Como profesora de matemáticas de secundaria y media, he experimentado los momentos en que las cejas fruncidas de los estudiantes comienzan a abrirse y emergen sonrisas.
Esos momentos de «ajá» a menudo iban acompañados de un feliz «ya lo tengo». Me refiero a esas epifanías cuando una bombilla metafórica se enciende sobre la cabeza del estudiante como «iluminación».
Muchas de estas ideas surgieron porque las clases que tomaron mis alumnos estaban diseñadas para estimular la indagación de los estudiantes y priorizar la relevancia cultural. Si bien algunos argumentan que las matemáticas son culturalmente independientes, puedo decirles por experiencia que no lo es. La cultura encarna nuestras normas y creencias sociales colectivas profundamente arraigadas y proporciona puntos de referencia para el aprendizaje futuro. El cerebro da sentido al mundo y las matemáticas tienen sentido a través de la cultura.
Como profesora de matemáticas en Just Equations, una organización sin fines de lucro centrada en la intersección de las matemáticas y la justicia, investigo la educación matemática y pienso mucho en mis años en el aula.
La investigación en ciencias del cerebro respalda cada vez más la idea de que la enseñanza de matemáticas basada en la resolución de problemas culturalmente relevantes ayuda a los estudiantes a aprovechar sus experiencias vividas y activar diferentes áreas del cerebro, produciendo un aprendizaje sostenido y profundo.
Crear estudiantes conectados con la comunidad
Mis estudiantes de geometría hicieron un razonamiento matemático creativo similar en una serie de lecciones que utilizaron modelos geométricos para abordar el apartheid alimentario en Lawrence, Kansas.
En una clase, los estudiantes accedieron al Atlas de investigación sobre acceso a alimentos del Departamento de Agricultura para localizar desiertos alimentarios en su ciudad. El objetivo era desarrollar una tienda de comestibles saludable o una alternativa de alimentos frescos y saludables. El sitio que descubrieron los estudiantes tenía que estar ubicado estratégicamente para un acceso equitativo, considerando las necesidades de los miembros de la comunidad más limitadas por el transporte y el bajo apoyo económico.
Durante esta lección, los estudiantes identificaron el puente en Lawrence como una barrera que limitaba el acceso a alimentos saludables y asequibles. Trabajando en grupos pequeños, describieron tanto las estructuras físicas como las políticas urbanas que impiden el desarrollo de tiendas de comestibles en el área, manteniendo así un desierto alimentario.
Los estudiantes construyeron un triángulo para el perímetro del espacio geográfico que contiene el desierto alimentario, luego aplicaron conceptos matemáticos para determinar si el centroide, circuncentro, centro o rectángulo del triángulo proporcionaría el acceso más equitativo a los residentes.
Estas clases promueven la investigación matemática en contextos comunitarios y requieren un análisis en profundidad. Los estudiantes deben pensar de manera integral sobre un problema del mundo real y utilizar herramientas matemáticas para llegar a una solución. Este proceso está diseñado para fomentar no sólo la ciencia del cerebro detrás del razonamiento matemático complejo, sino también la pasión de los estudiantes por marcar una diferencia en el mundo en sus propios términos.
Esta lección requirió habilidades de pensamiento espacial que involucran las partes del cerebro más estrechamente asociadas con el pensamiento matemático. Un metaanálisis de 2018 de estudios de imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI) de niños de 14 años o menos encontró que el rendimiento matemático en los niños surge de áreas del cerebro asociadas con el procesamiento de números, como los lóbulos parietales y frontales. Curiosamente, el lóbulo parietal también integra información sensorial, como la conciencia del cuerpo de dónde se encuentra en el espacio, incluso en relación consigo mismo, creando un mapa mental espacial para representar el mundo.
La información sensorial también es importante para la forma en que las personas desarrollan su sentido de identidad y su relación con el medio ambiente y las experiencias socioculturales dentro de ese entorno. Por lo tanto, las matemáticas se basan en contextos socioculturales, lo que ayuda a los estudiantes a dar sentido a su mundo y a establecer conexiones con contenidos nuevos.
Vías de iluminación en el cerebro.
El proceso por el que pasa el cerebro durante este tipo de pensamiento matemático se puede observar en tiempo real. En un estudio de 2016 en la Universidad Carnegie Mellon, los investigadores rastrearon la actividad cerebral de los participantes del estudio mientras enfrentaban problemas matemáticos complejos que requerían razonamiento matemático creativo.
Esa investigación identificó cuatro etapas distintas de la resolución de problemas (codificación, planificación, resolución y respuesta) que involucraban diferentes áreas del cerebro. Se ha demostrado que estos aumentos en la actividad cerebral conducen a un mejor rendimiento y una mayor retención del aprendizaje.
Así como involucrar a los estudiantes en procesos creativos y constructivos cuando el aprendizaje del razonamiento matemático beneficia el aprendizaje y la memoria a largo plazo, las matemáticas culturalmente receptivas utilizan la cultura como una forma de hacer conexiones más profundas, desarrollar el poder cerebral de los estudiantes y mejorar las habilidades de procesamiento de información.
Es importante destacar que las clases sobre el apartheid alimentario en Lawrence también hacen que las matemáticas sean más relevantes, conectando a los estudiantes con preguntas vitales sobre las barreras sistémicas estructurales, raciales y económicas. Ofrecen una invitación a analizar cómo se pueden utilizar las matemáticas para promover el compromiso cívico, la promoción, el cambio de políticas y un mayor acceso a los recursos.
Geneva Gay, profesora de educación de la Universidad de Washington-Seattle, escribió que la enseñanza culturalmente receptiva permite a profesores y estudiantes desarrollar «conciencia y crítica social, afirmación cultural, competencia e intercambio, construcción de comunidad y conexiones personales, yo individual». «Valor y capacidad y ética del cuidado». Cuando desarrollamos espacios de aprendizaje diseñados para inspirar y despertar la curiosidad, los estudiantes comienzan a forjar sus propias identidades matemáticas. Comienzan a verse a sí mismos como aprendices y practicantes de matemáticas capaces y como miembros clave de la comunidad matemática.
Esta ciencia sugiere que todos los profesores pueden beneficiarse de estos enfoques. Existe una amplia gama de recursos para ayudar a los educadores a utilizar lluvias de ideas, imágenes, historias y pedagogía interactiva culturalmente receptivas en sus aulas. Los docentes que hagan esto fomentarán no sólo el éxito académico sostenido, sino también estudiantes independientes y de por vida.
