Upload
uam
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA
UNIVERSIDAD DE GRANADA
INFLUENCIA DEL TIPO DE NÚMERO EN LA ESTIMACIÓN
EN CÁLCULO
MEMORIA DE TERCER CICLO
CARLOS DE CASTRO HERNÁNDEZ
ESCUELA UNIVERSITARIA LA SALLE. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA
DE MADRID
GRANADA 2001
DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA UNIVERSIDAD DE GRANADA
INFLUENCIA DEL TIPO DE NÚMERO EN LA ESTIMACIÓN EN CÁLCULO
Memoria de Tercer Ciclo presentada por D. Carlos de Castro Hernández para su aprobación por el Departamento de Didáctica de la Matemática de la Universidad de Granada.
Fdo.: D. Carlos de Castro Hernández
Vº. Bº. El Director Vº. Bº. El Director
Fdo.: Dr. D. Enrique Castro Martínez
Fdo.: Dr. D. Isidoro Segovia Alex
GRANADA 2001
AGRADECIMIENTOS
Quiero expresar mi especial gratitud a los profesores Dr.
D. Enrique Castro Martínez y Dr. D. Isidoro Segovia Alex,
directores de esta investigación, por su paciencia conmigo en
mis titubeantes inicios, su apoyo, sus orientaciones y
críticas y por la disponibilidad que siempre han mostrado a
ayudarme en la elaboración de este trabajo.
Mi agradecimiento a los profesores del Departamento de
Didáctica de la Matemática de la Universidad de Granada que
han colaborado, durante los cursos de doctorado, a mi
formación inicial como investigador en el área de Didáctica de
la Matemática.
A los componentes del Seminario de Investigación de los
Cursos de Doctorado del Departamento de Didáctica de la
Matemática por el interés mostrado, sus comentarios, críticas
y aportaciones en las exposiciones que he realizado del
trabajo en el Seminario.
A los miembros del grupo de Pensamiento Numérico
Algebraico, que me han aportado sus conocimientos, críticas y
orientaciones en la presentación del trabajo en la V Reunión
Científica Nacional de PNA (Palencia, 2001) y en el V Simposio
del SEIEM (Almería, 2001). En especial, al profesor Dr. D.
Bernardo Gómez Alfonso del Departamento de Didáctica de la
Matemática de la Universidad de Valencia.
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
i
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE GENERAL i
ÍNDICE DE APÉNDICES v
ÍNDICE DE FIGURAS vi
ÍNDICE DE TABLAS ix
INTRODUCCIÓN xi
CAPÍTULO 1: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1
El problema a investigar 2
Justificación del problema 3
La estimación en cálculo: cuestiones fundamentales 6
Estimación y cálculo mental 6
Estrategias de estimación 10
Procesos de estimación: el modelo RTC 15
La razonabilidad en la estimación 18
Respuestas razonables y contexto 18
Intervalos de respuestas razonables 20
La razonabilidad y los porcentajes de error 21
Estrategias adecuadas para un cálculo 23
Error absoluto y relativo 26
Estimación y aproximación 27
Objetivos de la investigación 28
CAPÍTULO 2: REVISIÓN DE LA LITERATURA 31
Revisión general de investigaciones sobre estimación en
cálculo 31
La habilidad de estimar y los factores relacionados
con el rendimiento en estimación 33
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
ii
Estrategias y procesos de estimación 38
Enseñanza de la estimación en cálculo 45
Evaluación de la estimación 58
Desarrollo de conceptos y destrezas de la estimación 63
Antecedentes del problema de investigación 67
La habilidad de estimar de los maestros en formación 68
Dificultades en la enseñanza y el aprendizaje de los
números decimales 70
Los números decimales en la resolución de problemas 72
Ideas equivocadas sobre la multiplicación y la
división con decimales en estudiantes de magisterio 73
Dificultad de los ítems en pruebas de estimación en
función del tipo de número 79
Estimación en cálculo de multiplicaciones y
divisiones con números decimales menores que uno 82
El sentido numérico, el efecto de la alteración de
los datos en el resultado y la estimación en cálculo 85
Relaciones entre el conocimiento conceptual y
procedimental en tareas de estimación en cálculo 89
Enfoque metodológico de las investigaciones sobre
estrategias y procesos de estimación. El uso de
informes verbales 93
Resumen de la revisión de antecedentes del problema de
investigación 101
CAPÍTULO 3: DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN E INSTRUMENTOS 105
Caracterización de la investigación 105
Hipótesis de la investigación 105
Diseño empleado en la investigación 106
Variables de la investigación 107
Variables independientes 107
Variables dependientes 108
Variables controladas 110
Los sujetos 112
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
iii
Instrumentos 113
La prueba de estimación 113
Procedimiento de aplicación 114
Fiabilidad y validez 114
Las entrevistas 117
Materiales utilizados en la entrevista 119
Selección de sujetos para la entrevista 120
Forma de conducir la entrevista 124
CAPÍTULO 4: ANÁLISIS DE DATOS CUANTITATIVOS 125
Técnicas estadísticas empleadas 126
Hipótesis estadísticas 126
Resultados del análisis de varianza 127
Estudio de la influencia de la interacción Operación-
Decimal 128
Efectos principales del análisis de varianza 133
Estudio de la influencia del factor Operación 133
Estudio de la influencia del factor Decimal 135
Relación entre la puntuación media de los ítems y el
tiempo medio de respuesta a los mismos 138
Relación entre la puntuación media de los sujetos y su
tiempo medio de respuesta 139
Clasificación de los sujetos atendiendo a su habilidad de
estimar 142
Clasificación de los sujetos atendiendo a sus
puntuaciones en los ítems clasificados por tipo de número 146
CAPÍTULO 5: ANÁLISIS DE DATOS CUALITATIVOS 155
Identificación y caracterización de estrategias y
procesos de estimación 155
Procesos de reformulación 155
Procesos de traducción 161
Ausencia de reformulación y traducción 163
Procesos de compensación 164
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
iv
Estrategias de estimación 167
Conocimiento del efecto que tiene la alteración de los
datos en el resultado de la operación 177
Influencia del conocimiento del efecto de la alteración
de los datos en el resultado en las estrategias y
procesos de estimación 182
CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES E IMPLICACIONES 189
Conclusiones del estudio cuantitativo 189
Influencia del factor “tipo de operación” 189
Influencia del factor “tipo de número” 191
Conclusiones sobre la variable “tiempo de respuesta” 192
Clasificación de los sujetos participantes 193
Conclusiones del estudio cualitativo 194
Uso de estrategias y procesos de estimación 194
Conocimiento del efecto de la alteración de los datos
en el resultado 197
Influencia del conocimiento del efecto de la
alteración de los datos en el resultado en las
estrategias y procesos de estimación 198
Limitaciones de la investigación 200
Los sujetos 201
Instrumentos 201
Implicaciones para la enseñanza 204
Implicaciones para la investigación y sugerencias para
investigaciones futuras 206
REFERENCIAS 209
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
v
ÍNDICE DE APÉNDICES Apéndice A: Resultados de la prueba de estimación:
Descripción del archivo de datos 227
Apéndice B: Materiales estadísticos complementarios 237
Apéndice C: Transcripciones de las entrevistas 249
Apéndice D: Materiales utilizados en el periodo de
instrucción sobre estimación 269
Apéndice E: Descripción de los programas de ordenador
utilizados durante el periodo de instrucción
y en la prueba de estimación 307
Apéndice F: Equivalencias entre el sistema educativo de
los EE.UU. y el sistema educativo español 311
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
vi
ÍNDICE DE FIGURAS Figura Página
1.1 Decisiones sobre procedimientos operativos en
problemas numéricos 5
1.2 Modelo para los procesos de estimación en cálculo
propuesto por Segovia y otros (1989) 17
1.3 Modelo para los procesos de estimación en cálculo
propuesto por Lefevre y otros (1993) 18
4.1 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación y al tipo de número (OPERACIÓ/DECIMAL) 131
4.2 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación y al tipo de número (DECIMAL/OPERACIÓ) 133
4.3 Medias de puntos por operación 134
4.4 Medias de puntos por tipo de número 136
4.5 Gráfico de nube de puntos correspondiente a las
variables “puntuación media del ítem” y “tiempo
medio de respuesta al ítem” 138
4.6 Gráfico de nube de puntos correspondiente a las
variables “puntuación media del sujeto” y “tiempo
medio de respuesta del sujeto” 140
4.7 Tiempo medio de respuesta para cada puntuación 141
4.8 Dendrograma correspondiente al análisis cluster.
Clasificación de los sujetos atendiendo a la
habilidad de estimar 144
4.9 Dendrograma correspondiente al análisis cluster.
Clasificación de los sujetos atendiendo a sus
puntuaciones en los ítems clasificados por tipo de
número 147
4.10 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 1 149
4.11 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 2 150
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
vii
4.12 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 3 150
4.13 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 4 151
4.14 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 5 151
4.15 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 6 152
4.16 Puntuación media por tipo de número para el
cluster 7 153
B.1 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (TOPERACI) y al tipo de número
(TDECIMAL) 247
B.2 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (TOPERACI) y al tipo de número
(TDECIMAL) 247
D.1 Uso de números compatibles con fracciones y
porcentajes 285
D.2 Actividad 1: El uso de la estimación 286
D.3 Actividad 2: Operación frontal. Truncamiento 287
D.4 Actividad 3: Ajustamos nuestra primera estimación 288
D.5 Actividad 4: ¿Tengo suficiente con 10€? 289
D.6 Actividad 5: A ojo o afinando 290
D.7 Actividad 6: ¿Es razonable la respuesta? 291
D.8 Actividad 7: El uso del redondeo en
multiplicaciones 292
D.9 Actividad 8: La estimación del producto de dos
números 293
D.10 Actividad 9: El uso de 10, 100 o 1000 294
D.11 Actividad 10: Evaluamos nuestra estimación 295
D.12 Actividad 11: Tiro al blanco 296
D.13 Actividad 12: Uso de números compatibles 297
D.14 Actividad 13: Más sobre números compatibles 298
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
viii
D.15 Actividad 14: ¿De cuánto será cada pago
aproximadamente? 299
D.16 Actividades de cálculo mental 303
D.17 Actividades de estimación con porcentajes 304
D.18 Actividades de paso de euros a pesetas 305
E.1 Pantalla de presentación del programa de
estimación utilizado durante el periodo de
instrucción 308
E.2 Ítem correspondiente al programa de estimación
utilizado durante el periodo de instrucción 309
E.3 Pantalla de evaluación correspondiente al programa
de estimación utilizado en el periodo de
instrucción 309
E.4 Imagen del programa de ordenador utilizado en la
prueba de estimación 310
F.1 Mapa del sistema educativo de los EE.UU. 312
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
ix
ÍNDICE DE TABLAS 3.1 Ítems del test de Levine (1982) 114
3.2 Clasificación de los ítems del test de Levine
atendiendo a las variables “operación” y “tipo de
número” 115
3.3 Resultados del cálculo del coeficiente α de
Cronbach 116
3.4 Datos utilizados en la selección de sujetos para
la entrevista 123
4.1 Análisis de varianza. Pruebas de efectos
intrasujetos 128
4.2 Medias de puntos por tipo de operación y tipo de
número 129
4.3 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 1 (del factor
“tipo de número”) como referencia 129
4.4 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 3 (del factor
“tipo de número”) como referencia 130
4.5 Medias de puntos por operación 134
4.6 Medias de puntos por tipo de número 135
4.7 Contrastes multivariados para la variable “tipo de
número” 137
4.8 Comparaciones por pares para la variable “tipo de
número 137
4.9 Coeficiente de correlación entre las variables
“puntuación media del ítem” y “tiempo medio de
respuesta al ítem” 138
4.10 Coeficiente de correlación entre las variables
“puntuación media del sujeto” y “tiempo medio de
respuesta del sujeto” 139
4.11 Estadísticos descriptivos para la variable “tiempo
de respuesta” con las estimaciones agrupadas 141
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
x
atendiendo a la puntuación
4.12 Estadísticos descriptivos y prueba de normalidad
para la variable “tiempo de respuesta” 142
4.13 Estadísticos descriptivos correspondientes a los
conglomerados de la clasificación de los sujetos
atendiendo a la habilidad de estimar –dada por la
variable “puntuación media del sujeto”- 145
4.14 Medias correspondientes a distintas variables para
los sujetos pertenecientes a cada conglomerado 148
A.1 Datos del archivo 231
B.1 Resultados del Test Z de Kolmogorov-Smirnov 240
B.2 Resultados de la Prueba de Lilliefors 240
B.3 Estadísticos descriptivos 241
B.4 Resultados de la prueba de esfericidad de Mauchy 242
B.5 Conglomerados de pertenencia 244
B.6 Análisis de varianza. Pruebas de efectos intra-
sujetos. Variable dependiente “tiempo medio de
respuesta del sujeto” 245
B.7 Medias de tiempos por tipo de operación (TOPERACIÓ)
y tipo de número (TDECIMAL) 246
B.8 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 1 (del factor
TDECIMAL) de referencia 248
B.9 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 3 (del factor
TDECIMAL) de referencia 248
F.1 Equivalencias entre el sistema educativo español y
el de los EE.UU. de América 313
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
xi
INTRODUCCIÓN
El trabajo que aquí se presenta es una memoria de tercer ciclo
realizada en el Departamento de Didáctica de la Matemática de
la Universidad de Granada, bajo la dirección de los doctores
D. Enrique Castro Martínez y D. Isidoro Segovia Alex.
Se plantea el problema de analizar la dificultad relativa
de las tareas de estimación en cálculo –con operaciones de
multiplicación y división desprovistas de contexto- en función
del tipo de número que aparece en ellas –natural, decimal
mayor que uno y decimal menor que uno-. La hipótesis principal
del trabajo es que este tipo de tareas resultan más difíciles
cuando en ellas aparecen números decimales menores que uno y
que en esto influye que algunos sujetos no tienen un
conocimiento adecuado sobre el efecto de multiplicar o dividir
un número por un decimal menor que uno, o no aplican este
conocimiento al producir sus estimaciones.
Participan 53 alumnos de primer curso de magisterio que,
dentro de la asignatura “Matemáticas y su Didáctica”, reciben
un periodo de instrucción sobre estimación. Se les administra
el test de Levine (1982) con el fin de comparar la dificultad
de los ítems en función del tipo de número y de seleccionar
sujetos para una entrevista para conocer qué procedimientos
utilizan para producir sus estimaciones y qué conocimiento
tienen sobre el efecto de multiplicar o dividir un número por
un decimal menor que uno.
Se llega a los siguientes resultados: estimar con
decimales menores que uno es más difícil que con naturales o
decimales mayores que uno; con decimales mayores que uno, las
multiplicaciones son más fáciles que las divisiones, pero, con
decimales menores que uno, las multiplicaciones son más
difíciles que las divisiones; hay sujetos que no tienen un
conocimiento adecuado sobre el efecto de multiplicar o dividir
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
xii
por un decimal menor que uno y esto hace que modifiquen sus
procedimientos de cálculo, para que los resultados satisfagan
los requisitos impuestos por sus ideas equivocadas sobre las
operaciones; otros, sí tienen un conocimiento adecuado, pero
no lo utilizan en la producción de sus estimaciones.
El contenido del trabajo, que acaba de presentarse
resumido, está organizado por capítulos según se indica a
continuación:
En el capítulo 1 se plantea y justifica el problema de
investigación. Para situar el problema dentro del área de la
estimación en cálculo, se expone el marco teórico adoptado.
Para ello, se ha procedido a explicar la relación que hay
entre estimación y cálculo mental, proponer un modelo para
procesos y estrategias de estimación, y realizar un análisis
de un término clave: la razonabilidad de una estimación. El
capítulo finaliza con la propuesta de objetivos para la
investigación.
El capítulo 2 contiene una revisión de la literatura
sobre estimación que se presenta dividida en dos secciones:
una parte general, que ofrece una visión panorámica de las
investigaciones que se han realizado sobre estimación en
cálculo, y otra parte centrada más específicamente en los
antecedentes del problema.
En el capítulo 3 se describe el diseño de la
investigación, dentro del cual se especifican las variables,
los participantes y los instrumentos utilizados en el estudio.
En el apartado dedicado a los instrumentos, se discute la
validez y la fiabilidad de la prueba de estimación, se explica
el procedimiento de aplicación de la misma y se exponen todos
los detalles concernientes a la realización de las entrevistas
individuales –materiales utilizados, selección de sujetos y
forma de conducir la misma-.
El capítulo 4 constituye la parte cuantitativa del
estudio. En él se realizan varios contrastes de hipótesis con
Índices e introducción
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
xiii
el fin de esclarecer la posible influencia de las variables
dependientes (tipo de operación y tipo de número) en la
puntuación que obtienen los sujetos en la prueba de
estimación. El capítulo se completa con dos análisis de
correlación y dos clasificaciones de los sujetos: una
atendiendo a su habilidad de estimar y otra tomando en cuenta
las puntuaciones que obtienen los participantes en los ítems
de la prueba de estimación clasificados por tipo de número.
El capítulo 5 está dedicado al análisis de los datos
cualitativos. Comienza con una descripción de los procesos y
estrategias de estimación que se han encontrado al analizar
las transcripciones de las entrevistas individuales. A esta
descripción le sigue una exposición de los resultados
obtenidos al cuestionar cuál es el conocimiento de los sujetos
sobre el efecto que tiene la alteración de los datos en el
resultado de una operación y qué influencia tiene este
conocimiento en los procesos y estrategias de estimación.
Para finalizar, en el capítulo 6 se establecen las
conclusiones y las implicaciones de la investigación. También
se discuten las limitaciones y se sugieren posibles vías para
la realización de futuras investigaciones.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Capítulo 1
Planteamiento del problema
En este capítulo se plantea el problema a investigar y se
ofrecen razones que justifican la necesidad de abordar
investigaciones dentro del área de la estimación en cálculo.
A continuación se discuten varias cuestiones
fundamentales sobre la estimación en cálculo que afectan al
planteamiento del problema. En primer lugar, se propone el
modelo para la estimación dentro del cual se desarrolla el
presente trabajo. Este modelo debe considerar al menos tres
aspectos: 1. Qué relación existe entre la estimación y el
cálculo mental; 2. Qué son –y cuáles son- los procesos y las
estrategias de estimación; y 3. Cómo se articulan estrategias
y procesos para describir, analizar y clasificar los
procedimientos que utilizan los sujetos para producir sus
estimaciones.
En segundo lugar, se presenta un análisis conceptual de
un término clave que afecta al corazón mismo de la definición
de estimación: la “razonabilidad” de una estimación.
En tercer lugar, se explica la diferencia entre “error
absoluto” y “error relativo”, por un lado, y entre
“estimación” y “aproximación”, por otro.
El capítulo finaliza con la presentación de los objetivos
de la investigación, con los que se trata de dotar al problema
planteado de un mayor detalle.
No se ha pretendido en este capítulo hacer una revisión
completa de lo que es la estimación en cálculo. Para ello,
pueden consultarse trabajos como el de Segovia, Castro, Castro
y Rico (1989).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
2
El problema a investigar
Este trabajo tiene dos propósitos principales. En primer
lugar, analizar la dificultad de las tareas de estimación en
cálculo (con operaciones de multiplicación y división
desprovistas de contexto) en función del tipo de número que
aparece en ellas. Dentro del tipo de número se consideran los
números naturales, decimales mayores que uno y decimales
menores que uno.
Una de las hipótesis1 principales de la investigación es
que las tareas de estimación en las que aparecen números
decimales menores que uno resultan más difíciles que aquellas
en las que aparecen números naturales o decimales mayores que
uno.
El segundo propósito principal de la investigación es
analizar cómo es el conocimiento que tienen los sujetos del
efecto que produce la alteración de los datos de una operación
en el resultado de la misma y cómo influye este conocimiento
en la producción de estimaciones para cálculos en los que
aparecen números decimales menores que uno.
Este propósito responde a un intento de justificar,
aunque sea sólo parcialmente, la mayor dificultad de las
tareas de estimación en las que aparecen números decimales
menores que uno. Así, se espera encontrar que la ausencia de
un conocimiento adecuado del efecto de la alteración de los
datos en el resultado2 permite explicar algunas de las
dificultades que se producen en el paso de los números
naturales y los números decimales mayores que uno a los
números decimales menores que uno.
1 Aunque las hipótesis de la investigación se presentan en el capítulo 2, se anticipa una presentación informal de una de las hipótesis principales del estudio. La razón para hacer esto estriba en que esta hipótesis es la que permite relacionar los dos propósitos principales del presente estudio. Esto hace posible una comprensión más completa del planteamiento del problema. 2 O la ausencia de aplicación de un conocimiento adecuado de este efecto.
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
3
Justificación del problema
Para comenzar se ofrecen algunas definiciones de la estimación
en cálculo y se enumeran características de la misma para
situar el estudio dentro de un área problemática.
Se toma como punto de partida la definición de Sowder
(1988): “La estimación en cálculo es el proceso de transformar
números exactos en aproximaciones y calcular mentalmente con
estos números para obtener una respuesta razonablemente
próxima al resultado de un cálculo exacto” (p. 182).
La estimación en cálculo no es una destreza matemática
aislada. Está íntimamente relacionada con otras como el
cálculo mental y la comparación de números. Veremos a
continuación cómo la estimación en cálculo tiene
características que la vinculan con áreas fundamentales dentro
de la educación matemática y cómo podemos considerar a esta
destreza dentro del campo de estudio más amplio del “sentido
numérico”.
R. E. Reys (1985) considera características que tiene en
común la estimación en cálculo con el pensamiento matemático y
con la resolución de problemas. Una persona envuelta en una de
estas situaciones:
1. Decide qué tipo de respuesta será necesario al final del
problema;
2. Es flexible trabajando con formas diferentes de los números;
3. Selecciona estrategias apropiadas;
4. Reconoce que hay muchas soluciones y no teme dejar una
estrategia en favor de otra; y
5. Examina si la solución alcanzada es razonable (p. 37).
La estimación en cálculo también está estrechamente
relacionada con el sentido numérico. Para Greeno (1991) “el
término sentido numérico se refiere a varias capacidades que
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
4
son importantes pero difíciles de aprender entre las cuales se
incluyen el cálculo mental flexible, la estimación de
cantidades y el razonamiento cuantitativo” (p. 170).
Sowder (1988) considera que algunas destrezas básicas
como el cálculo mental, la comparación de números y la
estimación en cálculo están relacionadas entre sí, debido a la
dependencia que tienen de otras destrezas más básicas como los
conceptos relacionados con el valor posicional, la habilidad
de operar con potencias de 10, el uso de las propiedades de
las operaciones y la comprensión de los sistemas de símbolos
que utilizamos para representar números. Todas estas
habilidades están conectadas a una estructura cognitiva que
podemos llamar sentido numérico.
Segovia (1997), tras hacer una revisión sobre las
definiciones de sentido numérico, aprecia que todas ellas
incluyen la estimación como destreza relacionada con el mismo.
Aunque la relación de la estimación con el sentido
numérico, la resolución de problemas y el pensamiento
matemático ya parecen razones suficientes para justificar el
interés de realizar una investigación sobre estimación en
cálculo, queremos situar la estimación en cálculo en el marco
de las tendencias actuales en la didáctica del cálculo.
En la actualidad diversos autores como B. J. Reys y R. E.
Reys (1998) o Gómez (1999), recogiendo las orientaciones de
distintos documentos curriculares (Ministerio de Educación y
Ciencia [MEC], 1992; National Council of Teachers of
Mathematics [NCTM], 1989), están señalando la necesidad de que
se produzcan cambios en la enseñanza del cálculo.
Así, en 1989 el NCTM advertía:
Es importante que exista cierto dominio del cálculo de algoritmos
con lápiz y papel, pero dicho conocimiento debe surgir de las
situaciones problemáticas que han dado lugar a que se necesiten
dichos algoritmos. Lo que es más, cuando hace falta hacer cuentas
para dar con la solución de un problema, se debería ser
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
5
consciente de las distintas posibilidades y métodos [véase Figura
1.1]. Cuando es oportuno obtener una respuesta aproximada, se
debe hacer un cálculo aproximado. Si se necesita una respuesta
exacta, entonces debe elegirse el procedimiento más adecuado.
Muchos problemas se deberían resolver haciendo un cálculo mental
(multiplicando por diez, quitándole la mitad). Algunos cálculos,
si no son muy complejos, deberían resolverse por medio de los
algoritmos normales de lápiz y papel. Para cálculos más complejos
debe usarse la calculadora (suma de columnas, divisiones largas).
Y, por último, si se necesita hacer muchos cálculos repetitivos,
debiera escribirse o usarse un programa de ordenador para
encontrar la respuesta (hallar una suma de cuadrados). Nótese en
la figura que los cálculos aproximados pueden, y deben, usarse en
combinación con procedimientos que ofrezcan respuestas exactas
para anticiparse a cualquier resultado y poder juzgar su validez.
(pp. 8-9)
Figura 1.1 Decisiones sobre procedimientos operativos en
problemas numéricos (NCTM, 1989/1991, p. 9)
También en España el currículo para el área de Matemáticas
(MEC, 1992) intenta promover este cambio cuando dice: “Sin
necesidad de conocer sus fundamentos matemáticos, es
importante que los alumnos tengan dominio funcional de
estrategias básicas de cómputo, de cálculo mental, de
Se necesita una respuesta exacta
Se necesita una respuesta aproximada
Hacer cálculos mentales
Hacer cálculos con papel y lápiz
Usar una calculadora
Usar un ordenador
Hacer una estimación
Situación de Problema
Se necesita hacer cálculos
Se necesita una respuesta exactaSe necesita una respuesta exacta
Se necesita una respuesta aproximada
Se necesita una respuesta aproximada
Hacer cálculos mentales
Hacer cálculos mentales
Hacer cálculos con papel y lápizHacer cálculos
con papel y lápizUsar una
calculadoraUsar una
calculadoraUsar un
ordenadorUsar un
ordenador
Hacer una estimaciónHacer una estimación
Situación de Problema
Se necesita hacer cálculos
Situación de Problema
Situación de Problema
Se necesita hacer cálculos
Se necesita hacer cálculos
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
6
estimaciones de resultados y de medidas, así como también de
utilización de la calculadora” (p. 17). En este mismo sentido,
B. J. Reys y R. E. Reys (1998) proponen que “una importante
meta educativa debería ser ayudar a los alumnos a comprender
que existe una gran variedad de herramientas de cálculo y que
para ciertas tareas algunas herramientas son más eficientes
que otras” (p. 238). Más tarde añaden:
El papel y el valor de cada herramienta de cálculo deben ser
objeto de profundas discusiones. Ciertamente, el cálculo es
esencial como herramienta en la resolución de problemas. Sin
embargo, el tipo de cálculo (exacto o aproximado) y los métodos
utilizados para calcular (mentales, escritos, o con calculadora)
son variados, y la enseñanza en la escuela y el currículum
deberían reflejar una aproximación equilibrada a esta
multiplicidad de herramientas. (pp. 238-239)
Gómez (1999) escribe sobre los cambios que deben producirse en
el futuro en la enseñanza del cálculo:
En la actualidad, la mayor parte del tiempo escolar de primaria
continúa dedicándose a la enseñanza-aprendizaje de los algoritmos
de cálculo. Sin embargo la mayor parte de los cálculos en la vida
diaria se hacen de cabeza o con calculadora. Los educadores
deberían preguntarse: ¿Debemos seguir enseñando los algoritmos.
Si es así, por qué y cómo? Sobre esto no hay una respuesta
consensuada, aunque sí la hay sobre la necesidad de disminuir el
énfasis sobre “las cuatro reglas” en favor del cálculo variado:
una integración del cálculo escrito, estimado, mental y con
calculadora según convenga. (p. 25)
La estimación en cálculo: cuestiones fundamentales
Estimación y cálculo mental
Para Sowder (1988), la diferencia fundamental que existe entre
el cálculo mental y la estimación estriba en que, mientras que
en el cálculo mental “el objetivo es la obtención de una
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
7
respuesta exacta” (p. 182), en la estimación no buscamos un
resultado exacto sino que basta que el resultado “sea
razonablemente próximo al resultado exacto del cálculo”
(p. 182).
Al considerar el cálculo mental, Sowder (1988) plantea
que una persona involucrada en una tarea de este tipo:
Debe al menos plantearse y responder, para obtener un resultado,
(aunque no lo haga conscientemente) las dos siguientes preguntas:
1. ¿Cómo puedo expresar los números que intervienen en el cálculo
de modo que reduzca los cálculos que debo realizar a “hechos
básicos”?.
2. ¿Cómo debo llevar a cabo la secuencia de operaciones
necesarias para realizar el cálculo como resultado del modo en
que he expresado los números? (p. 184)
La posición tomada en este trabajo es que este esquema
propuesto por Sowder (1988) para el cálculo mental, puede
también aplicarse a la estimación. Sólo debe tenerse en cuenta
que, en la estimación, la primera parte del procedimiento es
distinta. En efecto, dado que el objetivo del calculo mental
es obtener una respuesta exacta, los números se expresarán de
forma que se favorezca el cálculo, pero siempre buscando una
forma equivalente del número que garantice que el resultado
final sea exacto. En la estimación, dado que solamente
buscamos un resultado razonablemente próximo, esta primera
parte del proceso consistirá, más que en sustituir los números
que aparecen en el cálculo por formas equivalentes de los
mismos, en encontrar aproximaciones de los números que nos
permitan reducir la complejidad de los cálculos manteniendo la
proximidad necesaria al resultado exacto.
Wyatt (1985), al estudiar los procesos de estimación
utilizados por alumnos de noveno grado, encontró dos etapas
que aparecían reflejadas en todos los procesos mentales
llevados a cabo por los alumnos: En la primera etapa, los
sujetos elegían números aproximados o extraían dígitos de los
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
8
números que aparecían en el problema; en la segunda etapa, se
realizaba un cálculo mental en el que se utilizaban los
números elegidos en la primera etapa del proceso.
Este planteamiento, el de la estimación como destreza
compuesta que consta de una fase de aproximación y otra de
cálculo mental, es el que predomina en toda la literatura
sobre el tema. No obstante, existen algunas excepciones a esta
forma de ver la estimación. Entre ellas pueden citarse las que
aparecen en los trabajos de Levin (1981) y Morgan (1989) y
Morgan (1990).
Levin (1981) describe varias técnicas de estimación en
cálculo que están basadas en los conceptos de medida y en la
representación de los números reales más que en el conteo y en
la aritmética de los números enteros. En la ejecución de estas
técnicas no se llevan a cabo cálculos (mentales) sino que
solamente se utilizan dos destrezas básicas: la conversión de
un número en una posición en la recta real y el paso de una
posición en la recta a un número.
Morgan (1989 y 1990) describe también situaciones en que
algunas personas realizan tareas de estimación en cálculo sin
realizar ningún cálculo. Propone el ejemplo (Morgan, 1989) de
una niña que realiza una estimación para la siguiente tarea:
En un mercado, el precio del queso es de 88.2 peniques el kilo.
¿Cuál será el precio de un paquete que contenga 0.68 kilos de
queso?. (La respuesta exacta es 59.976 peniques)
“Eso es cerca de una libra3, señorita. Para un kilo es casi una
libra. Entonces, diré sesenta y ocho... peniques para
aproximadamente... 0.68 kilogramos y es menos que eso (menos de
68 peniques) porque es menos que una libra [el precio del kilo de
queso)]”. (p. 17)
Parece que este tipo de razonamientos y “adivinaciones” se dan
sólo en situaciones en las que el cálculo que se debe realizar
3 Una libra equivale a 100 peniques
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
9
está inmerso en un contexto práctico. Este tipo de
“adivinaciones” requiere cierta comprensión acerca del sistema
de numeración -así como sobre el contexto- pero no requiere
realizar ningún tipo de cálculo.
Estas estrategias de “adivinación” se parecen más a
algunas técnicas de estimación en medida que a las estrategias
que se utilizan habitualmente en estimación en cálculo, en las
que se realizan cálculos mentales para obtener la estimación.
De acuerdo con las consideraciones que se han hecho sobre
la relación que hay entre la estimación en cálculo y el
cálculo mental, pueden encontrarse, en la literatura sobre
estimación, dos tipos de definiciones sobre esta destreza. Hay
definiciones en las que se “exige” el uso del cálculo mental
para considerar que se produce un proceso de estimación. Por
ejemplo, Rubenstein (1982) dice que la estimación en cálculo
consiste en:
Encontrar una respuesta aproximada para un problema aritmético
verbal de una etapa o para un cálculo aritmético en el que
aparezcan números enteros o decimales, sin el uso de utensilios
de cálculo ni ayudas externas para la memoria, utilizando el
cálculo mental, de forma rápida, y produciendo una respuesta
adecuada para la toma de las decisiones que sean oportunas.
(p. 8)
Por otro lado, hay otro tipo de definiciones, que podrían
considerarse más generales, sobre estimación en las que no se
considera necesaria la realización de un cálculo mental4. Por
ejemplo, en Segovia y otros (1989) se define la estimación
como “juicio de valor sobre el resultado de una operación
numérica o de la medida de una cantidad, en función de
circunstancias individuales del que lo emite” (p. 18).
4 Hall (1984) utiliza la definición de estimación como “adivinación educada” (p. 516). Clayton (1996), en la misma dirección que Hall, define la estimación como “la destreza de realizar una adivinación educada para el valor de una distancia, precio, tamaño, etc., o para un cálculo aritmético” (p. 87).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
10
Procesos y estrategias de estimación
Al analizar las estrategias utilizadas por los individuos
cuando realizan tareas de estimación, R. E. Reys, Bestgen,
Rybolt y Wyatt (1982) identifican tres procesos generales que
se ponen de manifiesto en las mismas: reformulación,
traducción y compensación. Los autores consideran estos
procesos generales como “tres procesos clave que parecen estar
estrechamente relacionados con las buenas habilidades de
estimación. Cada uno de ellos es un proceso cognitivo de alto
nivel difícil de definir operacionalmente” (p. 187).
Estos autores definen la reformulación como: “el proceso
de cambiar los datos numéricos para producir una forma [del
problema] más manejable mentalmente. Este proceso deja la
estructura del problema intacta” (p. 187). Por otra parte, “la
traducción es el proceso de cambiar la estructura matemática
del problema por otra más manejable mentalmente. Esta forma
será después utilizada en el cálculo para procesar los datos
numéricos” (p. 188). Por último, la compensación se manifiesta
en los “ajustes hechos para reflejar variaciones en los
números debidas a la reformulación y a la traducción”
(p. 189).
En el presente trabajo se interpreta la estructura del
problema como “la descripción de los algoritmos o ecuaciones
algebraicas que hacen posible la obtención de una solución del
problema” (Castro, 1991, p. 56). De este modo, se considera
que hay un cambio en la estructura matemática del problema (y,
por tanto, un proceso de traducción) cuando se sustituyen los
datos iniciales por otros, de modo que esta sustitución
produce un cambio en el algoritmo de cálculo empleado para
hallar el resultado. Un ejemplo de reformulación sería la
sustitución en el cálculo 400 × 0,5 de 0,5 por ½, en el caso
de que esta sustitución suponga un cambio en el algoritmo de
cálculo al pasar de “multiplicar por 5 y dividir por 10” a
“dividir por dos”.
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
11
En el enfoque adoptado en este trabajo, producir una
estimación consiste básicamente en5: sustituir los datos del
problema por aproximaciones que permitan reducir la
complejidad de los cálculos manteniendo la proximidad
necesaria al resultado exacto, aplicar un algoritmo de cálculo
(mental) a estas aproximaciones, realizar una compensación
(previa o posterior al algoritmo de cálculo) y hacer una
valoración del resultado obtenido. Como se ha expuesto,
dependiendo del tipo de sustitución que se haga con los datos
iniciales y si ésta implica (o no) un cambio en el algoritmo
de cálculo, se estará ante un proceso de reformulación o uno
de traducción.
Las estrategias pueden definirse como “procedimientos que
guían la elección de la destreza que debe emplearse o de los
conocimientos a que se debe recurrir en cada etapa de la
resolución de un problema” (Cockcroft, 1985, p. 87). Dentro
del modelo adoptado para la estimación, expuesto en el párrafo
anterior, deben hacerse las siguientes precisiones: En primer
lugar, al analizar una estrategia de estimación se atenderá al
tipo de sustitución que se realice con los datos iniciales del
problema; en segundo lugar, se estudiará el modo en que se
opera con las aproximaciones, indicando si éste supone un
proceso de traducción o de reformulación; y, finalmente, se
señalará si se ha producido un proceso de compensación y de
qué tipo ha sido la misma (intermedia o final). Así, en este
trabajo, se toma el término “estrategia” en un sentido
general, que no sólo tiene en cuenta lo que en los trabajos
sobre estimación se ha considerado como estrategias
específicas de estimación6, sino que también toma en cuenta los
procesos de estimación utilizados, los algoritmos de cálculo
mental y la valoración del resultado. Al adoptar este
5 En una estrategia de estimación podrán darse alguno, varios o todos estos pasos. 6 Y que en este trabajo se denomina “destrezas de aproximación” o “técnicas de aproximación”.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
12
planteamiento, se da cabida también -dentro de las estrategias
de estimación- a procesos metacognitivos como los descritos
por Sowder (1994). Esta autora afirma que los individuos
considerados como buenos estimadores “suelen ser
caracterizados como flexibles, tienen confianza en sí mismos,
toleran el error en las estimaciones y [...] examinan la
razonabilidad de los resultados” (p. 142). De este modo, el
sujeto que realiza una estimación debe ser capaz de elegir de
forma flexible una estrategia adecuada para el problema de
estimación (para lo cual conviene que conozca varias). Del
mismo modo, debe ser también capaz de evaluar tanto el proceso
(modificándolo si fuera oportuno) como el resultado
(examinando la razonabilidad del mismo). Sowder (1994)
considera la elección flexible de estrategias y la valoración
del proceso y del resultado como ejemplos de “auto-regulación”
y “auto-monitorización” que constituyen procesos
metacognitivos. Según esta autora, son “estos metaprocesos,
quizá más que otros, los que distinguen a aquellos que tienen
éxito en cálculo mental y en la estimación en cálculo de los
que no lo tienen” (p. 143).
Dentro de los procesos generales de reformulación y
traducción, pueden encontrarse distintas destrezas de
aproximación. Diversos autores han dedicado sus
investigaciones a la identificación de estrategias utilizadas
para producir estimaciones.
A continuación, se presenta un resumen de los tipos de
estrategias específicas -que se han descrito en estudios
precedentes- que se emplean al producir estimaciones para
operaciones aritméticas descontextualizadas, cuando el tipo de
operación es la multiplicación o la división y los números que
aparecen en la misma son enteros o decimales. Este es el tipo
de procedimientos que se espera que aparezcan en este trabajo
(de acuerdo con la revisión de la literatura realizada). Se
toma como referencia fundamental el trabajo de Segovia y otros
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
13
(1989). También se han valorado las aportaciones de los
trabajos de Dowker (1992), Dowker, Flood, Griffiths, Harris y
Hook (1996), Hanson y Hogan (2000), Levine (1980), Levine
(1982) y R. E. Reys y otros (1982).
En investigaciones previas y referente a los procesos de
reformulación se ha detectado el uso de las siguientes
destrezas de aproximación:
1. Primeros dígitos7. Se caracteriza por el uso de los dígitos
más significativos de los datos del problema. Esta destreza se
puede llevar a cabo mediante el redondeo o el truncamiento y
admite múltiples variantes. Así, al utilizar el redondeo,
puede redondearse uno de los números que aparecen en la
operación o los dos, puede hacerse el redondeo a distintos
órdenes (redondeo a las unidades, decenas, etc.), realizarse
la operación con todos los ceros (que provienen del redondeo)
o con los dígitos significativos (para recuperar al final el
valor posicional de los mismos), redondear uno o ambos números
a potencias de diez para facilitar al máximo los cálculos,
etc. Así, algunos autores como Levine (1980) realizan la
siguiente subdivisión:
1.1 Redondeo de ambos números. Supone redondear los dos
números, hacia arriba o hacia abajo, a un múltiplo de una
potencia de 10 utilizando menos dígitos significativos que
en los números de partida.
Ejemplo: Estimar 824×26 como 800×30.
1.2 Redondeo de uno de los dos números (pero no los dos).
Igual que en el caso anterior salvo que en este caso, uno
de los dos números no sufre ningún cambio significativo.
Ejemplo: Estimar 93 × 18 como 93 × 20
1.3 Redondeo a potencias de 10. Ambos números son sustituidos
por potencias de 10. Sólo se clasifica una estimación en
7 Al uso de los primeros dígitos para producir una estimación también se le suele llamar estimación frontal o estrategia frontal (front-end strategy).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
14
esta categoría cuando no encaja en ninguna de las
anteriores.
Ejemplo: Estimar 76 × 89 como 100 × 100.
1.4 Truncamiento. Se considerada independientemente en el
trabajo de Hanson y Hogan (2000), pero no en el estudio de
Levine (1982). Consiste en tomar los primeros dígitos de
cada número, operar con ellos y ajustar después el valor
posicional del resultado.
Ejemplo: Estimar 424 × 0,76 como 400 × 0,7 = 280.
2. Uso de números compatibles. Los números son sustituidos por
otros cuyo producto o cociente exacto ya se conoce. Se utiliza
sobre todo en la división, sustituyendo el dividendo y el
divisor por dos números próximos a los mismos entre los cuales
exista una relación de múltiplo y divisor. Algunos autores
consideran este enfoque como un tipo especial de redondeo en
el que no se siguen las reglas estándar del mismo.
Ejemplo: Estimar 1292.8 ÷ 71.2 como 1300 ÷ 65 que sabemos que
son 20.
Dentro de los procesos de traducción, la estrategia más
utilizada en el tipo de tareas de estimación que aparecen en
este trabajo es la de:
3. Uso de exponentes. Cada número se rescribe mentalmente como
el producto de un número por una potencia de 10.
Ejemplo: Estimar 0.47 × 0.26 como 5×10-1 × 3×10-1 para obtener
15×10−2 o 0.15.
Una estrategia que en algunas ocasiones se da asociada a
procesos de reformulación y en otras a procesos de traducción
es la siguiente:
4. Sustitución de un número decimal por una fracción. Como,
por ejemplo, la que se produce al estimar 424 × 0,76 como ¾ de
424. Esta sustitución del decimal 0,76 por la fracción ¾
supone un cambio en la estructura matemática del problema,
pues el sujeto suele pasar (con esta sustitución) de
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
15
multiplicar por 76 y dividir por 100 a dividir por 4 y
multiplicar por 3. Si conservara el orden inicial de las
operaciones (multiplicando por 3 y dividiendo por cuatro, el
proceso sería de reformulación.
Por último, hay que señalar que muchos sujetos, que no
han recibido enseñanza sobre técnicas específicas de
estimación o les cuesta aceptar el valor que tienen los
números aproximados para estimar, se enfrentan a tareas de
estimación intentando trasladar a las mismas las técnicas
propias del cálculo escrito. Así, algunos sujetos utilizan la
“estrategia” que recibirá el nombre de:
5. Imitación del algoritmo escrito. Por ejemplo, al estimar
64.6 × 0.16 se calcula 646 × 6, luego 646 × 10, se suman los
resultados y se ajusta la coma decimal para obtener la
estimación final de 9.
Debe advertirse que esta “estrategia” no es específica de
las tareas de estimación, no se enseña ni se considera
apropiada para resolver las mismas y solamente indica una
ausencia de un conocimiento adecuado de los procesos y
estrategias de estimación. No obstante, se cita aquí por ser
el procedimiento utilizado por muchos sujetos para estimar,
pero no aparece en el organigrama de estrategias y procesos de
estimación que resume el modelo de Segovia y otros (1989) que
se expone en el siguiente apartado.
El modelo RTC
Las estrategias y los procesos de estimación pueden integrarse
dentro del modelo propuesto por R. E. Reys y otros (1982) para
los mismos. El modelo consiste básicamente en suponer que en
cualquier estrategia -utilizada en la producción de una
estimación para un cálculo- se pone de manifiesto alguno (o
varios) de los tres procesos antes descritos. El modelo recibe
el nombre de “modelo RTC” por las iniciales de estos tres
procesos. Este modelo ha sido utilizado en distintas
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
16
investigaciones: Berry (1999), Brame (1986), Case y Sowder
(1990), Chien (1990), Floyd (1994), Gossard (1986), Heinrich
(1999), Mottram (1996), Reehm (1994), B. J. Reys y otros
(1991), R. E. Reys y otros (1991), Shimizu (1994), Sliva
(1988), Smith (1993), Sowder y Wheeler (1989) y Wyatt (1985).
Shumway (1994) afirma que “todas las estrategias de
estimación en cálculo, que se han identificado en anteriores
investigaciones, encajan sin problemas dentro del modelo RTC”
(p. 188). Además, los resultados obtenidos en Estados Unidos,
Méjico y Japón parecen indicar que este modelo es válido para
distintas culturas. Este autor propone como objetivo
fundamental para futuras investigaciones confirmar o refutar
la siguiente sugerencia: “El modelo RTC debe ser adoptado como
el modelo elegido para elaborar los informes de investigación
sobre estimación en cálculo hasta que sea necesario un
refinamiento del modelo o un cambio del mismo” (p. 188).
Algunos autores, asumiendo las características esenciales
del modelo RTC, han intentado dar una descripción más
detallada del mismo que trate de explicar cómo producen los
sujetos las estimaciones. Entre éstos, pueden citarse los
modelos de Lefevre, Greenham, & Waheed (1993) y Segovia y
otros (1989).
A continuación se muestran los organigramas
correspondientes a estos modelos sobre los procesos de
estimación.
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
17
Figura 1.2 Modelo para los procesos de estimación en cálculo
propuesto por Segovia, Castro, Castro y Rico (1989, p. 152)
FASE
DE
RE
FOR
MU
LA
CIÓ
NFA
SE D
E T
RA
DU
CC
IÓN
FASE
DE
CO
MPE
NSA
CIÓ
N
Problema de cálculo estimativo
Procedimiento con los primeros dígitos Procedimiento de sustitución
Redondeo Truncamiento Compatible Equivalencia
D
D
D
D
D D
D
¿Cambio de datos?
¿Buena estimación?
Fin
¿Cambio de operaciones?
¿Compensación?
Inicio
Compensación final Compensación intermedia
Aplicar algoritmo de cálculo
Resultado
Valoración del resultado
Orden de las operaciones Tipo de operación
Sí
No
Sí
Sí
Sí
No
No
No
FASE
DE
RE
FOR
MU
LA
CIÓ
NFA
SE D
E T
RA
DU
CC
IÓN
FASE
DE
CO
MPE
NSA
CIÓ
N
Problema de cálculo estimativo
Procedimiento con los primeros dígitos Procedimiento de sustitución
Redondeo Truncamiento Compatible Equivalencia
D
D
D
D
D D
D
¿Cambio de datos?
¿Buena estimación?
Fin
¿Cambio de operaciones?
¿Compensación?
Inicio
Compensación final Compensación intermedia
Aplicar algoritmo de cálculo
Resultado
Valoración del resultado
Orden de las operaciones Tipo de operación
Problema de cálculo estimativo
Procedimiento con los primeros dígitos Procedimiento de sustitución
Redondeo Truncamiento Compatible EquivalenciaRedondeo Truncamiento Compatible Equivalencia
DD
DD
DD
DD
DD DD
DD
¿Cambio de datos?¿Cambio de datos?
¿Buena estimación?¿Buena estimación?
FinFin
¿Cambio de operaciones?¿Cambio de operaciones?
¿Compensación?¿Compensación?
InicioInicio
Compensación final Compensación intermedia
Aplicar algoritmo de cálculo
Resultado
Valoración del resultado
Orden de las operaciones Tipo de operaciónOrden de las operaciones Tipo de operación
Sí
No
Sí
Sí
Sí
No
No
No
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
18
Figura 1.3 Modelo para los procesos de estimación en cálculo
propuesto por LeFevre y otros (1993, p. 123)
La razonabilidad en la estimación
Respuestas razonables y contexto. Cuando se hace
estimación en cálculo se suele establecer una diferencia entre
ejercicios de operación directa, que son aquellos en los que
se plantea una operación con dos o más números quedando claro
qué operación debe realizarse, y problemas de aplicación, que
son los que contienen datos numéricos inmersos en un contexto
de la vida real. El contexto es fundamental en la estimación
cuando se habla de sentido numérico o de qué es una estimación
razonable. Hope (1989) dice que:
Compensaciónfinal
Estimación
Algoritmo de cálculo mental
Ajuste del valor posicional
Intento de recuperación del resultado exacto
Evaluación del éxito en la obtención de la
respuesta exacta
Reformulación
Problema de estimación en cálculo
Solución intermedia
Compensaciónfinal
EstimaciónEstimación
Algoritmo de cálculo mental
Ajuste del valor posicional
Intento de recuperación del resultado exacto
Evaluación del éxito en la obtención de la
respuesta exacta
Reformulación
Problema de estimación en cálculo
Problema de estimación en cálculo
Solución intermedia
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
19
Fuera del colegio los cálculos nunca se realizan simplemente por
el gusto de hacerlos. Siempre se hacen en el contexto de resolver
problemas prácticos o de llevar a cabo tareas prácticas. En el
mundo escolar, sin embargo, los alumnos trabajan con números
normalmente aislados del contexto diario. El cálculo normalmente
se realiza por sí mismo, y los resultados de los cálculos
raramente se aplican a problemas prácticos... Cuando los alumnos
calculan sin otro propósito que dar una respuesta considerada
correcta por el profesor, a menudo adquieren una forma mecánica
de comportamiento antitética con el desarrollo de aquello que
entendemos por sentido numérico. (pp. 12-13)
El contexto puede ayudar en la evaluación de la razonabilidad de
una respuesta calculada. El contexto práctico puede proporcionar
pistas importantes para juzgar si una respuesta es o no
razonable. Proporcionando un contexto para un cálculo, los
profesores pueden ayudar a los alumnos a identificar las
circunstancias implícitas y explícitas de la situación que pueden
ser usadas para evaluar la razonabilidad de las respuestas que se
producen en la escuela. Sin un contexto, una respuesta parece tan
razonable a los alumnos como cualquier otra. (p. 14)
También habla el autor del grado de precisión que debe tener
una estimación diciendo que “la precisión que debemos dar a
una estimación depende del uso” (p. 15) [que se vaya a hacer
de la estimación]. Por otra parte, afirma que “los profesores
deberían tener cuidado con no pedir un grado de precisión que
no sea realista” (p. 16); y acaba diciendo que “la adecuación
de una estimación depende completamente de las circunstancias
prácticas”. (p. 16)
Morgan (1989), al comentar los resultados de una
investigación, dice que:
Tuvieron más éxito los alumnos al dar estimaciones para el
problema contextualizado que para el cálculo... La ventaja
proporcionada por el contexto fue más marcada para los tipos de
operaciones que los niños encuentran difícil de conceptualizar:
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
20
multiplicación o división por un número menor que uno y división
de un número por otro mayor. (p. 16)
Plantear problemas con contexto ayuda a los alumnos a utilizar
estrategias más flexibles de estimación. Morgan (1989) afirma
que:
El hecho de que muchos chicos fueran capaces de dar estimaciones
razonables en contexto mientras que fallaban en estimar cálculos
parecidos fuera de contexto muestra que no estaban simplemente
traduciendo el problema verbal en forma de cálculo. Las
entrevistas revelan que algunos de ellos estaban usando muy
diferentes (y por lo general más exitosas) estrategias para hacer
estimaciones dentro de un contexto. (p. 16)
La autora sigue comentando que “el contexto no sólo hace
posible examinar si una estimación tiene sentido sino que
también parece poder hacer más fácil para algunos niños el uso
de la (estrategia de) operación frontal” (p. 17).
Por otra parte, R. E. Reys (1985) continúa en esta
dirección al añadir que “una respuesta puede ser muy cercana y
aún así no ser razonable” (p. 39). Pone el ejemplo de una vez
que compró 15 botes de pelotas de tenis, estando el precio de
cada bote en $1.99 y quisieron cobrarle $31.94. En esta
situación, cualquier resultado por encima de $30 no es
razonable.
Intervalos de respuestas razonables. En la
evaluación de estimaciones parece haber acuerdo en que debe
darse un intervalo de respuestas razonables. Reys (1988)
afirma que: “una cosa está clara; ‘una respuesta correcta’ o
una sola ‘mejor estimación’ debe ser reemplazada por un
intervalo de estimaciones aceptables” (p. 29). En una
investigación Flores, B. J. Reys y R. E. Reys (1990) indican
que “se construyeron intervalos de respuesta aceptables,
discutiendo cada pregunta. Los intervalos variaban en tamaño y
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
21
fueron adecuados para cada pregunta. En todos los casos los
intervalos contienen la respuesta exacta” (p. 33). Los
intervalos suelen hacerse de modo que los resultados de
aplicar las estrategias habituales de estimación caigan dentro
del intervalo. En la investigación de Rubenstein (1985a) “una
respuesta era correcta si caía dentro del intervalo limitado
por la más baja y la mayor de las estimaciones aceptables
determinadas por un grupo de educadores matemáticos que
utilizaban procedimientos comúnmente aceptados” (p. 107). En
este sentido, Reys (1988) dice que “hay que establecer
cuidadosamente los intervalos de respuestas aceptables
teniendo cuidado con no penalizar a los alumnos cuando
estiman” (p. 30). Quiere decir con esto que algunos métodos de
evaluación de la estimación, como algunos tests de respuesta
cerrada, penalizan a los alumnos al no reconocer como
razonable una estimación realizada utilizando una estrategia
comúnmente aceptada.
La razonabilidad y los porcentajes de error. En
algunas investigaciones se ha considerado razonable aquella
estimación cuyo porcentaje de error fuese menor que una
cantidad dada. Clayton (1988) examina los criterios para
determinar el éxito en tareas de estimación utilizados por
diferentes investigadores y encuentra que, mientras que un
investigador consideraba las respuestas "precisas" cuando el
error era menor del 50%, en otro trabajo de investigación se
permitía un error máximo del 15%.
El problema se complica si tenemos en cuenta que la
"razonabilidad" puede variar con el tamaño de los números de
modo que un criterio basado simplemente en un porcentaje de
error puede no parecer válido.
En un trabajo sobre estimación de cantidades discretas,
Clayton (1988) propone como ejemplo que si la cantidad a
estimar es un grupo de diez objetos y damos una estimación de
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
22
5 el error nos parecerá mucho más grave que cuando al estimar
una multitud de 100.000 personas demos una estimación de
50.000. El autor propone un criterio de razonabilidad (COR)
para valorar la razonabilidad de estimaciones de cantidades
mayores que cuatro. El COR es de naturaleza logarítmica de
modo que se requiere mayor exactitud para números pequeños que
para números grandes. Este modelo, pensado para estimación de
cantidades discretas, no puede extenderse a otros tipos de
estimación pero nos sugiere que pueden desarrollarse otros
modelos basados en el porcentaje de error para valorar la
razonabilidad de una respuesta.
Levine (1982) utiliza en su test de habilidad en
estimación un sistema de puntuación mediante intervalos. Si el
porcentaje de error en la estimación es menor del 10% al
alumno se le dan tres puntos. Si el porcentaje de error está
entre el 10% y el 20%, dos puntos. Si el porcentaje de error
está entre el 20% y el 30%, un punto. Si el porcentaje de
error es mayor que un 30% cero puntos. Hay que advertir que,
aunque en esta prueba se utiliza una misma evaluación para
todos los ítems, muchos de los ítems de la prueba son de un
tipo parecido.
Edwards (1984) critica el uso del porcentaje de error
para determinar si una respuesta es o no razonable.
Un “porcentaje de error admisible"... no es la manera apropiada
de determinar el valor que debemos dar a una estimación que puede
haber sido obtenida de muchas formas distintas, algunas
ingeniosas, algunas adecuadas a destrezas particulares de algunos
alumnos, algunas solamente "afortunadas" o "desafortunadas".
Supongamos que un alumno está usando el método de trabajar
redondeando a una cifra significativa y lo aplica a 749 por 849.
Obtendrá 560.000, un error del 12% con respecto a la respuesta
correcta. Una buena estimación. Cualquiera la calificaría como
correcta. Pero supongamos que aplica exactamente la misma regla a
149 por 249 dándole 20000 con un error del 46%. Seguramente esto
será inaceptable. De un estimador, de nivel bajo, no se puede
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
23
esperar que sepa de qué depende la precisión de su estimación. De
aquí se sigue, según pienso, que será simplemente una cuestión de
suerte el que un método perfectamente respetable produzca o no
una estimación dentro de un rango determinado arbitrariamente.
(p. 62)
Estrategias apropiadas para un cálculo. Dowker y
otros (1996), que utilizan en su investigación el test de
Levine (1982), dan la siguiente definición de estrategia
apropiada (para dar una estimación para un cálculo): “una
estrategia apropiada se define aquí como aquella que (1) es
consistente con los principios matemáticos y (2) si se lleva a
la práctica sin errores de cálculo producirá una estimación
con un error menor del 20%” (p. 122). La razón para definir
lo que se considera una estrategia apropiada estriba en la
necesidad de distinguir entre el uso versátil de estrategias
apropiadas y el uso indiscriminado de estrategias. En esta
situación tendríamos, por ejemplo, que al aplicar la
estrategia de operación frontal (truncamiento) al cálculo 824
× 26 obtendríamos: 824 × 26 ≈ 800 × 20 = 16000 con un error del
25,3%. Por lo tanto, con esta definición, la estrategia de
truncamiento no sería apropiada para dar una estimación para
este cálculo.
Dowker (1997) en otra investigación, llevada a cabo con
niños, cuyas edades oscilaban entre los cuatro y nueve años,
utiliza un criterio parecido para valorar la razonabilidad de
una estimación. En su trabajo se pide a los niños que den
estimaciones para el resultado de sumas de dos números. Se
consideraron razonables aquellas estimaciones cuyo porcentaje
de error era menor del 30% y además eran mayores que el mayor
de los dos sumandos que intervenían en la suma.
Para Schoen, Blume y Hart (1987) debería “haber una
conexión muy estrecha entre la estimación en un dominio
numérico y la comprensión de conceptos matemáticos en ese
dominio tales como, el tamaño de los números, el orden, las
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
24
propiedades numéricas y el significado de las operaciones” (p.
2). De esta conexión entre la estimación y la comprensión de
conceptos “debería seguirse que un importante subproducto del
aprendizaje de la estimación fuera la comprensión conceptual”
(p. 2).
Sin embargo, estos autores advierten8 que:
La estimación suele verse como equivalente a los siguientes
pasos:
1. Redondeo de los números con los que debemos calcular
utilizando las reglas estándar del redondeo.
2. Cálculo mental con los números redondeados.
3. Llamar al resultado “la estimación”.
Desde este punto de vista la estimación es un procedimiento
práctico que puede llevarnos a obtener estimaciones razonables,
pero seguramente podrá ser enseñando y aprendido la mayor parte
de las veces como un procedimiento memorístico sin ninguna
conexión con la comprensión de conceptos. (pp. 3-4)
La investigación de Schoen y otros (1987) está centrada en la
evaluación de la estimación en cálculo. Para él, sí un alumno
es capaz de obtener una buena puntuación en un test de
estimación usando los tres pasos antes descritos, el test no
promoverá el aprendizaje significativo de la estimación. En
este trabajo se observó que en los ítems de respuesta abierta
el 70% de los alumnos utilizaban la estrategia de redondeo
para dar una estimación. El autor concluye que este tipo de
ítems es solamente adecuado para valorar la habilidad de los
alumnos para utilizar el redondeo pero no será adecuado para
evaluar el uso de estrategias distintas de ésta.
Para Schoen, Blume y Hoover (1990) la mejor forma de
evaluar la elección de estrategia apropiada para realizar una
estimación es el uso de ítems de elección múltiple.
8 Como resultado de un trabajo anterior (Schoen, Friesen, Jarret y Urbatsch, 1981).
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
25
Por ejemplo para evaluar si los alumnos utilizan
correctamente la compensación se propone el siguiente ítem con
el formato de "intervalos en las opciones".
Un ferry traslada seis coches. Cada coche pesa 1826 kg. El peso
total de los coches está
entre ______ kg.
a) 6000 y 9000.
b) 12000 y 15000.
*c) 9000 y 12000.
d) 15000 y 18000.
[aparece marcada con un asterisco la respuesta correcta] (p.
64).
Para evaluar si un alumno utiliza correctamente la estrategia
de operación frontal, se propone el siguiente ítem (p. 64):
La estimación más cercana para 29,61 – 3,42 es ______.
a) 24 *c) 26
b) 25 d) 27
En este contexto, la estrategia más adecuada para realizar una
estimación es simplemente la que tiene un grado mayor de
precisión. Este último ítem exige un grado de precisión muy
alto y además puede penalizar el uso de una estrategia (como
el redondeo) cuya aplicación debería ser considerada razonable
en esta situación. La exigencia de un grado de precisión muy
alta ha sido criticada por R. E. Reys (1986) porque puede
“favorecer la producción de cálculos exactos en lugar de la de
estimaciones” (p. 229). También ha sido criticado el hecho de
que en ocasiones se utiliza una forma de evaluación9 que
penaliza a estimadores que dan respuestas razonables a un
cálculo (R. E. Reys, 1988 y Trafton y Zawojeswski, 1987).
9 Para examinar las dificultades de la evaluación de la estimación –y posibles caminos para abordar la misma- puede consultarse Schoen (1994). Este autor propone un cambio en la forma en que se ha venido evaluando la estimación hasta ahora, que consistiría fundamentalmente en evaluar la estimación dentro de un contexto de resolución de problemas.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
26
Error absoluto y relativo
Cuando realizamos una estimación para un cálculo, llamamos
error absoluto a la diferencia entre nuestra estimación y el
valor exacto del cálculo. El error relativo es la razón entre
el error absoluto y el valor exacto del cálculo. Solemos
llamar porcentaje de error al error relativo expresado como
porcentaje. Algunas veces utilizamos el valor absoluto para
calcular los errores. En estos casos, sólo recibimos
información sobre el “tamaño del error” pero no sabemos si el
error ha sido por defecto o por exceso (esto es, si la
estimación que hemos dado es menor o mayor que el valor exacto
del cálculo).
Sowder y Markovits (1990) examinan los efectos que tiene,
en la instrucción de alumnos de séptimo grado, la enseñanza de
los conceptos de error absoluto y relativo. Los alumnos
reciben siete lecciones sobre estimación (impartidas en nueve
sesiones de clase). Después de estas lecciones, se evalúa a
los alumnos mediante entrevistas. En ellas se utilizan ítems
del siguiente tipo:
Ítem 1: La estimación que está más cerca del resultado exacto
para el cálculo 22 × 84 es, (a) 20 × 80, (b) 20 × 84,(c) 22 × 80.
(p. 325)
Ítem 2: Si utilizamos 30×86 para estimar 34×86, tenemos que la
respuesta exacta es 2924 y nuestra estimación es de 2580. La
diferencia entre estos dos números es 344. Si utilizamos 500×86
para estimar 496×86, la solución exacta será 42656 y nuestra
estimación 43000 y la diferencia es nuevamente 344. ¿Cuál de
estas sería tu elección? (a) la primera estimación es mejor; (b)
ambas estimaciones son igual de buenas; (c) la segunda estimación
es mejor. (p. 326)
Ítem 3: “Estima 42 × 34” (p. 327)
Como puede verse en estos ítems elegidos para la entrevista,
los alumnos deben distinguir entre error absoluto y relativo
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
27
(en el ítem 2), utilizar algún tipo de compensación (en el
ítem 3) y ser capaces de utilizar la propiedad distributiva
para poder valorar el tamaño de un error (en el ítem 1).
Las autoras llegaron a la conclusión de que este tipo de
destrezas pueden enseñarse con éxito pero que no se
desarrollan espontáneamente sino que necesitan una enseñanza
explícita.
Estimación y aproximación
Hall (1984) explica la diferencia entre estimación y
aproximación. Para él, la estimación es “la habilidad mental
de producir adivinaciones educadas” (p. 516) mientras que la
aproximación es “la búsqueda de un dato numérico
suficientemente preciso para un determinado propósito”
(p. 517). Según este autor, “las principales cuestiones que
tenemos que aprender con respecto a la aproximación son:
Cuándo es un número una estimación, cómo de precisa es una
estimación (cuál es el error cometido) y cómo debe ser de
precisa una estimación”. (p. 516)
Segovia y otros (1989) añaden que “las aproximaciones y
sus grados de proximidad (errores) permiten elaborar una
aritmética particular que se conoce por Cálculo Aproximado”
(p. 22). Para conocer algunas reglas y ejemplos de cálculo
aproximado pueden consultarse: Anderson (1992), Hilton y
Pedersen (1986) y Jollife (1999).
Una diferencia fundamental entre la estimación y la
aproximación consiste en que en la aproximación “los valores
asignados y los resultados obtenidos tienen un grado de
proximidad controlada con respecto al dato exacto” (Segovia y
otros, 1989, p. 22). Sin embargo, cuando hacemos una
estimación, es muy difícil que podamos controlar el tamaño del
error cometido. Esto hace que la evaluación de la estimación
mediante un porcentaje de error determinado sea una opción muy
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
28
discutida. Ilustramos esta situación mediante el siguiente
ejemplo:
Supongamos que debemos dar una estimación para el cálculo
164 × 378 y que el criterio de evaluación es el de considerar
“estimaciones razonables” aquellas cuyo porcentaje de error no
exceda el 30%. Si se utiliza la estrategia de redondeo
(utilizando un dígito significativo de cada número) se
obtendrá: 164 × 378 ≈ 200 × 400 = 80000 y el porcentaje de
error será de un 29,05%, con lo que la estimación será
considerada como “razonable”. Si ahora pedimos que se realice
otra estimación para el cálculo 164 × 374 y utilizamos la
misma estrategia obtendremos: 164 × 374 ≈ 200 × 400 = 80000 y
el porcentaje de error será de un 30,43% con lo que la
estimación será considerada como “no razonable”.
Objetivos de la investigación
El objetivo principal de esta investigación consiste en
estudiar la dificultad relativa de las tareas de estimación en
cálculo, en función del tipo de número que aparece en ellas,
con alumnos de magisterio. Las tareas que vamos a utilizar son
"cálculos directos", es decir, cálculos desprovistos de
contexto. Asimismo pretendemos analizar las ideas equivocadas
que tienen los alumnos de magisterio sobre las operaciones de
multiplicación y división cuando en éstas aparecen números
decimales menores que uno. Se quiere determinar qué influencia
tienen estas ideas equivocadas en la dificultad de dar una
estimación para una multiplicación o una división en las que
aparecen números decimales menores que uno.
Para ello, se va a realizar un estudio dividido en dos
fases. En primer lugar, se llevará a cabo un periodo de
instrucción en el cual los sujetos aprenderán conceptos y
procedimientos propios de la estimación en cálculo. Tras este
período, en el que se dará enseñanza explícita sobre
Planteamiento del problema
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
29
estrategias de estimación, se administrará a los participantes
una prueba de estimación. Esta prueba será elegida entre las
que se han utilizado en investigaciones precedentes y deberá
ser adecuada a los objetivos de nuestro estudio. Esto es, será
una prueba en la que aparezcan multiplicaciones y divisiones
con números enteros, decimales mayores que uno y decimales
menores que uno.
En la segunda parte del estudio se tendrán en cuenta los
resultados obtenidos en la prueba de estimación para
seleccionar alumnos a los que se realizará una entrevista.
Dado que se quiere analizar las ideas equivocadas que tienen
los sujetos sobre la multiplicación y la división, elegiremos
para las entrevistas a sujetos que hayan dado en la prueba de
estimación resultados incompatibles con una correcta
conceptualización de estas operaciones. También elegiremos
alumnos cuyas respuestas sean todas compatibles con una
adecuada conceptualización de las operaciones. En las
entrevistas se pedirá a los alumnos que realicen estimaciones
y posteriormente que expliquen qué estrategia han utilizado
para producir su estimación. También habrá una parte de la
entrevista que estará orientada a "sacar a la luz" las ideas
que tienen los alumnos sobre las operaciones con decimales
menores que uno.
Para terminar, en nuestro trabajo se ha planteado un
objetivo secundario. En la prueba de estimación, se ha
administrado el tiempo de respuesta a los ítems de un modo
especial, distinto del que se ha utilizado en investigaciones
precedentes. Se intentará probar que los resultados obtenidos
no dependen de esta forma de administrar el tiempo en la
prueba.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Capítulo 2
Revisión de la literatura
Este capítulo está dividido en dos partes. En la primera se ha
realizado una revisión general de investigaciones sobre
estimación en cálculo mientras que la segunda se centra, de
forma más específica, en los antecedentes concretos del
problema de investigación que se ha planteado en el capítulo
uno.
Revisión general de investigaciones sobre estimación
en cálculo
A continuación se presenta una amplia revisión de las
investigaciones que se han realizado sobre estimación en
cálculo hasta la fecha. Se han incluido también,
excepcionalmente, algunas investigaciones sobre sentido
numérico, cálculo mental, estimación en medida o estimación de
cantidades discretas cuando la metodología de la investigación
contenía algún aspecto interesante, extrapolable a las
investigaciones en estimación en cálculo pero que no aparece
en éstas, o cuando los resultados están en consonancia con los
hallados en investigaciones sobre estimación en cálculo y
facilitan la configuración de un marco teórico general para
estas destrezas. En el resumen de cada investigación aparecen
los objetivos, participantes, instrumentos y conclusiones de
las mismas.
Existen en la literatura varias revisiones de
investigaciones sobre estimación en cálculo. Cada una de ellas
utiliza una clasificación distinta de estas investigaciones. A
continuación se exponen las clasificaciones hechas por
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
32
distintos autores. En este trabajo se ha tomado una opción
que, aprovechando todos los esfuerzos de organizar este campo
de investigación, sirva también para incorporar los resultados
de los estudios más recientes.
Benton (1986) divide las investigaciones en tres áreas:
rendimiento en estimación de alumnos y maestros, estrategias y
características de los estimadores y estudios experimentales
sobre estimación. Sowder y Wheeler (1989) organizan los
estudios en tres clases: Relación de la estimación con otras
destrezas, comparación de métodos de enseñanza e
identificación de estrategias. Segovia (1997) utiliza la
clasificación de Sowder y Wheeler (1989), añadiendo las
investigaciones sobre instrucción y evaluación de la
estimación. Sowder (1992) considera los estudios sobre la
habilidad de estimar, el desarrollo de los conceptos y
estrategias propios de la estimación, la enseñanza de la
estimación, la influencia de los factores afectivos en la
habilidad de estimar y la evaluación. R. E. Reys (1993) agrupa
los resultados encontrados en las investigaciones según versen
sobre el rendimiento de los alumnos, el currículo, la
enseñanza de la estimación o la evaluación.
Resumiendo estos trabajos se ha optado por clasificar los
trabajos de investigación sobre estimación en cálculo en cinco
campos:
a) La habilidad de estimar y los factores relacionados con el
rendimiento en estimación
b) Estrategias y procesos de estimación
c) Enseñanza de la estimación en cálculo
d) Evaluación de la estimación
e) Desarrollo de conceptos y destrezas de la estimación
En la realización de esta revisión se han utilizado los
resúmenes anuales de la revista “Journal for Research in
Mathematics Education” de investigaciones sobre Educación
Matemática en general: Suydam (1985, 1986, 1987, 1988, 1989),
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
33
Suydam y Brosnan (1992, 1993, 1994) Suydam y Cocker (1990,
1991) y Wagner (1995). También se han consultado distintas
bases de datos: ERIC1, Mathdi2, PsycINFO3 y Dissertation
Abstracts4.
La mayor parte de los trabajos de investigación a los que
se hace referencia corresponden a estudios realizados en los
Estados Unidos de América. Para facilitar la lectura de los
resultados de estas investigaciones a personas familiarizadas
con el sistema educativo español, se incluye en el apéndice H
una breve descripción del sistema educativo americano y una
pequeña tabla de equivalencias entre los distintos niveles
educativos del sistema educativo americano y el español.
La habilidad de estimar y los factores relacionados
con el rendimiento en estimación
Rubenstein (1985a) estudia la dificultad de los ítems de
estimación en cálculo en función de varias variables: El
formato de respuesta (abierta, razonable o no-razonable,
número de referencia y orden de magnitud), el formato de la
pregunta (cálculos aplicados o cálculos directos), el tipo de
operación (suma, resta, multiplicación o división) y el tipo
de número (entero o decimal). También analiza la diferencia de
rendimiento entre sexos. Participan en su investigación 309
alumnos de octavo grado (114 chicas y 165 chicos). Diseña un
test con 64 ítems (16 con cada formato de pregunta). Los ítems
de respuesta abierta fueron los más difíciles, los cálculos
directos más difíciles que los aplicados, los ítems con
1Acceso a la base ERIC a través de la dirección http://ericir.syr.edu/Eric/ (el acceso es libre). 2Acceso a la base MATHDI a través de la dirección http://www.emis.de/MATH/DI.html. Versión de búsqueda limitada a tres entradas para cada búsqueda (de acceso libre). 3Acceso a la base PsycINFO a través de la dirección del servidor WebSPIRS http://150.244.6.14:8590/ (Acceso a la base completa a través de la red de la Universidad Autónoma de Madrid). 4Acceso a la base Dissertations Abstracts a través de la dirección http://wwwlib.umi.com/dissertations/search (Acceso a la base completa a través de la UAM).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
34
números decimales más difíciles que aquellos en los que
solamente había números enteros, las divisiones fueron más
difíciles que las multiplicaciones, y las multiplicaciones y
las divisiones más difíciles que las sumas y las restas. Los
niños obtuvieron mejores resultados que las niñas,
especialmente en el formato de respuesta abierta.
Lynchard (1989) estudia la relación entre la habilidad en
estimación y el sentido numérico en una muestra formada por 86
alumnos de sexto grado que habían recibido instrucción en
estimación en cálculo. Para ello, identifica los posibles
componentes del sentido numérico y evalúa la relación de cada
uno de estos componentes con la habilidad de estimar. Otro
objetivo era el de determinar la relación existente entre el
ranking (del maestro) de los alumnos con respecto a la
habilidad de estimar y el rendimiento de los mismos en una
prueba de estimación. Los alumnos realizan una prueba de
estimación y una entrevista. El autor llega a las siguientes
conclusiones: (1) el rendimiento en matemáticas de los alumnos
puede ser un indicador fuerte del sentido numérico, (2) si
utilizamos solamente el rendimiento de los alumnos en cada uno
de los componentes, obtendremos un indicador débil para el
sentido numérico, (3) tanto las relaciones espaciales como la
actitud hacia las matemáticas no parecen ser buenos
indicadores del sentido numérico, (4) la habilidad de cálculo
no es un indicador preciso para la habilidad en estimación en
cálculo, y (5) los buenos estimadores dominan mucho mejor las
destrezas que constituyen prerrequisitos para la estimación
que los malos estimadores, pero ni los buenos ni los malos
estimadores demostraron una comprensión adecuada sobre la
estimación.
Kinkade (1991) examina el rendimiento de alumnos de
octavo grado en los ítems de estimación y aproximación del
SIMS (Segundo Estudio Internacional de las Matemáticas). El
estudio describe la relación que hay entre las actitudes de
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
35
los profesores y las de los alumnos sobre las matemáticas en
general y sobre la estimación y las relaciones entre estas
actitudes y el rendimiento de cada clase en los trece ítems de
estimación o aproximación del SIMS. Los alumnos estaban
agrupados en clases según su rendimiento en matemáticas. Había
clases de "recuperación", clases con un nivel medio, y clases
con alumnos "avanzados". En las clases de recuperación hubo
diferencias significativas en las puntuaciones dependiendo de
la concepción que tenían los maestros de las matemáticas como
procedimiento. En las clases con nivel medio hubo diferencias
significativas atendiendo a la percepción de los maestros
sobre la dificultad de los ítems (esto es, a la estimación que
hacían los maestros sobre el porcentaje de alumnos de su clase
que responderían correctamente al ítem). Las clases avanzadas
fueron las únicas en las que se encontraron diferencias
significativas en las puntuaciones atendiendo a las variables
independientes y al nivel de dificultad de los ítems del test.
Los resultados sugieren que los maestros deben recibir una
formación más profunda sobre estimación y sobre procesos
cognitivos en general y que debe revisarse la formación de
grupos de alumnos atendiendo al rendimiento de los mismos.
Gliner (1991) analiza distintas variables que pueden
influir en el rendimiento en estimación en cálculo. Participan
141 maestros en formación que realizan un test con veinticinco
problemas de estimación. Las variables más importantes
resultaron ser la nota media de los alumnos en la escuela, los
años de estudio de matemáticas y manifestar que disfrutaban
con las matemáticas. El mejor predictor de éxito en la prueba
de estimación fue la respuesta a la pregunta: ¿Se te dan bien
las matemáticas?. Los alumnos obtuvieron mejores resultados en
cálculos aplicados que en cálculos directos. Este resultado
parece entrar en contradicción con otros hallados en el campo
de la resolución de problemas.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
36
Mottram (1996) se plantea el problema de la influencia
del contexto en la habilidad de estimar y en la elección y uso
de estrategias de estimación. Para ello elabora pruebas de
estimación con tres formatos de pregunta distintos: cálculos
directos-descontextualizados-, cálculos en los que se da un
contexto y problemas verbales. Participan en la investigación
236 alumnos de séptimo grado. Se eligió una muestra
estratificada de 60 alumnos que fueron entrevistados para ver
qué estrategias habían utilizado para hacer las estimaciones.
Los alumnos obtuvieron mejores resultados en los cálculos con
contexto que en el formato numérico y en el de problemas
verbales. El redondeo a números enteros y la imitación de
algoritmos escritos fueron las estrategias más utilizadas en
el formato numérico y en el de problemas verbales
respectivamente. El redondeo a decenas, a números enteros y el
uso de números compatibles fueron utilizados con la misma
frecuencia en los cálculos con contexto. El redondeo a mitades
y "otras estrategias" fueron más utilizados en los cálculos
con contexto que en el formato numérico y en el de problemas
verbales. Los alumnos con mayor habilidad de estimar
utilizaron mayor número de estrategias distintas y utilizaron
éstas en mayor número de ocasiones.
Albertson (1996) compara el rendimiento en estimación de
un grupo de alumnos de educación secundaria con problemas de
aprendizaje en matemáticas con otros dos grupos de control.
Pasa a todos los alumnos una prueba de estimación y realiza
entrevistas para analizar las estrategias utilizadas en la
producción de las estimaciones. Observa diferencias en la
precisión de las estimaciones, en los niveles de dificultad de
los problemas planteados y en el uso de estrategias. En el
grupo de alumnos con problemas de aprendizaje las estimaciones
estaban mucho más alejadas de la respuesta exacta y tuvo una
gran influencia el tamaño de los números en la dificultad de
las tareas de estimación. Al analizar las estrategias
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
37
utilizadas por los alumnos de este grupo se encontraron
discrepancias entre la de elección de estrategias y las
respuestas numéricas. Los alumnos con problemas de aprendizaje
en matemáticas describían estrategias de estimación sencillas
pero sus respuestas numéricas no coincidían con las que se
obtendrían al aplicar correctamente las estrategias descritas
debido a errores de cálculo.
R. E. Reys y Yang (1998) estudian la relación entre la
habilidad de hacer cálculos escritos y el sentido numérico en
alumnos de Taiwán (115 de sexto grado y 119 de octavo grado).
Para ello utilizan dos pruebas: una de cálculo escrito y otra
para medir el sentido numérico de los alumnos. Dentro de la
prueba, de 40 ítems, utilizada para medir el sentido numérico
se utilizaron algunos ítems sacados de pruebas de estimación
en cálculo. Se observa un gran rendimiento en los alumnos de
Taiwán en las pruebas de cálculo escrito, pero estos alumnos
tienen grandes dificultades para afrontar problemas parecidos
a los que se presentan en las pruebas de cálculo escrito
cuando se les pide que utilicen algún procedimiento
alternativo (como la estimación) en el que se manifieste su
sentido numérico. Se encontraron muy pocas evidencias de la
utilización de componentes identificables del sentido
numérico, como el uso de puntos de referencia (que también es
una estrategia de estimación).
Hanson y Hogan (2000) estudian la habilidad en estimación
de un grupo de 77 alumnos universitarios (con edades
comprendidas entre 18 y 21 años). Estos alumnos realizan un
test de estimación con sumas, restas, multiplicaciones y
divisiones. En estas operaciones aparecen números enteros,
decimales, porcentajes y fracciones. Los alumnos obtienen
buenos resultados en las estimaciones de sumas y restas con
números enteros y tienen los peores resultados en la
multiplicación y división de números decimales y en la resta
de fracciones. En una segunda fase de la investigación se
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
38
selecciona una muestra de 45 alumnos con niveles alto, medio y
bajo en habilidad de estimar. Se categorizan las estrategias
de estimación utilizadas por estos alumnos al analizar los
protocolos de "pensar en voz alta" encontrando 23 estrategias
distintas de estimación, trece de las cuales no aparecían en
anteriores investigaciones.
Estrategias y procesos de estimación
R. E. Reys y otros (1980, 19825) desarrollaron un test para
medir la habilidad de estimar. Utilizaron este test para
seleccionar a los mejores estimadores de entre 1200 sujetos
que tomaron parte en la investigación. Participaron alumnos
desde séptimo a 12º grado y un grupo de adultos. Se entrevistó
a 59 de los mejores estimadores para identificar los procesos
mentales que utilizaban cuando hacían estimación en cálculo.
Las entrevistas revelaron el uso de muchas estrategias
diferentes de estimación. Se describieron las características
de los buenos estimadores y se propuso un modelo para los
procesos de estimación. Este modelo postula la existencia de
tres procesos cognitivos de alto nivel (reformulación,
traducción y compensación) que se manifiestan en las
estrategias de estimación.
Sowder J. T. (1984) entrevista a 26 alumnos de sexto,
séptimo, octavo y noveno grado (con edades comprendidas entre
once y quince años). Utiliza en su entrevista doce problemas
representativos de los ítems del NAEP6. En ellos aparecen ítems
de respuesta abierta y de elección múltiple; cálculos directos
y aplicados; ítems de suma, multiplicación y división; y
números enteros, decimales y fracciones. Se pide a los alumnos
que expliquen la estrategia que han utilizado para dar sus
estimaciones. Se clasifican las explicaciones como aceptables
5 Este artículo es el informe de investigación correspondiente al estudio realizado en 1980. 6 National Assessment of Educational Progress (Evaluación Nacional del Progreso Educativo)
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
39
o inaceptables. El número de explicaciones inaceptables es muy
alto incluso en los ítems de elección múltiple en los que se
da una respuesta correcta. Los alumnos tienden a utilizar
estrategias como el redondeo de forma mecánica. Se concluye
que la habilidad de estimar está estrechamente relacionada con
el sentido numérico (ausente en gran parte de las
explicaciones dadas por los alumnos durante la entrevista).
Wyatt (1986) se plantea en su trabajo los tres objetivos
siguientes: (1) identificar los procesos utilizados para
formular estimaciones, (2) investigar el concepto de
estimación razonable, e (3) identificar criterios utilizados
para determinar la razonabilidad de una estimación. Participan
130 alumnos de noveno grado. A estos alumnos se les administra
un test con 50 ítems utilizando un ordenador. Se selecciona
una muestra estratificada de 18 alumnos para las entrevistas.
Se analizan los protocolos de "pensar en voz alta" de los
alumnos mientras realizan las entrevistas. Se detectaron dos
etapas en la producción de las estimaciones: en la primera
etapa los alumnos seleccionaban números aproximados o
simplemente tomaban los números del problema. En la segunda
etapa, calculaban mentalmente con los números elegidos en la
primera etapa. Los estimadores de mayor nivel tendían a
utilizar en la primera etapa los números redondeados mientras
que los estimadores de bajo nivel utilizaban los números
exactos (tal como aparecían en el problema). La mayoría de los
sujetos no tenían una buena comprensión del concepto de
razonabilidad y no fueron consistentes en la aplicación del
criterio de razonabilidad para determinar estimaciones
razonables. La noción de intervalo de respuesta razonable no
fue comprendida por la mayor parte de los alumnos.
Flores y otros (1990) y B. J. Reys y otros (1991)
utilizan la misma metodología de investigación que se aplicó
en R. E. Reys y otros (1982) con alumnos de Estados Unidos a
una muestra de 177 alumnos mejicanos de 8º grado, encontrando
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
40
los mismos procesos generales descritos en R. E. Reys y otros
(1982). El rendimiento medio de los alumnos mejicanos fue muy
bajo. Destacó la utilización de la estrategia de “uso de
puntos de referencia” con la que los sujetos demostraban la
comprensión que tenían de los cálculos con porcentajes.
R. E. Reys y otros (1991) seleccionan 21 alumnos de una
muestra de 466 estudiantes japoneses utilizando un test de
estimación. Estos alumnos seleccionados pertenecen al 5% con
mejores calificaciones en la prueba. Tras realizar entrevistas
a estos alumnos se encuentran los mismos procesos generales de
estimación hallados anteriormente en estudiantes de Estados
Unidos y México. Además, los alumnos japoneses demuestran un
mayor nivel en cálculo mental que los americanos y una mayor
resistencia a aceptar el error. Los alumnos japoneses tienden
a aplicar mentalmente procedimientos de cálculo con papel y
lápiz que interfieren en sus habilidades como estimadores.
Levine (1980, y 1982) investiga el número y los tipos de
estrategias de estimación utilizados por alumnos de primer
ciclo universitario y su relación con la habilidad
cuantitativa y la habilidad en estimación en cálculo.
Participan en el estudio 89 estudiantes. Se utilizó un test
para medir la habilidad cuantitativa y otro para medir la
destreza en estimación en cálculo (compuesto por 20 ítems de
multiplicación y división). Además, se analizaron los
protocolos de "pensar en voz alta" de todos los alumnos
participantes para determinar qué estrategias habían utilizado
en la producción de sus estimaciones. Se encontró que: (1)
hubo diferencias significativas en la frecuencia del uso de
las distintas estrategias, (2) se dio una correlación positiva
significativa entre la habilidad cuantitativa y el número de
estrategias utilizadas, (3) no hubo diferencias significativas
en la precisión de las estimaciones según el tipo de
estrategia utilizada con independencia de la habilidad
cuantitativa, y (4) la correlación entre la habilidad en
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
41
estimación en cálculo y el número de estrategias utilizadas
con independencia de la habilidad cuantitativa no fue
significativa. Aparecieron en el análisis 8 tipos de
estrategias distintas. El redondeo de ambos números y la
imitación del algoritmo escrito son las estrategias más
utilizadas. Los mejores estimadores utilizan mayor número de
estrategias mientras que los peores utilizan casi
exclusivamente la imitación del algoritmo escrito. Se
identificaron nueve tipos de errores en la producción de las
estimaciones: realización de procedimientos incompletos,
olvido de pasos intermedios, estrategia incompleta, error en
el significado de la operación, en la compensación, en el
redondeo y en el orden de magnitud.
Brame (1986) investiga las estrategias utilizadas en
estimación en cálculo por alumnos de últimos cursos de
educación secundaria calificados como "malos estimadores".
Participaron 460 alumnos a los que se les administró el test
de evaluación de estimación en cálculo de Reys (1980). De
estos alumnos, 40 fueron seleccionados para las entrevistas
posteriores. Fueron utilizadas un gran número de estrategias;
sin embargo, en algunas ocasiones los alumnos que no disponían
de ninguna estrategia para dar una estimación intentaban
realizar un cálculo exacto. Todos los alumnos menos uno
utilizaron en alguna ocasión las estrategias del redondeo y
truncamiento utilizando los primeros dígitos. Los alumnos con
bajo rendimiento en la prueba de estimación utilizaban sobre
todo la estrategia de redondeo. Estos alumnos tuvieron
especiales dificultades cuando en las tareas aparecían números
grandes. En conexión con este problema se encontró la
dificultad de los alumnos con bajo rendimiento para trabajar
con potencias de 10.
Hope y Skerrill (1987) eligen 15 alumnos que destacan en
cálculo mental y otros quince con bajo rendimiento utilizando
un test de cálculo mental. Analizan las estrategias que
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
42
utilizan estos alumnos y llegan a la conclusión de que los
alumnos que tienen bajo rendimiento en cálculo mental suelen
utilizar estrategias propias del cálculo escrito mientras que
los alumnos que destacan en cálculo mental utilizan
estrategias basadas en el uso de propiedades numéricas
sugeridas por los factores (en el test aparecían solamente
multiplicaciones). Este resultado concuerda con las
investigaciones hechas sobre identificación de estrategias en
buenos y malos estimadores.
Dowker (1992) aplica el test de Levine (1982) a una
muestra de 44 matemáticos profesionales. Los matemáticos
hicieron estimaciones muy precisas y utilizaron un gran número
de estrategias distintas. Las estrategias más utilizadas
fueron la sustitución de números decimales por fracciones, el
uso de números compatibles y la descomposición de números en
factores. Los matemáticos, al contrario que los sujetos que
participaron en el estudio de Levine, tendían a utilizar
estrategias que demostraban comprensión de propiedades
aritméticas y relaciones antes que estrategias basadas en el
uso de técnicas enseñadas en clase. Estos resultados
concuerdan con los hallados en otras investigaciones en
personas que tenían un gran rendimiento en estimación y en
cálculo mental.
Reehm (1994) examina los procesos de estimación
observados en alumnos de octavo grado con distintos niveles de
habilidad en estimación, al realizar problemas de estimación
presentados en formato numérico y contextual. Participan 238
alumnos de octavo grado a los que se les pasa una prueba de
estimación para determinar su nivel de habilidad al estimar.
Se eligen aleatoriamente 14 alumnos de cada nivel (alto, medio
o bajo). Cada alumno fue entrevistado dos veces utilizando en
las dos entrevistas los mismos problemas presentados en cada
una de ellas en un formato distinto (numérico o contextual).
Los resultados encontrados fueron los siguientes: (1) Los
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
43
alumnos de nivel medio y bajo dieron más respuestas aceptables
en el formato numérico que en el contextual, mientras que los
alumnos de nivel alto dieron más respuestas aceptables en el
formato contextual, (2) El uso de números compatibles y el
cambio de orden en los operandos fueron más utilizados por
todos los grupos en los problemas con contexto mientras que el
redondeo estándar fue más utilizado en los problemas
numéricos, (3) el truncamiento fue más utilizado por los
grupos bajo y medio en los problemas con contexto y por el
grupo de nivel alto en los problemas numéricos, (4) la
estrategia de traducción de "cambio de operación" fue más
utilizada para problemas con contexto por los grupos de nivel
alto y bajo, y (5) la compensación fue más utilizada en el
grupo de nivel bajo en problemas numéricos en contraste con
los grupos de niveles alto y medio, que la utilizaron con más
frecuencia en problemas contextuales.
Dowker y otros (1996) continúan el trabajo comenzado en
Dowker (1992) comparando las estrategias que utilizan los
matemáticos profesionales al realizar el test de Levine (1982)
con las que utilizan otros tres grupos formados por 44
contables, 44 estudiantes de psicología y 44 estudiantes de
inglés. Los matemáticos y los contables utilizaron un número
mucho mayor de estrategias apropiadas distintas que los dos
grupos de estudiantes. Los matemáticos fueron los que
realizaron las estimaciones más precisas. Todos los grupos a
excepción de los matemáticos utilizaron un gran número de
estrategias inadecuadas.
Siegel, Goldsmith y Madson (1982) analizan las
estrategias utilizadas por 20 niños (con edades comprendidas
entre los 7 y los 15 años) y 10 adultos (con edades
comprendidas entre 20 y 40 años) al resolver 24 tareas de
estimación en medida y estimación de cantidades discretas.
Intentan validar un modelo propuesto para estos procesos de
estimación y sugieren modificaciones para este modelo. Para
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
44
analizar las estrategias piden a los participantes que piensen
“en voz alta” mientras realizan sus estimaciones. También se
pide a los alumnos que expliquen cómo han realizado sus
estimaciones (después de dar cada estimación). Se hace una
distinción entre la precisión y la razonabilidad de las
respuestas. Se describen 9 tipos distintos de estrategias para
estas tareas de estimación. Se encuentra un proceso principal
en la producción de las estimaciones que es el uso de puntos
de referencia (benchmarks) y otros dos procesos
–descomposición y recomposición- que complementan al primero.
Las estrategias y procesos encontrados encajan bastante bien
dentro del modelo revisado propuesto.
Lefevre y otros (1993) diseñan su investigación para
obtener datos sobre el desarrollo de los procedimientos de
estimación en alumnos de Educación Primaria y en adultos. Para
ello proponen una prueba, en la que hay que estimar el
resultado de 24 multiplicaciones y la solución de 16 problemas
de multiplicación, a una muestra formada por 56 alumnos (de
cuarto, sexto y octavo grado) y 20 adultos. Se pide a los
participantes que den una estimación y expliquen
posteriormente el procedimiento que han utilizado para darla.
Se obtienen los siguientes resultados: La precisión de las
estimaciones aumenta con la edad y la precisión decrece cuando
el tamaño de los números aumenta. Los adultos tuvieron la
misma precisión en los ítems aplicados que en los cálculos
directos. Los alumnos de 8º grado fueron más precisos en los
cálculos aplicados y los alumnos de 6º grado tuvieron más
precisión en los cálculos directos. La habilidad de estimar
mejora con la edad. A partir de sexto grado, los alumnos
parecen entender el concepto de estimación y reducen la
complejidad de los problemas mediante redondeo y compensación
intermedia. Los adultos tienden a dar respuestas exactas en
problemas sencillos y a utilizar la compensación final. Los
autores proponen un modelo para los procesos de estimación
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
45
basado en el modelo de Siegler de elección de estrategias en
aritmética.
Berry (1999) analiza las estrategias de estimación en
cálculo utilizadas por alumnos de octavo grado empleando las
entrevistas diseñadas en la investigación de Reys y otros
(1980). Se observó el uso de 7 estrategias distintas al
analizar los protocolos de "pensar en voz alta" de los alumnos
en los ítems de cálculos directos y cálculos aplicados. Los
alumnos tienden a identificar la estimación con el redondeo.
El autor hizo también una revisión de libros de texto
utilizados en colegios públicos para analizar la presencia de
la estimación y el modo en que se enseña esta destreza en
ellos. Suele recomendarse en los libros de texto el uso de 4
estrategias distintas aunque es la de redondeo la
principalmente utilizada.
Enseñanza de la estimación en cálculo
Bestgen, R. E. Reys, Rybolt y Wyatt (1980) estudian las
actitudes de 187 maestros en formación hacia la estimación, su
rendimiento en tareas de estimación y la efectividad de la
enseñanza sistemática de la estimación durante un periodo de
instrucción de 12 semanas. Los alumnos fueron distribuidos en
tres grupos: en el primero, la estimación se practicaba una
vez a la semana realizando una serie de tareas para las que
después se daban los resultados, en el segundo se enseñaron
técnicas de estimación además de practicar la estimación, y en
el tercero (grupo de control) no hubo enseñanza ni práctica de
la estimación. Se administró a los participantes un pretest y
un postest compuestos por 60 ítems en los que se pedía que se
estimaran los resultados de sumas, restas, multiplicaciones y
divisiones con números enteros y decimales. Los alumnos
mejoraron considerablemente su rendimiento y su actitud hacia
la estimación. Los ítems de suma y resta resultaron más
fáciles que los de multiplicación y división. Los ítems con
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
46
números decimales fueron más difíciles que aquellos en los que
sólo había números enteros.
Jarret (1980) realiza su investigación con 42 alumnos de
quinto grado y 54 alumnos de sexto grado. En cada grado se
formaron tres grupos mediante un muestreo aleatorio. En cada
grupo se siguió un período de instrucción de cinco días
utilizando tres metodologías distintas: en un grupo se
instruyó a los niños en cálculo exacto de sumas y
multiplicaciones con una metodología basada en la repetición
de ejercicios utilizando un programa de ordenador, en otro
grupo se enseñó a los niños a realizar estimaciones de sumas y
productos mediante la repetición de ejercicios utilizando otro
programa de ordenador, y en el último se produjo una enseñanza
significativa de la estimación con ayuda de calculadoras. La
única estrategia enseñada en los grupos que recibieron
instrucción sobre estimación fue la de redondeo. Los alumnos
dedicaron entre 10 y 15 minutos diarios a realizar las tareas
correspondientes al período de instrucción.
Acabado el período de instrucción se pasó a los alumnos
una batería de ocho tests: uno sobre estimación -con cálculos
directos-, otro sobre estimación en resolución de problemas,
otro sobre cálculo escrito y otro sobre resolución de
problemas. Estos tests se repitieron tres semanas después de
haber concluido el período de instrucción para medir la
retención de los aprendizajes. Los grupos que habían recibido
instrucción sobre estimación obtuvieron mejores resultados en
las pruebas de estimación y utilizaron mejor y con más
frecuencia la estrategia de redondeo. No se observaron
diferencias significativas entre los grupos en los tests de
cálculo ni en los de resolución de problemas. En las pruebas
que se realizaron inmediatamente después del periodo de
instrucción sobre estimación en resolución de problemas, los
alumnos que habían recibido una enseñanza significativa de la
estimación obtuvieron mejores resultados.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
47
Schoen y otros (1981) llevan a cabo dos estudios con
alumnos de Educación Primaria para ver si la enseñanza de la
estimación mejora el rendimiento de los alumnos en estimación,
en cálculo escrito y en resolución de problemas. En el primer
estudio, 42 alumnos de cuarto grado aprenden durante dos
semanas (en cinco sesiones de 45 minutos de duración) a
estimar los resultados de sumas y multiplicaciones de números
enteros. Se enseñan las estrategias de redondeo y operación
frontal. Se administra a estos alumnos cuatro tests: uno de
cálculo exacto, otro de resolución de problemas, otro de
estimación y otro para conocer los procesos de estimación
utilizados por los alumnos. En el segundo estudio participan
100 alumnos de quinto y sexto grado a los que se divide en
cuatro grupos. Hay un periodo de instrucción sobre estimación
en cada uno de estos grupos, en cinco sesiones de 15 minutos
cada una. Se administra, al finalizar el periodo de
instrucción, una batería de ocho tests.
Todos estos métodos resultan efectivos al ser medidos
inmediatamente utilizando postests. Los alumnos de cuarto,
quinto y sexto grado llegaron a ser mejores estimadores en un
corto periodo de tiempo y además utilizaron estrategias
válidas de estimación. Los alumnos siguieron manteniendo
buenos resultados después de haber pasado tres semanas desde
el final del período de instrucción. Además, se llega a la
conclusión de que, cuando la enseñanza de la estimación es
significativa, y no sólo memorística, la habilidad de estimar
puede transferirse a la estimación en resolución de problemas.
Por el contrario, no hay evidencia de que una enseñanza basada
en la práctica y la repetición (que no sea significativa)
conduzca a obtener mejores resultados en cálculo escrito o en
resolución de problemas.
Levin (1981) elabora una serie de técnicas para la
enseñanza de la estimación de los resultados de sumas, restas,
multiplicaciones y divisiones. Estas técnicas están basadas en
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
48
la medida de cantidades más que en el conteo de unidades.
Utilizan la posición de los números en la recta real y suponen
una aproximación alternativa al uso de los algoritmos
habituales de cálculo y a las técnicas que se suelen utilizar
en estimación. Al usar estas técnicas de estimación, los
alumnos realizan continuamente conversiones entre números y
posiciones de la recta real consiguiendo mejorar sus
intuiciones acerca de los números y las operaciones. Se
realizaron varias experiencias con niños de 10 años en las que
se utilizaron juegos de ordenador para practicar este tipo de
conversiones (entre número y posición).
Edwards (1983) desarrolla e implementa un programa para
la enseñanza de la estimación en cálculo para adultos en Papúa
Nueva Guinea. Enseña distintas técnicas de estimación para el
cálculo de sumas, restas, multiplicaciones, divisiones y para
el cálculo de la media de dos números. Utiliza un programa de
ordenador para evaluar las técnicas enseñadas. Por ejemplo,
enseña la siguiente técnica para multiplicar dos números de
cuatro cifras:
Si el primer número está cerca7 de 1000 o de 10.000, multiplicamos
el segundo por esta cantidad. Por ejemplo, 1295 por 4638 nos
conducirá a una estimación de 4638000. Lo mismo haremos cuando
el número cercano a 1000 o 10.000 sea el segundo factor. (p. 20)
Para evaluar esta técnica, el ordenador genera aleatoriamente
5000 productos de dos números de cuatro cifras. En este caso
el resultado de la evaluación fue que “el 95% de las 5000
estimaciones realizadas utilizando esta técnica produjeron
errores entre el −16% y el +7,5%” (p. 20).
R. E. Reys, Bestgen, Trafton y Zawojewski (1984a)
realizan una investigación con el objetivo de desarrollar una
serie de lecciones, cuidadosamente secuenciadas, sobre 7 En este contexto, “cerca de una potencia de diez” quiere decir que o bien el primer dígito significativo es 1 y el segundo es 0, 1 o 2, o bien el primer dígito significativo es 7, 8 o 9.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
49
estimación en cálculo, implementar el programa en sexto,
séptimo y octavo grado, y evaluar los resultados del programa
valorando la destreza en estimación lograda por los alumnos y
los tipos de procesos utilizados por los mismos. Para ello
desarrollaron materiales (Reys y otros, 1984b, 1984c y 1984d)
para la enseñanza de la estimación en cálculo para sexto,
séptimo y octavo grado. Estos materiales se utilizaron en un
programa para la enseñanza de la estimación llevado a cabo en
48 clases de 14 colegios durante un período de un año. Se
utilizaron tres instrumentos con todos los participantes en el
proyecto: un test de actitudes, un test de cálculo mental y
otro de estimación en cálculo. Estos instrumentos se
utilizaron al principio y al final del periodo de instrucción.
También se realizaron entrevistas a unos pocos alumnos de cada
grupo para analizar los procesos de estimación utilizados.
Acabado el período de instrucción, los grupos que habían
tomado parte en la experiencia tuvieron un rendimiento mucho
mayor en el test de estimación que los grupos de control
correspondientes. Sin embargo, no hubo diferencias
significativas en el postest de cálculo mental. Se observó que
los alumnos que habían participado en la experiencia se habían
acostumbrado a realizar estimaciones y persistían haciéndolas
incluso cuando la ocasión requería un cálculo mental exacto.
Se produjo una gran mejora en la actitud y la valoración de
los alumnos sobre la estimación. Las entrevistas revelaron
además que los alumnos habían alcanzado una comprensión mucho
mayor sobre la estimación y que había aumentado
considerablemente el número de estrategias utilizadas por los
alumnos para realizar una estimación y la tolerancia del
error.
Abed (1985) compara la efectividad de tres métodos para
la enseñanza de la estimación del cociente de divisiones con
números decimales. El período de instrucción duró tres días y
se llevó a cabo con alumnos de séptimo grado. El primer grupo
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
50
siguió una instrucción basada en los procesos de estimación
utilizados en el algoritmo de la división larga, en el segundo
se enseñaron técnicas de estimación de uso más general y en el
tercero no se produjo enseñanza explícita de la estimación. El
análisis de los resultados obtenidos en el pretest y en el
postest reveló que el método basado en el algoritmo de la
división larga fue el más efectivo de los tres.
Gossard (1986) intenta comparar la enseñanza que han
recibido alumnos de sexto, séptimo y octavo grado sobre
estimación en cálculo con lo que realmente han aprendido y con
el uso que hacen de esta habilidad en la resolución de
problemas en la vida real. Se consideraron tres tipos de
estimación: reformulación, traducción y compensación. Se
seleccionaron 12 alumnos de octavo grado de habilidad media en
estimación. Se utilizó un cuestionario y se analizaron los
libros de texto que habían utilizado los alumnos para ver qué
enseñanza sobre estimación habían recibido. Se utilizó un test
para medir la habilidad de los alumnos en estimación en
cálculo. Finalmente, para determinar qué conocimientos sobre
estimación eran utilizados en la resolución de problemas
matemáticos en la vida real se plantearon tres problemas a
cada alumno. Se obtuvieron las siguientes conclusiones: (1)
todos los alumnos habían aprendido el proceso de reformulación
redondeando números enteros y decimales demostrando una
comprensión bastante profunda del redondeo, (2) el proceso de
traducción no fue nunca enseñado y la compensación sólo se
enseñó en la división con números enteros, (3) el redondeo fue
muy poco utilizado en las sesiones de resolución de problemas
y la traducción y la compensación no fueron nunca utilizadas
en esta situación. El autor concluye que los sujetos
participantes en este estudio no habían recibido instrucción
adecuada para los tipos de estimación que se requieren en la
vida real y que el redondeo de enteros y decimales es la única
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
51
estrategia enseñada, aprendida y de vez en cuando utilizada
por los alumnos de octavo grado de habilidad media estudiados.
Segovia (1986) intenta determinar si la enseñanza
sistemática de técnicas específicas de redondeo y cálculo
mental mejoran el rendimiento en la estimación de resultados
de operaciones aritméticas. Participan 179 alumnos de sexto de
EGB pertenecientes a 5 grupos de dos colegios. Los alumnos del
grupo de control reciben, durante un curso, instrucción sobre
estimación en cálculo con lecciones sobre redondeo de números,
cálculo exacto (en las que se aprenden estrategias de cálculo
mental) y cálculo aproximado. El test y el postest realizados,
antes y después del periodo de instrucción, indican que la
enseñanza de técnicas de redondeo y estimación mejoran el
rendimiento de los alumnos en estimación. Además se observó
durante el periodo de instrucción que los alumnos de sexto
tenían dificultades con la descomposición de números en suma,
resta, multiplicación y división de otros y con la estimación
con números decimales. La investigación sirvió también para
poner a punto un instrumento para la evaluación de la
estimación de sumas, restas, multiplicaciones y divisiones con
números naturales compuesto por 21 ítems de elección múltiple.
Whiteman (1989) analiza la influencia de un período de
instrucción sobre estimación, en el que se utilizó un programa
de ordenador, en el aprendizaje de varios tipos de estrategias
y en la mejora de la habilidad de estimar. En la investigación
participaron 149 alumnos de octavo grado. El período de
instrucción se desarrolló durante seis sesiones, de media hora
cada una, distribuidas a lo largo de tres semanas. El programa
de ordenador generaba de forma aleatoria productos de dos
números. Al dar su estimación, los alumnos recibían del
ordenador información sobre el tamaño y el sentido del error
cometido. Se utilizaron dos tests: uno para medir la habilidad
de estimar y otro para evaluar el uso de distintas estrategias
(en especial la compensación). Se realizaron formas paralelas
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
52
de ambos tests que fueron utilizados como pretest y postest.
Se encontró, en concordancia con otras investigaciones, que la
habilidad de estimar de los alumnos antes de recibir
instrucción sobre estimación es bastante pobre. El periodo de
instrucción supuso una mejora significativa en la habilidad de
estimar de los alumnos. También mejoró el uso de las
estrategias enseñadas.
Whalen (1989) compara dos métodos de instrucción en
estimación en cálculo. Se dividió un total de 88 alumnos de
séptimo grado en dos grupos. Uno de los grupos siguió una
enseñanza tradicional en la que el maestro enseñó distintas
estrategias de estimación en cálculo. El otro grupo recibió
enseñanza de estrategias de estimación con ayuda de varios
programas de ordenador. Se utilizó un mismo test como pretest
y postest para medir la habilidad de estimar de los alumnos.
Tres semanas después del postest se administró una prueba para
medir el grado en que la habilidad de estimar se transfería a
otras tareas matemáticas que no requerían la producción de
estimaciones. Los resultados encontrados fueron los
siguientes: (1) los alumnos que utilizaron programas de
ordenador no mejoraron significativamente en su habilidad de
estimar, (2) los alumnos que siguieron enseñanza tradicional
empeoraron del pretest al postest, (3) los chicos tuvieron
mejor rendimiento que las chicas, y (4) los alumnos no
transfirieron su habilidad de estimar a otras tareas en las
que no se les pedía directamente que realizaran una
estimación.
Murphy (1992) estudia el efecto de la instrucción
sistemática en estimación en cálculo en: (1) la habilidad de
los alumnos para estimar, (2) el rendimiento de los alumnos en
tests escolares, y (3) el rendimiento de los alumnos en los
tests estandarizados. Para ello, 245 alumnos de octavo grado
participaron en esta investigación. Los alumnos que habían
recibido instrucción sistemática sobre estimación obtuvieron
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
53
mejores resultados, en la prueba de estimación, que aquellos
que no habían recibido instrucción sobre estimación. La
instrucción y la práctica de la estimación en cálculo no
supusieron una mejora significativa en aquellos ítems de los
tests que no estaban relacionados directamente con la
estimación.
Sanfiorenzo (1990) realiza un estudio experimental en el
que compara la efectividad de tres métodos de enseñanza de la
estimación con números decimales. Participaron 133 alumnos de
séptimo grado. Durante el período de instrucción se
impartieron seis lecciones sobre estimación en cálculo. En el
primer grupo la estimación se practicaba diariamente, en el
segundo se enseñó dentro de un tema del curso y en el tercero
no se produjo enseñanza de la estimación. Se administraron a
los alumnos un pretest y un postest paralelos en los que se
utilizaron ítems de respuesta abierta e ítems de elección
múltiple. Los ítems de respuesta abierta fueron evaluados
utilizando una escala de respuesta razonable o no razonable.
No se encontraron diferencias significativas entre los tres
tratamientos. Tampoco se encontraron diferencias
significativas debidas al sexo o al tiempo de respuesta. La
escala utilizada en la puntuación de los ítems de respuesta
abierta resultó tener una fiabilidad baja, lo cual puede poner
en duda los resultados obtenidos.
Chien (1990) intenta demostrar que las destrezas de
estimación en cálculo de maestros en formación pueden mejorar
si éstos utilizan materiales adecuados de auto-aprendizaje.
Para ello participaron en la investigación 65 estudiantes
universitarios, la mayor parte de los cuales eran maestros en
formación. Las estrategias sobre las cuales se daba enseñanza
a través de los materiales eran: estimación frontal, redondeo,
uso de números compatibles y uso de promedios. En este trabajo
se utilizaron cuatro instrumentos: un test para medir la
habilidad de estimar, otro para evaluar el conocimiento de los
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
54
estudiantes sobre la estimación, un cuestionario para conocer
las actitudes de los alumnos hacia la estimación antes de la
instrucción y otro cuestionario para conocer la opinión de los
alumnos sobre los materiales de auto-aprendizaje y el cambio
de actitud hacia la estimación después del período de auto-
aprendizaje. Se observó que la habilidad en estimación de los
estudiantes mejoraba con el uso de estos materiales. Tanto
antes como después del período de auto-instrucción de dos
semanas, los estudiantes tuvieron dificultades para estimar la
suma de una lista de números y para determinar el primer
dígito del cociente de dos números. La estrategia de redondeo
fue la preferida por los alumnos antes y después de la
instrucción. Después de la instrucción muchos alumnos fueron
capaces además de identificar otras estrategias y de
diagnosticar errores (cuando se les presentaban estimaciones
dadas por otras personas). La mayor parte de las estrategias
enseñadas fueron calificadas como sencillas y claras por los
estudiantes. Los dos métodos con los que hubo mayor dificultad
fueron el uso de números compatibles y el uso de promedios.
Bobis (1991) investiga el efecto de la enseñanza de la
estimación en la habilidad de estimar y en el desarrollo de
estrategias de estimación. También analiza los tipos de
errores cometidos en las estimaciones después de la
instrucción. Participaron en el estudio cuatro grupos (dos
grupos experimentales y otros dos de control) de chicos de
cuarto grado. El periodo de instrucción duró 15 semanas y en
el se enseñaron estrategias de estimación para sumas, restas,
multiplicaciones y divisiones de números enteros y sumas y
restas de fracciones y decimales. Se desarrolló un test de
estimación en cálculo, compuesto por 30 ítems de elección
múltiple, que fue utilizado como pretest y postest. También se
utilizó un test para medir la destreza de los alumnos en
ciertos prerrequisitos de la estimación (como el redondeo y el
dominio del valor posicional y los hechos básicos). Después
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
55
del postest se eligió una muestra aleatoria de 24 alumnos
pertenecientes al grupo experimental que fueron entrevistados
para conocer las estrategias que habían utilizado para
producir sus estimaciones. Los resultados obtenidos fueron los
siguientes: Todos los grupos mejoraron en el dominio de los
prerrequisitos de la estimación pero sólo los grupos
experimentales mejoraron en su rendimiento en estimación. El
dominio de las destrezas necesarias para estimar no es
suficiente, por si solo, para garantizar la destreza en
estimación. Las entrevistas revelaron que los alumnos habían
utilizado las estrategias enseñadas durante el periodo de
instrucción. Después de la instrucción se produjo una mejora
muy leve en la estimación de sumas con enteros, una mejora
moderada en la resta con enteros y en la multiplicación y
división con decimales y una mejora muy grande en las
operaciones con fracciones.
Markovits y Sowder (1994) analizan los efectos de una
intervención, en la instrucción de un grupo de alumnos de
séptimo grado, que tenía el propósito de desarrollar el
sentido numérico de estos alumnos. Los alumnos recibieron
enseñanza sobre calculo mental (5 a 10 minutos al día durante
3 meses), conceptos relacionados con el tamaño de los números
(siete sesiones de clase), fracciones (siete sesiones) y
estimación en cálculo (nueve sesiones). Se utilizaron
entrevistas para evaluar a los alumnos en cálculo mental y en
estimación y pruebas escritas para evaluar el aprendizaje de
conceptos relacionados con el tamaño de los números. Los
resultados obtenidos por los alumnos en las tareas de
estimación en cálculo utilizadas mostraron que los alumnos
pueden mejorar su comprensión en aspectos conceptuales
difíciles de la estimación: redondear sumandos a cero cuando
es apropiado, comprender el efecto que tiene en el producto de
dos números el redondeo en los factores, los conceptos de
error absoluto y relativo, saber cuándo y cómo deben utilizar
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
56
la compensación, utilizar números compatibles para estimar
cocientes y estimar el resultado de productos y cocientes con
factores y divisores menores que uno.
Chandler y Brosnan (1994) realizan un análisis
comparativo de libros de texto editados antes y después de
1989 (fecha de la publicación de los estándares del NCTM). El
objetivo de su trabajo es ver si hay cambios en los libros de
texto y si estos cambios reflejan las recomendaciones del
NCTM. Para ello eligen siete series de libros de matemáticas
de Educación Primaria. Estos libros son los más usados en 16
colegios seleccionados previamente. Se analizan los libros
atendiendo al contenido (aritmética y dentro de esta sentido
numérico, numeración, operaciones, fracciones y decimales;
geometría; análisis de datos, etc), al tipo de actividades
(ejercicios, problemas), a cómo se presenta la teoría
(definiciones, explicaciones, desarrollo de fórmulas,
problemas resueltos, etc), etc.). El análisis de datos revela
que las actividades de estimación y las que proponen el uso de
las calculadoras aumentan considerablemente. En particular, el
número de páginas en las que hay actividades en las que se
anima a realizar una estimación aumenta un 61%. Se concluye
que los cambios en los libros de texto reflejan bastante bien
las recomendaciones del NCTM, salvo quizá en el área de
"medida". Se observa también un aumento en el tamaño (número
de páginas) de los libros de texto y se advierte del potencial
efecto psicológico negativo que puede tener éste sobre los
niños.
Floyd (1994) realiza un estudio experimental para evaluar
el efecto de dos secuencias de instrucción sobre estimación en
cálculo con fracciones en el rendimiento de los alumnos en
estimación y en cálculo escrito. Participaron nueve clases de
alumnos de quinto grado que fueron asignadas a tres grupos: en
el primer grupo se dio instrucción sobre estimación en cálculo
con fracciones y posteriormente instrucción sobre cálculo
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
57
escrito con fracciones, en el segundo, fue primero la
enseñanza del cálculo escrito y después la de la estimación y,
en el tercero, se produjo solamente instrucción sobre cálculo
escrito con fracciones. Se realizaron tests y se seleccionaron
4 alumnos de cada grupo que fueron entrevistados antes,
inmediatamente después y seis semanas después del período de
instrucción. Los resultados indican que los grupos que
recibieron enseñanza sobre estimación obtuvieron mejores
resultados en estimación que el grupo en el que no se había
dado enseñanza de la estimación, sin embargo, las diferencias
fueron significativas en el postest pero dejaron de ser
significativas al aplicar el test seis semanas después. Los
alumnos en los grupos primero y segundo obtuvieron
puntuaciones significativamente mayores que los alumnos del
tercer grupo en operaciones escritas con fracciones. Esta
situación se dio tanto en el postest como en el test realizado
seis semanas después. El rendimiento de los tres grupos en las
pruebas de cálculo escrito con fracciones resultó muy bajo
indicando que el enfoque dado a la instrucción no fue el más
adecuado para favorecer el aprendizaje de las destrezas de
cálculo escrito con fracciones para la mayoría de los alumnos.
Las entrevistas revelaron que los alumnos que habían recibido
instrucción sobre técnicas de estimación utilizaron estas
técnicas mientras que en el grupo de control los alumnos no
utilizaron métodos matemáticamente válidos para estimar.
Forrester y Pike (1998) utilizan técnicas de análisis de
la conversación para estudiar los modelos implícitos y las
metáforas utilizados por dos maestros durante un periodo de
instrucción dedicado a la enseñanza de la estimación en
medida. El estudio concluye que la estimación está íntimamente
relacionada con la medida y tiene sentido dentro de
situaciones prácticas. Los alumnos la asocian con vaguedad,
ambigüedad y adivinación. El profesor era quien decidía, sin
ninguna discusión acerca del grado de aproximación o del
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
58
propósito de la estimación, si una respuesta era o no
razonable. Los alumnos presuponían que la medida debía seguir
siempre a la estimación dado que siempre, después de hacer una
estimación, se procedía a realizar una medición exacta
utilizando una regla.
Heinrich (1999) estudia la destreza en la aplicación de
estrategias de estimación de 66 alumnos de sexto, séptimo y
octavo grado, antes y después de un período breve de
instrucción en el que, en ocho sesiones de clase, se enseñaron
a los alumnos las estrategias de: redondeo con un dígito
significativo y distintos procesos de traducción,
reformulación y compensación. Se utilizó como pretest y
postest la prueba diseñada por Reys (1980). Se observaron
diferencias significativas en todos los grupos entre el
pretest y el postest en reformulación, traducción y
compensación. No hubo diferencias significativas en la
aplicación del redondeo. La estrategia que los alumnos
tuvieron más problemas en aplicar de forma efectiva fue la de
compensación. El autor concluye que la compensación debe ser
analizada con más profundidad con el fin de elaborar métodos
nuevos que permitan una enseñanza más efectiva de este tópico.
Evaluación de la estimación
Schoen, Blume y Hart (1987) examinan los procedimientos
utilizados por alumnos de quinto, sexto, séptimo y octavo
grado al responder a los ítems de un test de estimación en
cálculo. En los ítems se utilizan cinco formatos de respuesta
distintos: elección múltiple estándar, operación en las
opciones, puntos de referencia, orden de magnitud y operación
en el tronco del ítem. Los ítems están diseñados para evaluar
el uso apropiado de cinco estrategias de estimación distintas:
redondeo estándar, operación frontal, otros redondeos (como
por ejemplo redondeo con compensación intermedia), el uso de
números compatibles y compensación final. Los alumnos muestran
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
59
una fuerte tendencia a utilizar el redondeo a potencias de 10
incluso en situaciones en las que resulta más apropiado
utilizar una estrategia distinta. Los autores consideran más
apropiados los ítems de elección múltiple, en sus distintas
variantes, que los ítems de respuesta abierta. Según ellos,
los ítems de respuesta abierta sólo sirven para medir la
habilidad de los alumnos en el redondeo, pero no sirven para
evaluar otros aspectos fundamentales de la estimación como por
ejemplo la elección de estrategias adecuadas para realizar una
estimación.
Sliva (1988) intenta elaborar un test con ítems de
respuesta abierta para evaluar la habilidad en estimación en
cálculo. El segundo objetivo planteado consistía en examinar
la equivalencia de varios tipos de escalas que se pueden
utilizar para puntuar los tests de estimación en cálculo. La
investigación se realiza con alumnos de primer ciclo
universitario. Las conclusiones del estudio se basaron en los
datos recogidos en las entrevistas a los sujetos, en
informaciones suministradas por un panel de educadores
matemáticos y en la aplicación del test a los alumnos. Los
ítems utilizados en el test fueron tomados de investigaciones
anteriores o generados utilizando modelos de investigaciones
previas. Para puntuar los tests se utilizaron dos
procedimientos generales: uno basado en la variación del
porcentaje de error con respecto a la respuesta correcta
utilizando uno o varios niveles de variación, y otro en el que
se utilizaban intervalos de respuesta aceptable utilizando la
menor y la mayor de las estimaciones determinadas por el panel
de educadores matemáticos. Teniendo en cuenta estos dos
procedimientos se elaboraron varias escalas para dar
puntuaciones a la prueba de estimación. Se observó una
correlación bastante alta entre las puntuaciones obtenidas
utilizando las distintas escalas. El autor concluye que el
proceso de puntuación podría posiblemente simplificarse
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
60
utilizando una escala basada en los porcentajes de error con
respecto a la respuesta correcta. El intento de elaborar una
prueba de estimación no fue considerado del todo "un éxito"
debido, en parte, al rigor de los criterios utilizados en el
análisis de los ítems.
Schoen y otros (1990) se plantean en su investigación el
objetivo de ver si puede diseñarse un test de estimación que
permita medir la habilidad de los alumnos para utilizar
distintos procesos de estimación. También se proponen, en
relación con el objetivo anterior, describir las respuestas
que dan los alumnos a ítems de estimación con distintos
formatos. Para ello, participan en el estudio alumnos de
quinto, sexto, séptimo y octavo grado (con un total de 1376
alumnos). Los autores diseñaron una prueba de estimación con
ítems en diferentes formatos para ver si los alumnos
utilizaban los procesos de estimación identificados por Reys y
otros (1982). Veinte alumnos fueron entrevistados para conocer
las estrategias que habían utilizado para dar sus
estimaciones. Los alumnos mostraron preferencia, entre todas
las estrategias de estimación, por el redondeo a la potencia
más cercana de 10 aun cuando era más apropiado utilizar otro
tipo de estrategias. Los ítems, en los que el redondeo no era
la opción adecuada, fueron los más difíciles. Se encontraron
diferencias de dificultad entre formatos. Los más fáciles
fueron los ítems cuyas opciones presentaban distinto orden de
magnitud y los que tenían operaciones en las opciones. Los más
difíciles fueron los que tenían intervalos en las opciones.
Entre estos dos extremos se situaron los ítems de elección
múltiple estándar y los de "puntos de referencia". Los autores
proponen los ítems de elección múltiple estándar y los de
intervalos en las opciones como los más apropiados para
construir un test que evalúe la destreza de los alumnos para
elegir la estrategia de estimación más apropiada en cada
situación.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
61
Goodman (1991) se plantea, como objetivo principal,
desarrollar un test de estimación que pueda utilizarse para
evaluar la habilidad de estimar de maestros en formación.
También se propone replicar otras investigaciones en las que
se estudiaba la dificultad de los ítems en pruebas de
estimación en función de distintas variables de tarea y
comparar el rendimiento de alumnos, con bajo y alto
rendimiento en Matemáticas, en tareas de estimación. Para ello
participan en la investigación 46 maestros en formación a los
que se administra un test de 72 ítems desarrollado por el
autor. En los ítems se utilizan varios formatos de respuesta
(abierta, número de referencia y orden de magnitud), varios
tipos de número (enteros, fracciones, decimales y porcentajes)
y varios formatos de respuesta (problemas aplicados y cálculos
sin contexto). Se encuentra que son más difíciles los ítems
con fracciones, los que presentan cálculos descontextualizados
y los de respuesta abierta y orden de magnitud. Los alumnos
con bajo rendimiento en Matemáticas tuvieron especiales
dificultades con los ítems en los que aparecían fracciones y
porcentajes y con el formato de respuesta abierta. El
resultado hallado con respecto al formato de la pregunta (los
ítems aplicados son más fáciles que los cálculos directos)
coincide con el encontrado por Reys y otros (1980) pero
contradice el alcanzado por Rubenstein (1985). Parece que para
los niños pequeños es más sencillo realizar estimaciones en
cálculos directos mientras que para los alumnos de Magisterio
resultan más fáciles los ítems aplicados.
Smith (1993) evalúa la comprensión de las estrategias de
estimación, en cálculos de sumas y restas, de 60 maestros en
formación. Las estrategias cuya comprensión fue evaluada en la
investigación fueron: la operación frontal, el redondeo y dos
tipos distintos de compensación. Se utilizó un test para medir
la habilidad matemática cuantitativa de los alumnos.
Participaron alumnos de primer y último curso del programa de
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
62
formación de maestros. En cada curso se eligieron quince
alumnos de alta habilidad cuantitativa y otros quince de baja
habilidad cuantitativa. Se pasó a los alumnos un cuestionario
compuesto por dieciséis situaciones-problema para los que se
debía dar una estimación (ocho se resolvían mediante sumas y
ocho mediante restas). Se pidió a los alumnos que explicaran
las estrategias que habían utilizado mientras respondían al
cuestionario. No se observaron diferencias significativas
entre los alumnos de primer y último curso. Tampoco se
encontraron diferencias en la comprensión de las estrategias
para las sumas entre los alumnos de alta y baja habilidad
cuantitativa. Sin embargo, sí hubo diferencias significativas
en la comprensión de estrategias para la resta entre los
alumnos de último curso de alta habilidad cuantitativa y los
alumnos de primer curso de baja habilidad cuantitativa. Tanto
para la suma como para la resta, la estrategia peor
comprendida fue la de compensación.
Clayton (1996) hace un trabajo de revisión bibliográfica
en el cual estudia cómo han sido utilizados los porcentajes de
error en la evaluación de tareas de estimación de cantidades
discretas. Realiza además un estudio piloto en el que analiza
los porcentajes de error de estimaciones de cantidades
discretas realizadas por 455 alumnos de Educación Primaria y
764 alumnos de Educación Secundaria. Encuentra que utilizar
como criterio un porcentaje de error dado no parece adecuado,
pues este criterio se vuelve "más exigente" a medida que la
cantidad a estimar aumenta. Por ejemplo, no es lo mismo
aceptar un porcentaje de error del 50% cuando la cantidad a
estimar es diez que cuando es 10.000. El autor propone un
nuevo criterio para evaluar la razonabilidad de las
estimaciones de cantidades discretas. Este criterio de
razonabilidad (COR), que también está basado en los
porcentajes de error, es de naturaleza logarítmica. El autor
realiza una segunda experiencia en la cual compara las dos
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
63
formas de evaluación (el uso de un porcentaje de error directo
y el COR). Se llega a la conclusión de que, a falta de más
investigaciones al respecto, el uso del COR parece una opción
más adecuada. Asimismo, se propone la posibilidad de adaptar
este nuevo criterio de evaluación a tareas de estimación en
cálculo.
Desarrollo de conceptos y destrezas de la estimación
Sowder y Wheeler (1989) parten de un análisis de los
componentes de la estimación en cálculo. Clasifican estos
componentes en: conceptos sobre estimación, procesos,
conceptos y destrezas relacionados con la estimación y
componentes afectivos. El objetivo del trabajo es analizar
cómo se desarrolla la comprensión de estos conceptos y
destrezas componentes en alumnos de tercer a noveno grado.
Participan en el estudio alumnos de tercer, quinto, séptimo y
noveno grado. Se diseñan distintas tareas en las que se
describen situaciones en las cuales es necesario dar una
estimación, acompañadas de respuestas dadas por alumnos
hipotéticos, y seguidas de explicaciones dadas por estos
alumnos a su estimación. Los alumnos debían juzgar si las
estimaciones presentadas eran apropiadas y si las
explicaciones sobre los procesos seguidos para darlas eran
aceptables. Estas tareas fueron complementadas con otros
problemas de estimación de respuesta abierta.
Los niños más pequeños tendían a realizar cálculos
exactos para después redondear sus respuestas (y a juzgar más
adecuado este tipo de respuesta). Los mayores aceptaron mejor
el uso de valores aproximados para el cálculo pero mostraron
gran rigidez en el uso de estas aproximaciones, resistiéndose
a aceptar aquellas que no coincidían con las enseñadas en
clase. Muy pocos alumnos aceptaron que las tareas de
estimación pudieran tener más de un resultado válido. Los
procesos de compensación fueron comprendidos mejor por los
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
64
alumnos mayores aunque supusieron una gran dificultad para
todos. El estudio concluye que la estimación en cálculo es muy
compleja para niños de Educación Primaria. Debería empezar a
estudiarse a partir de tercer ciclo de Educación Primaria y
dedicarse hasta entonces a aprender requisitos previos tales
como la aproximación de números y el cálculo mental (y demás
conceptos y destrezas componentes).
Dowker (1997) analiza la relación entre la competencia
aritmética, la habilidad de estimar y el nivel dificultad de
las tareas de estimación. Doscientos quince niños de edades
comprendidas entre cinco y nueve años son divididos en cinco
grupos de acuerdo con su nivel de competencia en la
realización de sumas. Dentro de cada grupo se propone a los
niños tareas de estimación cuya dificultad está en
correspondencia con su nivel de competencia aritmética.
Algunos niños tuvieron que realizar problemas de estimación
cuya dificultad era muy elevada para su nivel de competencia
aritmética. Se observó que los niños con mayor nivel tendían a
producir mayor número de estimaciones razonables que los de
menor nivel. Cuando la dificultad de las tareas de estimación
crecía, el número de respuestas razonables descendía. La
autora propone que en estas edades existe una zona en que el
conocimiento y la comprensión de las tareas de estimación son
solamente parciales.
Baroody (1989) realiza un estudio con 17 alumnos de
Educación Infantil. Se propone a estos niños la realización de
varias tareas de cálculo mental. Los niños deben calcular el
resultado de varias sumas de números de un dígito. El objetivo
de esta investigación es comparar qué modelo teórico explica
mejor la elección de estrategias que hacen los niños para dar
sus respuestas: el modelo asociativo de Siegler8 o el modelo
8 Siegler, R. S., & Robinson, M. (1982). The development of numerical understandings. In H. W. Reese & L. P. Lipsitt (Eds.), Advances in child development and behavior (Vol I, pp. 241-312). New York: Academic.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
65
basado en esquemas de Baroody y Ginsburg9. El estudio concluye
que el modelo de Siegler (que da una importancia fundamental a
la práctica) resulta insuficiente para explicar el dominio,
por parte de los niños, de sumas que no habían sido realizadas
durante el período de prácticas de ocho semanas (como la
realización de sumas en las que uno de los dos sumandos es
cero). El autor propone que las tareas de cálculo mental
suponen un ejercicio de estimación para niños pequeños. Esto
es, ellos utilizan el conocimiento que tienen del número y de
la aritmética para desarrollar estrategias para hacer
adivinaciones educadas de los resultados.
Case y Sowder (1990) tratan de contrastar el modelo de
desarrollo evolutivo de Case, intentando comprobar si sirve
para explicar adecuadamente la competencia de niños de
distintas edades en tareas de estimación en cálculo. Para
ello, participan varios grupos de niños de educación infantil,
segundo, cuarto, séptimo, noveno, undécimo y duodécimo grado.
Se pide a los alumnos que estimen el resultado de grupos de
sumas con distinto grado de dificultad. Estimar sumas requiere
la coordinación de dos tipos de tareas cualitativamente
distintas: utilizar valoraciones acerca de la proximidad de
dos números para seleccionar sustitutos adecuados para los
sumandos y calcular mentalmente la suma con los sustitutos de
los sumandos. De acuerdo con la teoría de Case los niños no
deberían dominar este tipo de tareas hasta alcanzar la etapa
del pensamiento vectorial (en torno a los once o doce años).
Los resultados hallados en esta investigación confirman las
hipótesis de los autores. Se obtienen valiosas implicaciones
para el diseño curricular, proponiendo tipos de actividades
Siegler, R. S., & Shrager, J. (1984). Strategy choices in addition: How do children know what to do? In C. Sophian (Ed.), Origins of cognitive skills (pp. 229-293). Hillsdale, NJ: Erlbaum. 9 Baroody, A. J., & Ginsburg, H. P. (1986). The relationship between initial meaningful and mechanical knowledge of arithmetic. In J. Hiebert (Ed.), Conceptual and procedural knowledge: The case of mathematics (pp. 75-112). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
66
apropiadas para niños que no hayan alcanzado la etapa del
pensamiento vectorial. Estos niños, que todavía no son capaces
de dominar las áreas de estimación, pueden realizar tareas
"componentes de la estimación" como la aproximación de números
o el cálculo mental.
Segovia (1997) intenta describir y caracterizar la
resolución, por parte de niños de 6 a 14 años, de tareas de
estimación de cantidades discretas. También trata de poner de
manifiesto el carácter evolutivo de estas estrategias de
acuerdo con el modelo de desarrollo evolutivo de Case.
Participaron alumnos de primer a octavo curso de EGB. De cada
curso se seleccionaron 12 alumnos. A estos alumnos se les
administró una prueba de estimación de cantidades discretas
compuesta por 16 ítems, en los que las cantidades que se
debían estimar variaban en tamaño y estructura. Se pidió a los
alumnos que explicaran el procedimiento que habían utilizado
para producir sus estimaciones en los 4 últimos ítems de la
prueba. Se encuentra que los alumnos utilizan doce estrategias
distintas que se pueden clasificar, desde el punto de vista
evolutivo, en seis clases. Se establece que la estimación de
cantidades discretas es una competencia cognitiva de carácter
evolutivo en la que es posible diferenciar cinco subestadios
correspondientes a los definidos por Case. Se observa la
relación de la estimación de cantidades discretas con otros
conceptos y destrezas matemáticos como son: contar, utilizar
la regla de cardinalidad, usar números aproximados, calcular
mentalmente y descomponer y recomponer una cantidad. También
se valora la construcción del instrumento utilizado, que
permite obtener mucha información acerca del desarrollo
evolutivo de los alumnos así como la aplicación de esta prueba
utilizando un ordenador.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
67
Antecedentes del problema de investigación
Como se dijo en el capítulo anterior, en este trabajo se
estudia la dificultad de las tareas de estimación en función
del tipo de número que aparece en ellas (entero, decimal mayor
que uno o decimal menor que uno). Han participado en el
estudio alumnos de primer curso de magisterio. Interesa saber
si estos alumnos tienen ideas equivocadas10 sobre la
multiplicación y la división con números decimales menores que
uno11. También se quiere saber si estas ideas equivocadas
influyen en la producción de estimaciones por parte de los
alumnos y cómo se produce esta influencia.
Para ello, dentro de la revisión de antecedentes, se
comienza haciendo una breve revisión de los trabajos en los
que se ha estudiado la habilidad de estimar de maestros en
formación. Se analizan a continuación las dificultades que se
producen en el aprendizaje de los números decimales y las
ideas equivocadas sobre la multiplicación y la división en
niños y en estudiantes de magisterio en el ámbito de la
resolución de problemas de estructura multiplicativa. Después,
se pasa a realizar una revisión de las investigaciones sobre
estimación en cálculo que han tratado de estudiar la
dificultad de las tareas de estimación en función del tipo de
número que aparece en ellas. Se dará especial atención a
aquellos estudios en los que se ha observado la influencia de
las ideas equivocadas que tienen los alumnos sobre la
10 Por “ideas equivocadas” se entiende, en este trabajo, lo que en inglés se denomina “misconceptions”. En la edición del año 1995 del Cambridge International Dictionary of English, publicada por Cambridge University Press, se define misconception como “an idea wich is wrong that has been based on a failure to understand a situation” que podemos traducir como: una idea equivocada, basada en un fallo en la comprensión de una situación. 11 El tipo de idea equivocada que se espera encontrar es la de las personas que piensan que “la multiplicación siempre aumenta”, “la división disminuye” y “siempre se divide un número por otro menor”. Las dos primeras ideas sabemos que se convierten en obstáculos, en el sentido que dan a este término Bachelard (1999) y Brousseau (1997), cuando pasamos de operar números naturales y decimales mayores que uno a decimales menores que uno.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
68
multiplicación y la división con decimales menores que uno en
tareas de estimación.
Estas ideas equivocadas sobre las operaciones están
íntimamente vinculadas a un conocimiento inadecuado del efecto
que tiene la alteración de los datos en el resultado de una
operación. Este conocimiento es fundamental, tanto para tener
un buen sentido numérico, como para poder realizar tareas de
estimación en cálculo, comprendiendo procesos complejos como
el de compensación. Parece pertinente, por tanto, realizar un
breve análisis sobre las relaciones que hay entre sentido
numérico, efecto de la alteración de los datos en el resultado
y estimación.
Por otra parte, al plantear la posible influencia de un
conocimiento inadecuado sobre el efecto de la alteración de
los datos en el resultado, se quiere ofrecer una perspectiva
más general, situando esta cuestión dentro del estudio de las
relaciones (de influencia, desconexión, etc.) que se dan entre
el conocimiento conceptual y procedimental en Matemáticas.
Para finalizar, dado que el trabajo se enmarca dentro de
las investigaciones dedicadas a identificar factores
relacionados con el rendimiento en estimación en cálculo,
interesa también exponer brevemente la metodología que se ha
seguido hasta ahora en este tipo de estudios. En especial,
conviene tratar la cuestión del uso de los informes verbales,
obtenidos en entrevistas, como instrumento de investigación
para el estudio de los procesos de estimación. Todo esto
configurará el marco teórico y permitirá exponer con detalle
cuáles son los objetivos y las hipótesis del presente trabajo
de investigación.
La habilidad de estimar de los maestros en formación
Bestgen y otros (1980) llegan a la conclusión de que un breve
periodo de instrucción puede mejorar las actitudes hacia la
estimación y el rendimiento en tareas de estimación de
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
69
maestros en formación. Se considera positivo que en la
instrucción, además de ejercitarse los alumnos en la práctica
de la estimación, se dé enseñanza explícita de estrategias. La
enseñanza de estrategias produce una mejora en la comprensión,
por parte de los alumnos, de los procesos de estimación y una
actitud más favorable hacia la misma.
Sowder (1989) estudia factores afectivos relacionados con
el rendimiento en estimación de maestros en formación.
Encuentra que los buenos estimadores tienen muy buen
autoconcepto como matemáticos y valoran positivamente tanto la
estimación como el cálculo mental. Los malos estimadores
tienen un bajo concepto sobre si mismos en Matemáticas,
atribuyen su bajo rendimiento en tareas de estimación a la
dificultad de las mismas y a la falta de tiempo para
realizarlas correctamente y dan poco valor a la estimación y
al cálculo mental.
Chien (1990) utiliza con éxito, con alumnos de
Magisterio, materiales de auto-estudio para el aprendizaje de
la estimación. Los alumnos mejoraron su rendimiento y sus
actitudes hacia la estimación. También mejoró la comprensión
de distintas estrategias de estimación como la operación
frontal, el uso de promedios y el uso de números compatibles,
aunque la estrategia preferida siguió siendo el redondeo.
Goodman (1991), en su trabajo con maestros en formación,
afirma que las estrategias de estimación deben enseñarse
explícitamente a los alumnos, pues no es probable que ellos
puedan desarrollarlas adecuadamente por si mismos. Las
estrategias que se enseñan deben ser variadas (operación
frontal, uso de promedios, compensación, uso de números
compatibles...) para posibilitar que los alumnos las utilicen
con flexibilidad. Por último, recomienda que se ponga un
énfasis especial en la enseñanza de conceptos y propiedades
relacionados con la estimación en cálculo como la comparación
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
70
de números, la propiedad distributiva, las operaciones con
potencias de 10, etc..
Gliner (1991) encuentra factores relacionados con el buen
rendimiento en tareas de estimación en estudiantes de
Magisterio. Los alumnos que se ven a si mismos como “buenos en
Matemáticas” tuvieron buen rendimiento en estimación. Otras
variables que influyeron positivamente fueron el número de
años cursados en Matemáticas, la media de sus calificaciones y
la actitud positiva de los que afirmaban “disfrutar con las
Matemáticas”. Alumnos que habían tenido hasta entonces un
rendimiento bajo en Matemáticas tuvieron éxito en tareas de
estimación, lo cual aumenta sus expectativas de tener éxito en
Matemáticas y mejora su actitud hacia las mismas.
Smith (1993) estudia la comprensión que tienen los
maestros en formación sobre distintas estrategias de
estimación. Llega a la conclusión de que las estrategias de
redondeo y operación frontal son las que se comprenden más
fácilmente mientras que la compensación es la que tiene una
mayor dificultad. La estrategia de redondeo es la única a la
que los alumnos se refieren por su nombre.
Dificultades en la enseñanza y el aprendizaje de los
números decimales
Algunas de las aportaciones más valiosas sobre las
dificultades que se producen en la enseñanza-aprendizaje de
los números decimales pueden encontrarse en los trabajos de
Brousseau. Este autor (Brousseau, 1997)12 afirma que un
12 Las fechas de las citas corresponden a las publicaciones originales en francés. En este trabajo se ha utilizado la traducción al inglés editada por Balacheff y otros en la editorial Kluwer (Brousseau, 1997). Las referencias originales son las siguientes: Brousseau, G. (1983). Les obstacles épistémologiques et les problèmes en mathématiques. Recherches en didactique des mathématiques, 4 (2), 165-198. Brousseau, G. (1980). Problèmes de l’enseignement des décimaux. Recherches en didactique des mathématiques, 1 (2), 33-115. Brousseau, G. (1981). Problèmes de didactique des dècimaux. Recherches en didactique des mathématiques, 2 (1), 37-127.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
71
obstáculo que se produce en el aprendizaje de los decimales es
la identificación de éstos con medidas. Esto hace que “los
niños consideren a los mismos como tripletas (n, p, u)
formadas por un número natural, una potencia de diez (por la
que se divide el número natural) y una unidad de medida”
(p. 91). Dado que una de las prácticas más habituales en el
campo de la medida es el cambio de unidades, p y u jugarán un
papel destacado en las operaciones con decimales. Asociar los
decimales con medidas hará que “el número de decimales
utilizados se limite implícitamente al utilizado en las
medidas de uso común” (p. 92) (por ejemplo, los precios
expresados en francos, dólares o euros vienen con dos
decimales). Números como 3,25 se consideran como “325 con las
centenas como unidad”. Esto conducirá durante mucho tiempo a
considerar, por ejemplo, que no hay ningún número decimal
entre 3,25 y 3,26. Esta definición implícita de los decimales
como “números naturales con coma decimal” hace que se
produzcan errores también al realizar cálculos mentales.
Al realizar mentalmente el producto de dos números decimales,
algunos alumnos calculan el producto de la parte entera, luego el
de la parte decimal y al final ponen las partes juntas. Por
ejemplo: (0,4)2 = 0,16 pero (0,3)2 = 0,9 y algunas veces
(3,4)2 = 9,16. (Brousseau, 1997, p. 92)
En otro trabajo Brousseau (1981/1997), basándose en resultados
obtenidos en su análisis de la enseñanza de los decimales
(Brousseau, 1980/1997), toma la opción de presentar “los
números decimales como números racionales, simplemente como
una forma alternativa de escribir fracciones decimales” (p.
163). Por otra parte presentará “las fracciones decimales como
medio para aproximar números racionales debido a las
facilidades de cálculo que ofrecen las mismas” (p. 163). Se
espera que esta forma alternativa de presentar los números
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
72
decimales ayude a eliminar las dificultades que produce la
consideración de los mismos como “números naturales con coma”.
Después de explorar algunas de las dificultades con las
que nos podemos encontrar en los procesos de enseñanza-
aprendizaje de los números decimales, vamos a centrarnos en
problemas específicos que se producen al trabajar con números
decimales menores que uno, que comenzaron estudiándose en el
ámbito de la resolución de problemas.
Los números decimales en la resolución de problemas
Parte importante del conocimiento del que se dispone sobre las
ideas equivocadas de niños y adultos sobre las operaciones con
números decimales proviene de la investigación sobre
resolución de problemas aritméticos.
Uno de los aspectos que ha recibido más atención en las
investigaciones sobre resolución de problemas de estructura
multiplicativa ha sido la influencia de los tipos de número
(entero o decimal menor que uno) en la elección de estrategias
para la resolución de problemas. Castro (1995, pp. 63-68) hace
una revisión de estas investigaciones en la que expone los
resultados encontrados en los trabajos de Bell, Swan y Taylor
(1981), Ekenstam y Greger (1983), Bell, Fischbein y Greer
(1984), Fischbein, Deri, Nello y Marino (1985), Greer (1987),
Nesher (1988), Luke (1988), De Corte, Verschaffel y Van
Coillie (1988) y Bell, Greer, Grimison y Mangan (1989). Salvo
en el estudio de Bell y otros (1989), en el que, además de
niños, participaron maestros en formación, todas las demás
investigaciones se realizaron con niños de edades comprendidas
entre 11 y 16 años.
Los resultados hallados en estas investigaciones pueden
resumirse en los siguientes puntos:
a) Los niños tienen dificultades para elegir la operación
adecuada en problemas verbales que estructura multiplicativa
que contienen números decimales.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
73
b) Estas dificultades se deben a que los niños tienen ideas
equivocadas sobre el efecto de multiplicar y dividir por
números decimales menores que uno. Muchos niños piensan que
"la multiplicación siempre aumenta", "la división disminuye" y
que "siempre debemos dividir un número grande por otro más
pequeño". Estas ideas, válidas con ciertos tipos de número
(como los naturales), dejan de serlo cuando se extrapolan a
números decimales menores que la unidad.
c) Las ideas equivocadas sobre la multiplicación y la división
están originadas por el predominio en la enseñanza del modelo
de adición repetida para la multiplicación y el modelo de
reparto para la división. En efecto, en la interpretación de
la multiplicación como adición repetida el multiplicador debe
ser un número natural y el producto mayor que el
multiplicando. Por otra parte, si se interpreta la división
como un reparto, el divisor debe ser un número natural y el
divisor y el cociente deben ser menores que el dividendo.
Ideas equivocadas sobre la multiplicación y la
división con decimales en estudiantes de magisterio
A continuación se presenta una breve revisión de las
investigaciones que se han realizado con maestros en
formación, en las que se han estudiado las ideas equivocadas
de éstos sobre la multiplicación y la división cuando en ellas
aparecen números decimales menores que uno.
Tirosh y Graeber (1989) intentan evaluar si las creencias
de que "la multiplicación siempre aumenta" y "la división
siempre disminuye" son mantenidas explícitamente por maestros
en formación. Para ello se pide a los maestros que respondan
"verdadero o falso" a los siguientes enunciados:
A. En un problema de multiplicación, el producto es mayor que
cada uno de los factores.
B. El producto 0.45 × 90 es menor que 90.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
74
C. en un problema de división, el cociente debe ser menor que el
dividendo.
D. en un problema de división, el divisor debe ser un número
entero.
E. El cociente en la división 60 ÷ 0.65 es mayor que 60.
F. El cociente en la división 70 ÷ 1/2 es menor que 70. (p. 81)
También se pidió a los alumnos que resolvieran cálculos como:
0.38 × 5.14 y 3.75 ÷ 0.75 que proporcionaban contraejemplos
para las creencias sometidas a discusión. Además, los alumnos
resolvieron problemas por escrito en los que debían elegir la
operación adecuada para hallar la solución.
Las autoras encuentran que un 10% de los alumnos
sostienen de manera explícita que "la multiplicación aumenta",
mientras que prácticamente la mayoría (más del 50%) de los
alumnos sostienen explícitamente que en un problema de
división, el cociente debe ser menor que el dividendo.
En el caso de la multiplicación, la creencia de que la
"multiplicación aumenta" es implícita para una mayoría. Se
manifiesta en las respuestas que dan los alumnos a los
problemas pero no es mantenida explícitamente. Los alumnos
muestran una dependencia muy fuerte de las operaciones con
números enteros y del conocimiento procedimental que tienen
sobre las operaciones. Siempre utilizan números enteros en los
ejemplos que usan para justificar sus concepciones sobre las
operaciones. Manifiestan también una fuerte dependencia del
modelo de suma reiterada para la multiplicación y del modelo
de reparto para la división. Tienen ideas equivocadas sobre la
multiplicación y la división cuando en éstas aparecen números
decimales menores que uno. Mantienen estas ideas equivocadas
aún cuando entran en contradicción con los resultados
correctos que obtienen en las operaciones aritméticas que se
les proponen.
Tirosh y Graeber (1990a) estudian la idea equivocada que
tienen muchos maestros en formación de que, en la división, el
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
75
cociente debe ser menor que el dividendo. Para ello, se
entrevista a 21 estudiantes de magisterio. A estos alumnos se
les pide que digan si están o no de acuerdo con las siguientes
afirmaciones:
A. En un problema de división, el cociente debe ser menor que el
dividendo.
B. El cociente en la división 10 ÷ 0.65 es mayor que diez.
C. El cociente en la división 70 ÷ 1/2 es menor que 70. (p. 100)
También se pide a los alumnos que escriban una expresión que
conduzca a la solución en varios problemas. Solamente deben
elegir cuál de las cuatro operaciones es apropiada para
resolver el problema y qué operación debemos realizar. Entre
estos problemas hay algunos en los que debe dividirse un
número por otro número decimal menor que 1. Así, las ideas
equivocadas acerca de la división, mantenidas por los alumnos
explícitamente en la primera parte de la entrevista, deberán
también ponerse de manifiesto al elegir la operación adecuada
para resolver estos problemas.
Las entrevistas mostraron que los maestros en formación
tienen una gran dependencia del conocimiento sobre los
conceptos y operaciones con números enteros. Estos alumnos,
además, suelen carecer de la interpretación de la división
como "medida" y tienden a cambiar algunos de sus
procedimientos de cálculo para satisfacer las condiciones
impuestas por estas ideas equivocadas.
Los alumnos que pensaban que "la división disminuye" pero
realizaban correctamente el algoritmo de la división por un
decimal menor que 1, no tardaron en darse cuenta de que su
concepción de la división (válida en el ámbito de los números
enteros) no funcionaba bien con números decimales. Sin
embargo, para algunos sujetos (8 en este estudio), en los que
la comprensión del algoritmo de la división no era la
adecuada, fue posible “resolver” la contradicción, entre los
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
76
resultados obtenidos en la operación y sus ideas equivocadas
sobre la división, de una forma inapropiada.
Graeber y Tirosh (1990) utilizan dos entrevistas para
explorar las ideas que tienen alumnos de cuarto y quinto grado
sobre la multiplicación y la división con números enteros. El
objetivo del estudio es analizar si estas ideas facilitan o
dificultan el trabajo posterior que realizan los niños con
números decimales. En la entrevista sobre multiplicación
aparecen los siguientes ítems:
Tarea 6: (se muestra a los alumnos los números 0.1 y 0.5).
Hay dos números en esta tarjeta. ¿Cómo se llama el que está
arriba?
¿Sabes qué significa 0.1? ¿Es mayor o menor que 0? ¿Es mayor o
menor que 1?
¿Sabes que significa 0.5? ¿Es mayor o menor que 0? ¿Es mayor o
menor que 1? ¿Es mayor o menor que 0.1?
Tarea 7A: (Si el alumno ha respondido satisfactoriamente a la
tarea seis, utiliza las tareas 7A y 7B. En caso contrario, pasa a
la tarea 7C).
15 × 0.6 = ?
¿Puedes decirme qué número falta? ¿Puedes decirme algo sobre él?
¿Por qué piensas eso?
Tarea 7B: (muestra al alumno la tarjeta con la siguiente
sentencia numérica).
0.1 × 10 = ?
¿Puedes decirme qué número falta? ¿Puedes decirme algo sobre él?
¿Por qué piensas eso?
Tarea 7C: (muestra al alumno la tarjeta con la siguiente
sentencia numérica).
15 × 0.6 = 9
Algunas personas mayores piensan que esta expresión es rara, si
es que es correcta. ¿Podrías adivinar por qué piensan que es
rara? ¿A ti te parece rara? (p. 569)
La mayoría de los alumnos se sorprendieron al ver sentencias
como la 7C. Catorce de ellos (cerca del 25%) detectaron algún
problema relacionado con el tamaño del producto diciendo "la
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
77
respuesta debería ser mayor que nueve", "la respuesta debería
ser alrededor de quince" o "la respuesta debe ser mayor".
Este estudio proporciona evidencias de que las ideas de que
"la división disminuye" y "la multiplicación aumenta" ya
aparecen en alumnos de cuarto y quinto grado.
Los modelos de multiplicación como "suma reiterada" y de
división como "reparto" pueden obstaculizar la comprensión
correcta de las operaciones con números decimales. Sin
embargo, los modelos de multiplicación "de área" y de división
"medida" pueden facilitar el paso de las operaciones con
números enteros a las operaciones con decimales. Los autores
proponen que los alumnos deben ser capaces de utilizar la
estimación para anticipar una solución razonable cuando
resuelven problemas. Este proceso de estimación debe ayudarnos
a dilucidar si esperamos una respuesta mayor, menor o igual
que uno.
En esta investigación, la estimación tiene más el
carácter de "juicio de valor" dado en la definición de Segovia
y otros (1989)13, que el de procedimiento de cálculo mental que
busca una respuesta aproximada. Además, este trabajo tiene el
interés (de cara a la presente investigación) de que en él se
plantea el problema de las ideas equivocadas sobre
multiplicación y división con números decimales, en tareas
(como la tarea 7) en las que la operación que se ha de
realizar aparece indicada explícitamente.
Tirosh y Graeber (1991) analizan la influencia que tienen
el tipo de problema de división (de reparto o medida) y las
ideas equivocadas de los alumnos acerca de la división (la
división "disminuye") en la realización de distintas tareas
sobre problemas de división. En la investigación participan 80
alumnas de magisterio. Se pide a estas alumnas que realicen
dos tipos de tareas distintas: en la primera tarea, deben 13 Estimación: Juicio sobre el valor del resultado de una operación numérica o de la medida de una cantidad, en función de circunstancias individuales del que lo emite. (p. 18)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
78
escribir expresiones que conduzcan a la solución de varios
problemas dados; en la segunda tarea, deben escribir
enunciados de problemas que se resuelvan utilizando
expresiones dadas. Por ejemplo, deben escribirse problemas que
se resuelvan mediante las expresiones: 6 ÷ 3, 2 ÷ 6, 4 ÷ 0.5 y
0.5 ÷ 4. Fueron entrevistadas 33 de las alumnas para
determinar qué procedimiento habían utilizado para resolver
las tareas.
Se encontró que las alumnas tuvieron más facilidad para
escribir expresiones que resolvieran los problemas en los que
no se producía contradicción entre la operación que debía
realizarse y las ideas equivocadas de las alumnas sobre la
división. Resultó también ser más sencillo, para estas
alumnas, escribir expresiones que resolvieran problemas de
división "reparto" que problemas de división "medida". Cuando
se pedía a las alumnas que escribieran enunciados de problemas
que se resolvieran mediante una expresión dada, éstas solían
casi siempre escribir problemas de división-reparto. En este
tipo de tareas, pareció tener mayor influencia la
compatibilidad de la expresión con la interpretación partitiva
de la división que las restricciones impuestas por las
concepciones erróneas de las alumnas acerca de la división.
Thipkong y Davis (1991) investigan las ideas equivocadas
de un grupo de 65 maestros en formación sobre las operaciones
con números decimales. Para ello elaboran una prueba escrita
compuesta por 45 ítems. En algunos de ellos se pide a los
alumnos que escriban una expresión que permita resolver el
problema y que utilicen la calculadora para obtener la
respuesta. Por ejemplo, el ítem nº 27 es el siguiente:
Carla dedica 0.25 horas diarias a regar las plantas. ¿Cuánto
tiempo es en minutos?
Expresión: _____________________________________
Respuesta: _____________________________________ (p. 95)
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
79
Los autores encontraron que “el 31% de los maestros en
formación tuvieron dificultades con los números decimales
menores que uno. Utilizaban la división en vez de la
multiplicación cuando el multiplicador era menor que uno (como
ocurre en el ítem nº 27)” (p. 97). En las entrevistas,
realizadas para conocer los procedimientos que habían
utilizado los sujetos para dar sus respuestas, “los maestros
en formación explicaban esta respuesta diciendo que ‘la
división disminuye’” (p. 97).
Graeber (1993) piensa que la causa principal de la
existencia de ideas equivocadas sobre la multiplicación y la
división se encuentra en el dominio del modelo de suma
repetida para la multiplicación y el de reparto para la
división. Recomienda la utilización del modelo de área para la
multiplicación y el modelo de medida para la división.
Asimismo, propone la realización de otros tipos de actividades
para superar estas ideas equivocadas. Estas actividades pueden
consistir en la exploración y búsqueda de patrones con
calculadoras que operan fracciones y números mixtos o la
introducción sistemática de problemas que conduzcan a cálculos
como 4 × ½, ½ × ½, 2 ÷ ¼, o ½ ÷ ¼ que pueden ser resueltos de
forma sencilla mediante el uso de materiales manipulativos o
representaciones gráficas.
Dificultad de los ítems en pruebas de estimación en
función del tipo de número
En algunos trabajos se ha estudiado la influencia del tipo de
número que aparece en las tareas de estimación en la
dificultad de las mismas.
Bestgen, Reys, Rybolt y Wyatt (1980) analizan la
efectividad de la enseñanza sistemática de la estimación en
una muestra formada por 187 maestros en formación. Durante el
período de instrucción se dio enseñanza teórica (diez
lecciones) y práctica (un "concurso de estimación" en el que
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
80
los alumnos practicaban respondiendo a 16 tareas de
estimación) sobre estimación con números enteros y decimales.
Entre los números decimales aparecen números mayores y menores
que uno (tanto en la parte teórica de la instrucción como en
la práctica). En el test de estimación, compuesto por 60
ítems, que se utilizó para medir la destreza en estimación de
los alumnos (antes y después del período de instrucción) se
encontró que los ítems en los que aparecían números decimales
eran más difíciles que aquellos en los que solamente aparecían
números enteros. En esta investigación no se hace ninguna
distinción sobre si los decimales que aparecen son mayores o
menores que uno.
En R. E. Reys, Bestgen, Rybolt y Wyatt (1980) se utiliza
un test, compuesto por 55 ítems, diseñado a partir del test
utilizado en Bestgen y otros (1980). En él aparecen ítems con
números enteros, con números decimales mayores que uno y con
números decimales menores que uno. Este estudio está orientado
al análisis de las estrategias utilizadas en los procesos de
estimación y en él no se realiza comparación alguna entre la
dificultad de los ítems en función del tipo de número14.
Rubenstein (1985a) utiliza en su estudio un test,
compuesto por 64 ítems, con ítems tomados del trabajo de Reys
y otros (1980) o diseñados para ser paralelos a los ítems del
estudio citado. Al igual que en Bestgen y otros (1980) se
llega a la conclusión de que los ítems en los que aparecen
números decimales son más difíciles que los ítems que sólo
tienen números enteros.
Goodman (1991) también estudia la dificultad de los ítems
en pruebas de estimación en función del tipo de número que
14 Se cita este estudio por ser el “puente” entre los trabajos de Bestgen y otros (1980) y Rubenstein (1985a). En este trabajo, se ha contado con las pruebas de estimación utilizadas en los trabajo de R. E. Reys y otros (1980) y de Rubenstein (1985a). En ellas aparecen decimales mayores y menores que uno. En el trabajo de Bestgen y otros (1980), no hay seguridad de que aparecieran decimales mayores y menores que uno pero hay varios indicios de que así fue.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
81
aparece en los mismos. Utiliza en su prueba ítems con números
naturales, decimales, fracciones y porcentajes. En esta prueba
todos los decimales que aparecen son mayores que uno. El autor
no encuentra diferencia significativa de dificultad entre los
ítems en que aparecen números decimales y aquellos en los que
sólo hay números enteros. Este resultado parece entrar en
contradicción con los hallados en las investigaciones de
Bestgen y otros (1980) y de Rubenstein (1985a), en los que la
diferencia de dificultad entre estos dos tipos de ítems sí se
pone de manifiesto.
La hipótesis que se plantea en este trabajo es que la
verdadera diferencia de dificultad se da entre los ítems que
tienen números enteros y aquellos en los que aparecen números
decimales menores que uno. En caso de confirmarse esta
hipótesis, se obtendría un resultado análogo al que se da en
el campo de la resolución de problemas de estructura
multiplicativa que se ha descrito antes. Tanto la dificultad
de las tareas de estimación como la dificultad en la elección
de operación apropiada para la resolución de un problema
serían manifestaciones distintas de las ideas equivocadas que
tienen los alumnos sobre la multiplicación y la división
cuando en ellas aparecen números decimales menores que uno.
Además, la confirmación de esta hipótesis podría también
explicar la aparente contradicción que se produce al
confrontar los resultados encontrados en las investigaciones
de Bestgen y otros (1980) y Rubenstein (1985a) con los
hallados en el trabajo de Goodman (1991). En efecto, el hecho
de que en el test utilizado por Goodman no aparezcan decimales
menores que uno (al contrario que en los otros trabajos),
puede ser el causante de que en este estudio no se hallan
encontrado diferencias significativas entre estos dos tipos de
ítems.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
82
Estimación de multiplicaciones y divisiones con
números decimales menores que uno
En varios trabajos de investigación se han tratado, directa o
indirectamente, los problemas que se producen en la estimación
en cálculo con números decimales menores que uno.
Morgan (1990) intenta determinar factores que afectan en
el rendimiento de alumnos de educación secundaria en tareas de
estimación en cálculo. Uno de los factores, cuya influencia
trata de demostrar, es la presencia de números decimales
menores que uno en estas tareas. Toma como referencia el
trabajo de Levine (1982), en el que se advierte que alumnos
universitarios tenían dificultades en la conceptualización de
la multiplicación y de la división. Plantea una prueba
compuesta por ítems aplicados e ítems de cálculo directo. Las
respuestas dadas por los alumnos indican la existencia de
ideas equivocadas sobre las operaciones. Aparece la idea de
que "la multiplicación siempre aumenta", "la división
disminuye" y otras en las que se invierten los papeles del
dividendo y el divisor para poder obtener un resultado
"coherente" con estas ideas equivocadas. Por ejemplo, en el
ítem en el que se pedía dar una estimación para 93.4 × 0.68 un
23% de los alumnos dieron respuestas entre 93.4 y 105. Se
observaron también las siguientes respuestas:
Para 88.2 × 0.68 un 22% dieron estimaciones entre 88.2 y 91.
Para 6.23 ÷ 8.85 un 17% dieron estimaciones entre 1 y 2.
Para 4.86 ÷ 6.44 un 25% dieron estimaciones entre 1 y 2.
Para 3 ÷ 0.06 un 35% dieron la respuesta 0.02.
Para 2 ÷ 0.04 un 35% dieron la respuesta 0.02.
Estas ideas equivocadas dejaron de aparecer en gran medida cuando
se plantearon problemas equivalentes presentados dentro de un
contexto. (pp. 268, 269)
Se observó, en concordancia con los resultados obtenidos en
otras investigaciones, que los alumnos obtenían mejores
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
83
resultados dando estimaciones en problemas aplicados que en
ítems de cálculos directos. Esta diferencia fue mucho más
acusada en los ítems en los que aparecían números decimales
menores que uno. Las entrevistas, realizadas a los alumnos,
mostraron que éstos utilizaban (cuando respondían a este tipo
de ítems) estrategias en las que no realizaban ningún cálculo
sino que usaban el conocimiento que tenían del contexto para
producir su estimación.
Morgan (1989) compara el rendimiento de alumnos en tareas
de estimación en formato numérico y en formato aplicado.
Observa que para alumnos de Educación Secundaria es mucho más
sencillo estimar si los cálculos se presentan dentro de un
contexto. La mayoría de estos alumnos no han recibido
enseñanza de técnicas de estimación. Sin embargo, muchos de
ellos son capaces de desarrollar métodos informales de
estimación cuando se les proporciona un contexto
significativo. La autora dice que:
El hecho de que muchos niños fueran capaces de realizar
estimaciones razonables en contexto mientras que fallaban en
estimar cálculos parecidos fuera de contexto indica que estos
alumnos no estaban convirtiendo el problema en un cálculo. Las
entrevistas revelaron que ellos utilizaban estrategias muy
diferentes para hacer estimaciones dentro de un contexto. (p. 16)
También añade que “estas ventajas proporcionadas por el
contexto fueron más acusadas en aquellas operaciones difíciles
de conceptualizar: la multiplicación o división de un número
por otro menor que uno y la división de un número por otro
mayor” (p. 16).
En el trabajo de Markovits y Sowder (1994), en el que se
trata de mejorar el sentido numérico de los alumnos mediante
una intervención en su proceso de instrucción, también se
plantea el problema de las ideas equivocadas sobre la
multiplicación y la división con números decimales menores que
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
84
uno. Así, en la prueba realizada a los alumnos aparecen ítems
del siguiente tipo:
217 ÷ 0.35 es mayor, menor que o igual que 217
a) Mayor, porque 0.35 < 1
b) Mayor, por que el punto decimal está movido (en 0.35)
c) Menor, por que estamos dividiendo (p. 21)
Los alumnos dieron respuestas que confirmaban la existencia de
estas ideas equivocadas:
Alumno: es menos que 217. Porque dividir es más que restar.
Cuando divides estás quitando el número que hay ahí [señalando al
0,35].
Entrevistadora: ¿Puedes calcular la respuesta exacta con la
calculadora?
Alumno: [lo intenta varias veces seguidas] sigue saliendo mayor y
no debería ser así. [continua intentándolo]
Entrevistadora: ¿Sigue siendo mayor?
Alumno: [confundido] Sí. Aunque divida 0,35 por 217.
Entrevistadora: pero es 217 dividido por 0,35.
Alumno: Sí. Pero debería ser menor, porque estamos dividiendo.
(pp. 21, 22)
Esta porción de entrevista indica claramente la presencia de
una idea equivocada sobre la división y de cómo puede influir
esta idea en el cambio de los papeles que juegan el dividendo
y el divisor en una división cuando el resultado no cumple las
expectativas que tienen los niños (de acuerdo con esta idea
equivocada).
Las autoras comprobaron que, tras un período de
instrucción, podía mejorarse la comprensión de las operaciones
de modo que se redujera, de forma significativa, el número de
errores producidos por los niños en este tipo de tareas.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
85
El sentido numérico, el efecto de la alteración de
los datos en el resultado de una operación y la
estimación en cálculo
En este trabajo se utiliza el marco teórico propuesto por
McIntosh, B. J. Reys y R. E. Reys (1992) para el sentido
numérico. Estos autores dan la siguiente definición de sentido
numérico:
Con el término ‘sentido numérico’ nos referimos a la comprensión
general que tiene una persona sobre los números y las operaciones
junto con la habilidad y la inclinación a utilizar con
flexibilidad este conocimiento para emitir juicios matemáticos y
para desarrollar estrategias prácticas que le permitan manejar
números y operaciones. Refleja una inclinación y una destreza en
el uso de números y métodos cuantitativos como medios para
comunicar, procesar e interpretar informaciones. (p. 3)
Las definiciones que podemos encontrar sobre sentido numérico
son demasiado generales. Los autores que han intentado
describir o evaluar el sentido numérico de un grupo de sujetos
han optado por desglosar el sentido numérico en componentes.
En el modelo teórico utilizado como referencia, se consideran
los componentes del sentido numérico agrupados en tres áreas:
el conocimiento de los números, conocimiento de las
operaciones y el conocimiento sobre cómo utilizar los números
y las operaciones en distintas situaciones.
Dentro del conocimiento de las operaciones hay tres
componentes: el conocimiento de las propiedades de las
operaciones (asociativa, conmutativa, distributiva, etc.), el
conocimiento de la relación entre distintas operaciones (entre
la suma y la multiplicación, la resta y la división, la
multiplicación y la división, etc.) y el conocimiento del
efecto relativo de las operaciones.
En este trabajo se examina únicamente el conocimiento del
efecto relativo de las operaciones por estar estrechamente
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
86
relacionado con las tareas de estimación con números decimales
menores que uno.
McIntosh y otros (1992) consideran que:
La correcta conceptualización de una operación supone la
comprensión del efecto que tiene realizar la misma con distintos
tipos de números, incluyendo números enteros y racionales. A
menudo utilizamos modelos para ayudar a los alumnos a comprender
las acciones que realizan las operaciones. Por ejemplo, la
modelización de la multiplicación como suma repetida proporciona
un modo concreto de pensar acerca de la multiplicación y de
realizarla. Es importante que sean explorados varios modelos de
multiplicación de modo que los alumnos puedan ver, a la vez, las
posibilidades del modelo y sus limitaciones. Por ejemplo, pensar
en la multiplicación como suma reiterada puede conducir a
generalizaciones incorrectas (por ejemplo, a pensar que la
multiplicación siempre aumenta) (p. 7).
Más adelante añaden:
Investigar cómo cambia el resultado de una operación a medida que
varía el tamaño de los operandos puede contribuir al desarrollo
del sentido numérico. Por ejemplo, ¿qué ocurre cuando
multiplicamos dos números menores que uno?... La reflexión sobre
las interacciones entre los números y las operaciones estimula el
pensamiento y favorece el desarrollo del sentido numérico. (p. 7)
Al referirse al componente del conocimiento del efecto
relativo de las operaciones citan al NCTM (1989, p. 43) “el
sentido de las operaciones implica también la adquisición de
ideas e intuiciones sobre el efecto que tienen las operaciones
sobre dos números”. Este sentido de las operaciones es
necesario en tareas de estimación. El uso de procesos de
reformulación, traducción o compensación depende del
conocimiento que tengamos sobre cómo afecta al resultado de un
cálculo el cambio de los números que aparecen en el problema.
Al considerar el efecto relativo de las operaciones,
Behr (1989) plantea como cuestión básica, relacionada tanto
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
87
con el sentido numérico como con la estimación, saber “cuándo
el resultado de una operación permanece constante bajo la
transformación de uno o varios de los operandos, y cómo
compensar este cambio cuando ocurre” (p. 85).
Según este autor:
Cuando el objetivo es encontrar el resultado de una operación
indicada, si realizamos una operación con una expresión
transformada, necesitamos conocer con antelación cuál será el
efecto de la transformación y cuál debe ser la compensación que
debemos realizar a continuación. Dado que en una operación
intervienen dos operandos y un resultado, podemos utilizar dos
estrategias distintas para realizar esta compensación,
dependiendo de qué cantidades queramos modificar y en qué momento
realicemos la compensación. Una estrategia requiere realizar una
transformación en uno de los operandos y otra transformación que
compense la anterior en el resultado; la otra estrategia supone
realizar transformaciones en los dos operandos, cada una de las
cuales debe compensar a la otra. (p. 85)
Teniendo en cuenta el enfoque de Behr, puede deducirse que el
conocimiento del efecto de las operaciones15 es esencial para
la realización de tareas de estimación. En efecto, R. E. Reys
y otros (1982), al describir los procesos cognitivos que se
dan en las tareas de estimación, definen la compensación
diciendo que consiste en “los ajustes hechos para reflejar el
cambio que se produce como resultado de la reformulación o la
traducción del problema” (p. 189).
Cuando se utiliza la estrategia de redondeo −ejemplo de
reformulación− para realizar una estimación, debemos saber de
antemano cuál será el efecto que producirá cambiar los datos
originales por los datos redondeados. Por ejemplo, si se
sustituye el cálculo 87 × 55 por 90 × 60, redondeando los dos 15 Se conserva aquí la traducción literal de la expresión “relative effect of operations”, aunque en este trabajo se utiliza la expresión “efecto de la alteración de los datos en el resultado”, que resulta más clara que “el efecto relativo de las operaciones” y coincide también, como se ha señalado, con lo que Behr (1989) llama “variabilidad”.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
88
factores, debe saberse que el resultado exacto del cálculo
propuesto será menor que el resultado obtenido (5400) dado que
se han sustituido ambos números por otros mayores. Esto puede
servir como orientación para realizar una compensación,
dejando la estimación en 5000 (más cercana al resultado exacto
que es 4785). También se podría realizar una compensación
previa al cálculo. Si se sustituye 87 por 90, el resultado
obtenido es mayor y puede compensarse este aumento
sustituyendo 55 por 50. En este caso se hace una compensación
previa a la realización del cálculo que conduce a una
estimación de 4500.
En estas estrategias de estimación se ve un claro ejemplo
de lo que entiende Behr (1989) por “efecto relativo de las
operaciones”. Así, se puede considerar el conocimiento del
efecto que tiene la alteración de los datos en el resultado de
una operación como un componente básico, tanto del sentido
numérico como de las tareas de estimación. Esta coincidencia
es la responsable de que se utilicen ítems del mismo tipo en
instrumentos (tests y entrevistas) pertenecientes a estudios
sobre sentido numérico e investigaciones sobre estimación en
cálculo. Por ejemplo, Yang (1995), R. E. Reys y Yang (1998) y
Shull (1998) han utilizado, en las pruebas diseñadas para
caracterizar el sentido numérico de los participantes en sus
estudios, ítems en los que se evalúa el conocimiento que
tienen los sujetos del efecto relativo de las operaciones. Un
ejemplo de este tipo de ítems es el siguiente16:
Sin realizar un cálculo exacto, señala la mejor estimación para
72 ÷ 0,025
a) mucho menor que 72
b) un poco menor que 72
c) un poco mayor que 72
d) mucho mayor que 72
16 Tomado de Yang (1995, p. 57)
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
89
Schoen, Blume y Hart (1987) y Schoen, Blume y Hoover (1990)
utilizan en sus tests de estimación ítems planteados con
distintos formatos. Uno de los formatos utilizados es el de
“número de referencia”. En este tipo de ítems no se pide al
sujeto que realice una estimación sino que, como en el ejemplo
anterior, solamente se debe valorar si el resultado de una
operación es mayor o menor que una cantidad dada. Por ejemplo,
uno de los ítems es el siguiente17:
¿Es 521 × 29 mayor o menor que 18000?
a) Mayor, porque 521 × 29 es mayor que 500 × 20
b) Mayor, porque 521 × 29 es mayor que 500 × 30
c) Menor, porque 521 × 29 es menor que 600 × 30
d) Menor, porque 521 × 29 es menor que 500 × 40
En ambos casos, se debe responder a los ítems utilizando el
conocimiento que tenemos sobre el efecto que tiene la
alteración de los datos en el resultado. En el primer ejemplo,
la respuesta será utilizada para evaluar el sentido numérico
de los sujetos y en el segundo para valorar su habilidad de
estimar.
Relaciones entre el conocimiento conceptual y
procedimental en tareas de estimación en cálculo
En la realización de tareas de estimación aparecen
involucrados gran cantidad de conocimientos que funcionan como
requisitos previos. Sowder y Wheeler (1989) han realizado un
análisis pormenorizado de estos “componentes de la
estimación”18. Entre los componentes conceptuales, estas
autoras citan el conocimiento de que una estimación es un
valor aproximado, la aceptación del uso de varias estrategias
17 Tomado de Schoen, Blume y Hart (1987, p. 40) 18 Pueden consultarse los componentes involucrados en las tareas de estimación en cálculo en Sowder y Wheeler (1989, p. 132). También aparecen en Segovia (1997, pp. 20, 21), en una cita de otro trabajo de Sowder.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
90
y distintos resultados cuando damos una estimación, el
conocimiento de las propiedades de las operaciones y de que
modificar los números puede cambiar el resultado de un
cálculo. Entre los componentes procedimentales podemos citar
las estrategias de cálculo mental −que incluyen las
operaciones con potencias de diez− y las estrategias de
estimación (como el redondeo, el truncamiento, el uso de
números compatibles, etc.).
Estos conocimientos no se utilizan de manera
independiente en la realización de las tareas de estimación
sino que aparecen interconectados. Una conexión adecuada entre
el conocimiento conceptual y procedimental debería favorecer,
por ejemplo, que el conocimiento conceptual ejerza sobre los
procedimientos una función de “control ejecutivo”, descrita
por Hiebert y Lefevre (1986):
El conocimiento conceptual, si aparece ligado con un
procedimiento, puede dirigir su selección y uso y puede evaluar
la razonabilidad del resultado alcanzado mediante el
procedimiento. Con vistas a la selección, el conocimiento
conceptual sirve a) como una ayuda en la elección de los
procedimientos apropiados... y b) como una fuerza que desanima
la selección de procedimientos inaceptables. (p. 12)
Una segunda función del conocimiento conceptual relacionada con
el control ejecutivo consiste en dirigir los fines del
procedimiento. El conocimiento conceptual satisface esta
función desempeñando el papel de una validación crítica...
Juzga la razonabilidad de la respuesta; controla si la
respuesta “tiene sentido”. (p. 13)
Schoen y otros (1987) advierten del peligro que supone la
falta de una conexión adecuada entre la estimación y el
conocimiento conceptual. Para ellos, la mayor parte de los
alumnos ven la estimación como un proceso equivalente a
redondear los números, según las reglas estándar del redondeo,
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
91
y realizar un cálculo mental con los números redondeados. Los
autores piensan que esta manera de entender la estimación
puede conducirnos a un aprendizaje memorístico de la misma,
que no favorezca el desarrollo de la comprensión de conceptos.
En la revisión realizada de antecedentes del problema,
hay ejemplos muy claros de esta ausencia de conexión entre el
conocimiento conceptual y el procedimental en la realización
de tareas de estimación. Por ejemplo, Levine (1980) analiza
los tipos de errores cometidos por alumnos universitarios en
tareas de estimación en cálculo. En algunos de estos errores
se pusieron de manifiesto dificultades en la conceptualización
de la multiplicación y de la división. En el análisis de las
respuestas dadas por los alumnos encontramos los siguientes
resultados:
Para el ítem 64.6 × 0.16 un 37% de las estimaciones dadas fueron
mayores que 64.6. Para 424 × 0.76 un 24% de las respuestas fueron
mayores que 424. En el ítem 187.5 × 0.06 un 25% de las
estimaciones fueron mayores que 187.5. Un 49% de las estimaciones
dadas para 0.47 × 0.27 fueron mayores que 0.26 ó 0.47. (p. 96)
Levine (1980) atribuye este tipo de errores a que los alumnos
están tan concentrados en el proceso de producir una
estimación que no son capaces de utilizar el conocimiento que
tienen (en caso de que lo tengan) sobre el efecto de
multiplicar un número por una cantidad menor que uno para
evaluar la razonabilidad de sus estimaciones. Encontramos aquí
una falta conocimiento conceptual, o de “control ejecutivo”
del mismo sobre los procedimientos, que posibilita que se
produzcan estos resultados carentes de sentido.
En algunos casos, los alumnos realizaban una operación
con números decimales "quitando" las comas decimales y a
continuación olvidaban restablecer el orden apropiado del
resultado colocando la coma en el lugar apropiado. En otras
ocasiones:
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
92
Más que olvidarse de poner la coma al final, los alumnos pensaban
equivocadamente que habían realizado una transformación en los
números que ya había tenido en cuenta las comas decimales. Por
ejemplo, un alumno utilizó la siguiente de estrategia: “0.47 ×
0.26. Quitamos ambos decimales y queda 47 × 26... 50 por 25...
125 y un 0. Luego son 1250”. (p. 89)
Este tipo de procedimiento incorrecto puede estar relacionado
con el algoritmo habitual de división de números decimales, en
el que las comas decimales se quitan tanto del dividendo como
del divisor para dar lugar a una división equivalente. Se
produciría aquí una falta de comprensión de cómo influye la
modificación de los datos en el resultado de un cálculo. Esto
reflejaría un conocimiento inadecuado del efecto relativo de
las operaciones, siguiendo el planteamiento de Behr (1989), y
también una ausencia de sentido numérico.
Levine (1980) encontró también otros tipos de errores
asociados con las operaciones en las que aparecían números
menores que uno. Por ejemplo, al utilizar la estrategia de
sustituir un número decimal por una fracción un alumno realizó
la siguiente estimación: “943 ÷ 0.48. Es la mitad de 900. 450.
Bien, 470” (p. 92). En varios alumnos se encontró la idea
equivocada de que se “debe dividir siempre un número por otro
menor”. Levine propone el ejemplo de “uno de los participantes
[que] invirtió los papeles del dividendo y del divisor al dar
su estimación para 0.76 ÷ 0.89 pero realizó la división
correctamente cuando estimaba 943 ÷ 0.48” (p. 95). Todas estas
descripciones de estimaciones son una muestra de la existencia
de ideas equivocadas y de la influencia de las mismas en la
producción de estimaciones incompatibles con una comprensión
adecuada de las operaciones. A veces también ejemplifican cómo
los alumnos, en caso de tener un conocimiento adecuado, no lo
utilizan en la realización de sus estimaciones.
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
93
Por otra parte, y en el extremo opuesto, nos encontramos
con un ejemplo propuesto por Dowker (1992). Esta autora −que
utiliza el test de Levine (1982)− encontró en su
investigación, sobre identificación de estrategias de
estimación utilizadas por matemáticos profesionales, un sujeto
que utilizó, como estrategia para estimar 0.76 ÷ 0.89, “el
conocimiento de que dividir un número por un número racional
un poco menor que uno, produce un resultado un poco mayor que
el número de partida. Así, 0.76 ÷ 0.89 será un poco mayor que
0.76” (p. 47). Este es un ejemplo de cómo puede utilizarse un
conocimiento adecuado del efecto que tiene la alteración de
los datos en el resultado de una operación para producir una
estimación sin necesidad de realizar un cálculo.
Enfoque metodológico de las investigaciones sobre
procesos de estimación. El uso de informes verbales
Dentro del campo de investigación de la estimación en cálculo
hay un aspecto metodológico que resalta por encima de los
demás: el uso de entrevistas como método para conocer las
estrategias que han utilizado los alumnos para producir sus
estimaciones y el tipo de conocimiento que han puesto en juego
al estimar.
La importancia de estos métodos puede justificarse
recurriendo a la valoración que hacen Carpenter, Coburn, R. E.
Reys y Wilson (1976) sobre la dificultad de medir la habilidad
de estimar:
La estimación es un proceso. Por lo cual, no parece creíble que
la habilidad de estimar pueda ser evaluada si solamente tomamos
en cuenta el resultado final del cálculo. Para obtener una medida
válida de la habilidad de un alumno para estimar, posiblemente
sea necesario observar al alumno estimando. (p. 299)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
94
Dado que se van a utilizar entrevistas para poner de
manifiesto el tipo de conocimientos utilizados por los alumnos
para dar sus estimaciones, parece importante plantear ciertas
cuestiones acerca de la validez de este tipo de métodos antes
de pasar a describir el diseño de la investigación.
En este trabajo se ha utilizado como referencia teórica
sobre este tipo de aspectos metodológicos el trabajo de tesis
de MacLeod (1999) sobre la validez de los informes verbales
como instrumento metodológico para analizar los procedimientos
utilizados por niños pequeños en la realización de cálculos
(restas).
Se consideran dos tipos diferentes de informes verbales:
los informes verbales concurrentes y los retrospectivos. Los
informes verbales concurrentes son aquellos en los que el
alumno "piensa en voz alta" o explica el procedimiento que
utiliza para la resolución de la tarea mientras realiza la
misma. Los informes verbales retrospectivos son aquellos en
los que el alumno explica el procedimiento que ha utilizado
para llevar a cabo la tarea después de haber terminado la
misma.
Hay dos amenazas principales para la validez de los
informes verbales: la reactividad y la veracidad. La
reactividad se produce cuando el hecho de dar un informe
verbal afecta o cambia la actuación en la tarea. Por ejemplo,
se sabe que los informes concurrentes ralentizan la
realización de las tareas. Los informes verbales son verídicos
cuando reflejan con precisión los contenidos de la memoria a
corto plazo. Hay dos tipos de errores asociados a la falta de
veracidad en los informes verbales: errores de comisión y de
omisión.
MacLeod (1999) explica en qué consisten estos dos tipos
de errores:
Los errores de comisión se producen cuando los sujetos informan
de pensamientos que realmente no han tenido. Por ejemplo, en la
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
95
realización de una tarea aritmética, un sujeto puede decir que ha
recuperado un "hecho básico" de la memoria cuando realmente lo
que ha hecho es utilizar un procedimiento de conteo, quizás
porque siente que debería haber utilizado la recuperación e
informa de acuerdo con este "sentimiento". En este caso los
sujetos están informando sobre eventos ficticios y cualquier
conclusión o teoría basada en estos informes podrá ser errónea.
El segundo tipo de error es el de omisión. Este tipo de error
sucede cuando los sujetos no dan un informe completo de los
pensamientos, acciones, o sentimientos que experimentan. Por
ejemplo, un alumno puede decir que ha resuelto un problema
mediante conteo pero no informar de que ha utilizado una
estrategia especial de conteo (como contar de 2 en 2). En este
caso, los informes pueden no ser erróneos pero son incompletos y
las conclusiones obtenidas a partir de ellos pueden no ser
capaces de explicar de forma completa el fenómeno bajo
investigación. (p. 8)
Los informes verbales retrospectivos se consideran apropiados
cuando utilizamos tareas del mismo tipo que se resuelven con
rapidez. Tienen dos tipos de limitaciones: si la tarea es muy
difícil o se realiza con mucha lentitud, gran parte de la
información se perderá; por otra parte, si la tarea está
automatizada, como ocurre con la recuperación de hechos
básicos, los sujetos no serán capaces de informar sobre cómo
resolvieron el problema dado que el proceso de solución fue
demasiado rápido y nunca llegó a entrar en la memoria a corto
plazo.
MacLeod estudia la validez de los informes verbales dados
por niños de primero, tercero y quinto grado a los que se pide
que expliquen el procedimiento que utilizan para resolver un
conjunto de problemas de resta. Los alumnos se distribuyen en
tres grupos: en el primero los niños resuelven los problemas
sin dar ningún informe verbal, en el segundo los alumnos
explican el procedimiento que han utilizado para resolver cada
problema inmediatamente después de terminar cada uno de ellos,
y en el tercero se pide a los alumnos que piensen "en voz
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
96
alta" mientras resuelven los problemas. Después de analizar
los resultados obtenidos en las entrevistas, la autora llega a
la conclusión de que los niños son capaces de proporcionar
informes verídicos de sus estrategias de resolución de
problemas en todos los grados. En general, se recomiendan los
informes retrospectivos aunque los alumnos de primer grado
también tuvieron buenos resultados con los informes
concurrentes. En esta investigación se utilizaron los informes
verbales, cuya validez había sido investigada, para analizar
las estrategias que utilizaban los niños para resolver los
problemas de resta. Se observó que los alumnos de primer grado
utilizaban como estrategia preferente el conteo, los alumnos
de quinto grado recurrían a la recuperación de "hechos
básicos", y los alumnos de tercer grado utilizaban "trucos
especiales" que consistían en obtener "hechos derivados" a
partir de los "hechos básicos" mediante estrategias inventadas
por ellos mismos. Los alumnos de tercer grado utilizaron mayor
diversidad de estrategias. Se considera que estos alumnos
están en un período de transición.
Dentro de las investigaciones que se han realizado dentro
del campo de la estimación, hay algunos estudios en los que se
ha pedido a los alumnos pensar “en voz alta” para determinar
qué procedimientos habían utilizado para producir sus
estimaciones. Entre ellos están los siguientes: Levine (1982),
Siegel y otros (1982), Schoen y otros (1990), Dowker (1992),
Dowker y otros (1996) y Hanson y Hogan (2000).
El informe retrospectivo ha sido utilizado en
investigaciones como: Schoen y otros (1981), Reys y otros
(1982), Threadgill-Sowder (1984), Case y Sowder (1990), Flores
y otros (1990), R. E. Reys y otros (1991), Bobis (1991) y
LeFevre y otros (1993).
MacLeod (1999), después de hacer una revisión sobre las
investigaciones en las que se han utilizado los informes
verbales, afirma que los autores de las mismas no suelen
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
97
plantearse el problema de la validez de los informes verbales
como datos en sus investigaciones. En la revisión que se ha
hecho en este trabajo sobre investigaciones en estimación en
cálculo sólo hay dos en las que se haga alguna mención sobre
si los informes verbales son apropiados y sobre qué tipo de
informe se debe utilizar (verbal concurrente, verbal
retrospectivo o escrito).
R. E. Reys y otros (1982) indican que:
Para determinar la estrategia que un individuo ha utilizado para
producir una estimación, los investigadores han usado tanto
explicaciones escritas como entrevistas, con esta última como
práctica más ampliamente utilizada. Cuando utilizamos
entrevistas, pedimos a los alumnos que describan verbalmente sus
procedimientos mentales, en algunas ocasiones mientras están
dando sus respuestas y en otras inmediatamente después. Cada
investigador, cuando entrevista sujetos, desarrolla un conjunto
de pruebas que le sirven para ayudar al alumno a revelar la
estrategia que ha utilizado. (p. 185)
Así, descarta las explicaciones escritas (que parece que
no han dado buenos resultados en investigaciones precedentes
sobre estimación en cálculo) y elige las entrevistas. Dentro
de éstas usa las descripciones posteriores a la estimación en
vez de pedir a los alumnos que expliquen en voz alta el
procedimiento utilizado.
Sowder y Wheeler (1989) citan un trabajo suyo anterior19
en el que “las descripciones dadas por los alumnos sobre sus
procedimientos, en tareas de estimación de respuesta abierta,
no tuvieron el grado de precisión necesario” (p. 132) y hubo
que desarrollar entrevistas más estructuradas con ítems que
permitieran obtener información relevante para los objetivos
de la investigación. Así, en su trabajo, Sowder y Wheeler
19 Sowder, J. T., & Wheeler, M. M. (1987). The development of computational estimation and number sense: Two exploratory studies. (Research Rep.). San Diego: San Diego State University Center for Research in Mathematics and Science Education.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
98
utilizan respuestas dadas por “alumnos hipotéticos” sobre las
cuales debe emitirse algún juicio. Por ejemplo, para evaluar
si los alumnos saben cuál es el valor que tienen los números
aproximados en el proceso de estimación, plantean el siguiente
ítem:
Aquí tenéis un problema que puse a dos alumnos de quinto grado
hace unos pocos días.
Tenéis nueve cajas de dulces. Cada una de ellas contiene 52
dulces. La pregunta dice: ¿Cuántos dulces hay aproximadamente?
El primer alumno de quinto grado, al que llamaré Samuel, resolvió
así el problema. Dijo: "9 es casi diez y 52 es cerca de 50. Diez
veces 50 son 500. Luego hay aproximadamente 500 dulces. [la
entrevistadora señala el 9 y el 52 y escribe 10×50=500 mientras
lee esto].
¿Piensas que está bien que Samuel utilizara estos números
[señalando al diez y al 50] en vez de estos [señalando al 9 y al
52]?
¿Es ésta [señalando a 500] una buena respuesta a esta pregunta
[señalando a "aproximadamente"]?
¿Por qué no? (o) algunos alumnos de quinto grado piensan que esta
respuesta no es correcta. ¿Podrías explicarles por qué piensas tú
que está bien?
Ahora déjame que te enseñe cómo hizo el problema Vanessa. Ella
escribió [escribe 9×52=468 de la forma en que se realiza
habitualmente el algoritmo de la multiplicación] y dijo:
"alrededor de 500 dulces". ¿Qué forma crees que es mejor para
resolver el problema, la que utilizó Samuel o la que utilizó
Vanessa?. ¿Por qué elegiste esta forma?. (p. 134)
En resumen, para saber qué procedimiento ha utilizado un
sujeto para producir una estimación, se debe utilizar alguna
(o varias) de las siguientes técnicas: descripción escrita del
procedimiento utilizado, descripción oral (concurrente o
retrospectiva) o algún otro tipo de entrevista más
estructurada (como la utilizada por Sowder y Wheeler).
Por otra parte, en el área de la Didáctica de las
Matemáticas hay alguna referencia explícita a los informes
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
99
verbales de los alumnos que es necesario tener en cuenta. En
efecto, en el Currículo para la Educación Primaria, en el área
de Matemáticas (MEC, 1992), se propone como contenido
procedimental la “Explicación oral del proceso seguido en la
realización de cálculos y en la resolución de problemas
numéricos” (p. 20). Es importante señalar que en una
investigación en Didáctica de las Matemáticas los informes
verbales pueden tener un interés distinto al propio de una
investigación en Psicología. Así, cuando se utilizan los
informes verbales en Psicología, se espera de ellos que sean
“informes sobre los contenidos de la memoria a corto plazo”
(Ericsson y Simon, 1993). Es decir, que sean un fiel reflejo
de estos contenidos de la memoria. Sin embargo, en el campo de
la Didáctica de las Matemáticas, pueden interesar además otras
cuestiones como: el uso que hacen los alumnos de las
descripciones de los procedimientos que utilizan para
comunicarlos a sus compañeros o justificarlos ante ellos o
para ver cómo aprenden, unos alumnos de otros, estrategias de
estimación gracias al debate en clase sobre las mismas.
En este sentido, en el informe Cockcroft (1985) se
valoran muy positivamente las discusiones matemáticas en el
aula:
Profesores y alumnos podrán aprender de las estrategias y métodos
que otros miembros de la clase hayan desarrollado y explicado al
responder a las preguntas. Precisamente esta explicación del
método empleado constituye una experiencia muy valiosa para los
alumnos, aun cuando éstos no la encuentren fácil en un principio;
más aún, un planteamiento o una respuesta erróneos pueden
resultar, si el profesor adopta las debidas precauciones, muy
esclarecedores cuando se comentan en clase. La diversidad de
puntos de vista brinda excelentes oportunidades de explorar y
profundizar la comprensión de todos los miembros de la clase.
(p. 115)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
100
También Carpenter y Lehrer (1999) resaltan la importancia
que tiene el intento, por parte de los alumnos, de comunicar
sus ideas en el aula y explican la función que tiene este
intento de comunicación en la mejora de la comprensión:
La capacidad para comunicar o articular las propias ideas es una
importante meta educativa y también es un hito fundamental en la
comprensión. La articulación supone la comunicación del propio
conocimiento, tanto verbalmente, como por escrito o mediante
algún otro medio como dibujos, diagramas, o modelos. La
articulación requiere que, mediante la reflexión, se esclarezcan
las ideas críticas de una actividad a fin de que la esencia de la
actividad pueda ser comunicada. En este proceso, la actividad se
convierte en objeto del pensamiento. En otras palabras, a fin de
articular nuestras ideas, debemos reflexionar sobre ellas con el
fin de identificar y describir sus elementos críticos. La
articulación requiere de la reflexión, y, de hecho, la
articulación puede ser considerada como una forma pública de
reflexión. (p. 22)
En este trabajo se han utilizado los informes verbales
retrospectivos. Se considera que este tipo de informes es más
adecuado a los intereses de las personas que trabajan en el
campo de la Didáctica de las Matemáticas por su inclusión
explícita en el currículo y por sus utilidades didácticas
anteriormente comentadas. Además, los sujetos que han
participado en esta investigación han utilizado, durante su
periodo de instrucción sobre estimación en cálculo, este tipo
de informes dentro del trabajo que se realizaba en el aula.
Por lo tanto, están más familiarizados con este tipo de tareas
y no es necesario darles instrucciones detalladas para que
entiendan qué se espera de ellos cuando se les pide estas
explicaciones. Por otro lado, según se ha visto en el estudio
de McLeod (1999), los informes verbales retrospectivos han
demostrado ser tan buenos (o mejores) que los informes
verbales concurrentes para determinar el tipo de estrategia
utilizada para resolver otras tareas de cálculo (con restas).
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
101
Por último, el tipo de tareas que se ha propuesto a los
sujetos en las entrevistas tiene características, como la
brevedad y ser tareas del mismo tipo, que recomiendan (como se
dijo antes) la utilización de este tipo de informe.
Se ha decidido no utilizar informes escritos dado que no
es un método habitual en este tipo de investigaciones (sólo
existen noticias de su utilización y del abandono de su uso a
través del trabajo de Reys antes citado).
Sí se utilizará un tipo de entrevista, un poco más
elaborada que la simple petición de descripciones verbales,
para tratar de sacar a la luz los conocimientos de los alumnos
sobre el efecto de la alteración de los datos en el resultado
de las operaciones, que son de interés de acuerdo con los
objetivos del presente trabajo.
Resumen de la revisión de antecedentes del problema
de investigación
Algunos maestros en formación tienen la idea equivocada de que
“la multiplicación siempre aumenta” y “la división disminuye”
y de que “siempre se divide un número por otro menor”. En
algunas ocasiones, estas ideas son mantenidas explícitamente;
en otras, se ponen de manifiesto en los errores que cometen
los maestros al elegir la operación adecuada para resolver un
problema. Estas ideas equivocadas parecen tener su origen en
el dominio del modelo de suma reiterada para la multiplicación
y del modelo de reparto para la división y se convierten en un
obstáculo cuando se pasa de los números naturales a los
decimales y, en especial, a los números decimales menores que
uno -Tirosh y Graeber (1989, 1990a, 1990b), Graeber y Tirosh
(1991) y Thipkong y Davis (1991)-.
Las ideas equivocadas sobre las operaciones y las
dificultades encontradas con los números decimales menores que
uno también han sido detectadas en investigaciones sobre
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
102
estimación en cálculo y sobre sentido numérico. En trabajos
como los de Levine (1980), Morgan (1989, 1990) y Markovits y
Sowder (1994), los sujetos producen estimaciones incompatibles
con un conocimiento adecuado del efecto que tiene multiplicar
-o dividir- un número por un decimal menor que uno.
Por otra parte, en los trabajos en los que se ha
examinado la dificultad de las tareas de estimación en función
del tipo de número (natural o decimal) que aparece en las
mismas –Bestgen y otros (1980), Rubenstein (1985a) y Goodman
(1991)- se ha llegado a resultados que parecen entrar en
contradicción. Así, en las dos primeras investigaciones,
estimar con números decimales resultaba más difícil que
hacerlo con números naturales, mientras que en el trabajo de
Goodman (1991) no se encontraba diferencia significativa de
dificultad entre ambos tipos de tareas.
Los resultados obtenidos por Levine (1980) y Morgan
(1989, 1990) en investigaciones sobre estimación concuerdan
con los hallazgos de otros trabajos citados en los que las
dificultades se producen cuando aparecen los números decimales
menores que uno. En ambos casos parecen darse manifestaciones
distintas de las mismas ideas equivocadas sobre las
operaciones. Así, parece razonable pensar que la verdadera
diferencia de dificultad no se da entre las tareas de
estimación con números naturales y aquellas que tienen números
decimales sino entre las que tienen números naturales y
aquellas en las que aparecen números decimales menores que
uno.
Para abordar este problema es importante analizar el
conocimiento que tienen los sujetos sobre el efecto que
produce la alteración de los datos en el resultado de una
operación. Este conocimiento es fundamental en las tareas de
estimación, en especial para los procesos de compensación que
se dan en las mismas –R. E. Reys y otros (1982) y Behr (1989)-
y es considerado como un componente básico del sentido
Revisión de la literatura
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
103
numérico –McIntosh y otros (1992), Yang (1995), Reys y Yang
(1998) y Shull (1998)-.
También se debe analizar la influencia de este
conocimiento (del efecto de la alteración de los datos en el
resultado de una operación) en las estrategias y procesos de
estimación utilizadas por los sujetos. En este sentido se
desea determinar si este conocimiento realiza la función de
“control ejecutivo” sobre los procedimientos descrita por
Hiebert y Lefevre (1986) o si, por el contrario, no interviene
en el proceso de producir las estimaciones.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Capítulo 3
Diseño de la investigación e
instrumentos
Este capítulo está dedicado a la caracterización de la
investigación, dentro de la cual se procederá a enunciar las
hipótesis de la investigación, explicar el diseño, describir
las variables que aparecen en el trabajo, y los instrumentos
que se han utilizado para recoger los datos pertinentes para
alcanzar los objetivos propuestos en la investigación.
Caracterización de la investigación
Hipótesis de la investigación
En el resumen de la revisión de antecedentes del problema de
investigación, que se ha realizado al final del capítulo 2, se
han presentado las bases para la formulación de las hipótesis
de la investigación. Éstas hacen referencia a la dificultad
que tienen las tareas de estimación en función del tipo de
número que aparece en ellas y a algunas de las posibles causas
de que un tipo de tareas tenga mayor dificultad que otras. A
continuación, se procede a enunciar las hipótesis principales
del trabajo:
1. Las tareas de estimación de productos y divisiones en las
que aparecen números decimales menores que uno son más
difíciles que aquéllas en las que aparecen números naturales o
números decimales mayores que uno.
2. Una de las causas de la mayor dificultad de las tareas de
estimación en las que aparecen números decimales menores que
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
106
uno es que hay individuos que tienen un conocimiento
inadecuado sobre el efecto que tiene multiplicar o dividir un
número por un número decimal menor que uno. Tienen ideas
equivocadas según las cuales piensan que “la multiplicación
siempre aumenta” y “la división disminuye”.
Este conocimiento inadecuado del efecto de multiplicar o
dividir por un decimal menor que uno, conduce a los sujetos a
cometer errores en la compensación y a alterar sus
procedimientos de cálculo para producir estimaciones que estén
en consonancia con sus ideas equivocadas sobre la
multiplicación y la división.
3. Otra de las causas de la mayor dificultad de las tareas de
estimación con decimales menores que uno es que, aunque
algunos sujetos tienen un conocimiento adecuado del efecto que
tiene multiplicar o dividir un número por otro número menor
que uno, no utilizan este conocimiento en la producción de sus
estimaciones (por ejemplo, para evaluar la razonabilidad de
las mismas).
Diseño empleado en la investigación
En este trabajo se ha utilizado un diseño de medidas
repetidas. Éste es un tipo de diseño experimental en el que “a
todos los sujetos se les aplican todas las condiciones
experimentales” (León y Montero, 1999, p. 159). Esta parte del
estudio es de tipo explicativo1 y corresponde a la hipótesis
principal primera que se acaba de enunciar. Este diseño ha
sido completado con la administración de una encuesta (en este
caso, los datos han sido recogidos entrevistando a los
sujetos). La entrevista está dividida en dos fases (según se
explica en el apartado dedicado a los instrumentos). La
1 Según Hernández, Fernández y Baptista (1998) los experimentos son estudios explicativos “debido a que analizan las relaciones entre una o varias variables independientes y una o varias dependientes y los efectos causales de las primeras sobre las segundas” (p. 168).
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
107
primera fase tiene una finalidad descriptiva2 y está orientada
a la caracterización, análisis y clasificación de las
estrategias de estimación utilizadas por los sujetos que han
participado en el estudio. La segunda fase tiene un carácter
explicativo-exploratorio y está vinculada a las hipótesis
segunda y tercera expuestas en el apartado anterior. Se
atribuye este doble carácter a esta parte de la investigación
dado que, por un lado, está dirigida a determinar las causas
de la mayor dificultad de un tipo de tareas que realizan los
sujetos (de ahí su carácter explicativo) pero, por otro lado,
la indagación ha estado orientada a adquirir una mayor
familiaridad con el fenómeno bajo estudio (la dificultad de
las tareas y sus causas), que permitan en el futuro una
investigación más completa sobre el mismo.
Variables de la investigación
Van a considerarse tres tipos de variables: independientes,
dependientes y controladas. En la descripción de las variables
se incluyen los nombres que han recibido las mismas y cómo han
sido codificadas para el análisis de datos.
Variables independientes. A los sujetos se les ha
propuesto realizar estimaciones para los resultados de veinte
operaciones. Se han considerado dos variables independientes:
el tipo de operación y el tipo de número. La variable “tipo de
operación” (OPERACIÓ) se refiere a la operación que aparece
explícitamente indicada en los ítems de la prueba. En la
prueba hay multiplicaciones y divisiones. Las multiplicaciones
están codificadas con un 1 y las divisiones con un 2. La
variable “tipo de número” (DECIMAL) se refiere al tipo de
números que aparecen en la operación para la que hay que
realizar la estimación. En cada operación aparecen dos
2 Para Dankhe (1986) “los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades importantes de personas, grupos o comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a análisis”. Citado en Hernández, Fernández y Baptista (1998, p. 66).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
108
números. Los números pueden ser enteros, decimales mayores que
uno y decimales menores que uno. Se distinguen tres
situaciones:
a) En el ítem aparecen dos números enteros. Estos ítems serán
codificados con un 1.
b) En el ítem aparecen un número entero y un número decimal
mayor que uno o dos números decimales mayores que uno. Estos
ítems serán codificados con un 2.
c) En el ítem aparecen dos números decimales menores que uno,
un número decimal menor que uno y un número decimal mayor que
uno o un número decimal menor que uno y un número entero.
Estos ítems serán codificados con un 3.
Variables dependientes. En este trabajo se han
considerado las siguientes variables dependientes:
La puntuación (PUNTOS) que obtiene un sujeto al realizar
una estimación. Dada una estimación, se calcula el porcentaje
de error correspondiente a esta estimación. Si éste es mayor
que el 30%, se da a la estimación cero puntos; si es mayor que
el 20%, pero menor o igual que el 30%, se da a la estimación
un punto; si es mayor que el 10% pero menor o igual que el
20%, se da a la estimación dos puntos y si es menor o igual
que el 10%, se da a la estimación tres puntos.
La puntuación media del ítem (MPUNTI) es la media
aritmética de los puntos obtenidos por los 53 sujetos
participantes para cada ítem de la prueba.
La puntuación media del sujeto (MPUNTS) es la media
aritmética de los puntos obtenidos en los veinte ítems de la
prueba para cada sujeto participante.
El tiempo de respuesta (TIEMPO) es el tiempo que tarda un
sujeto en realizar una estimación, expresado en segundos.
El tiempo medio de respuesta a un ítem (MTIEMPOI) se
obtiene realizando la media aritmética de los tiempos de
respuesta de todos los sujetos a un mismo ítem.
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
109
El tiempo medio de respuesta de un sujeto (MTIEMPOS) se
obtiene realizando, para cada sujeto, la media aritmética de
los tiempos de respuesta para los 20 ítems del test.
Hay cuatro variables dependientes (calificación en
rapidez para el ítem, calificación en rapidez, calificación en
aproximación y calificación final) que no se han utilizado
directamente en la investigación -y que no figuran en los
análisis de datos del capítulo 4- pero que han podido influir
en los resultados de la investigación y por esta razón se
describen a continuación.
Según se explica más adelante, en el apartado dedicado a
los “instrumentos”, los sujetos realizaron una prueba de
estimación cuyos resultados (además de utilizarse con fines de
investigación) fueron tenidos en cuenta en la evaluación de la
asignatura que cursaban. Para ello, se comunicó a los
participantes que al final de la prueba obtendrían dos
calificaciones3: una correspondiente a aproximación y otra a
rapidez de cálculo. La calificación final que obtendría cada
alumno en la prueba de estimación sería la media aritmética de
las dos calificaciones citadas anteriormente4.
La calificación en rapidez (CR) se obtiene como se indica
a continuación. En la administración de la prueba no se ha
impuesto un límite de tiempo para cada ítem ni para el total
de la prueba. A los sujetos se les advirtió de que en cada
respuesta debían emplear entre 15 y 35 segundos. Quince
segundos o menos supondría una calificación en rapidez (CRI)
-para el ítem- de 10 puntos, 35 segundos o más les daría cero
puntos, y a partir de 15 segundos se pierde un punto en la
3 Como se acaba de decir, las calificaciones en estimación que se citan a continuación son las que se daban a los alumnos dentro del desarrollo de la asignatura que cursaban y no deben confundirse con las puntuaciones que se han tomado como variables dependientes en la investigación. 4 Cuando un alumno obtenía una calificación en aproximación inferior a un 3 (sobre 10), no se le hacía la media aritmética con la calificación en rapidez. Se evita de este modo que un alumno produzca “estimaciones” rápidamente -sin pensar- con el fin de obtener un 5 en la calificación final de la prueba como resultado de hacer la media aritmética de un 0 en aproximación con un 10 en rapidez.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
110
calificación en rapidez por cada 2 segundos transcurridos. La
calificación en rapidez de la prueba (CR) se obtenía haciendo
la media aritmética de las calificaciones en rapidez de todos
los ítems de la prueba. Con esta forma de “limitar”
indirectamente el tiempo de respuesta, mediante la
calificación en rapidez, se pretendía que fuera el propio
sujeto el que tratase de buscar un equilibrio entre la rapidez
y la precisión a la hora de producir una estimación. También
se lograba que no hubiese ninguna pregunta sin respuesta.
La calificación en aproximación (CA) obtenida por un
sujeto en la prueba de estimación se calcula haciendo la media
aritmética de los puntos obtenidos por el sujeto en cada uno
de los veinte ítems de la prueba de estimación y multiplicando
a continuación el resultado obtenido por 10/3, con el fin de
que la calificación fuera sobre5 10.
En este trabajo se han planteado algunas cuestiones sobre
el tiempo de respuesta con el propósito de poder valorar si
esta forma de administrar el tiempo al aplicar la prueba de
estimación, utilizando la calificación en rapidez, ha tenido
influencia en los resultados obtenidos en la investigación.
Variables controladas. En esta investigación se han
querido controlar algunas variables de tarea, para facilitar
que los ítems de estimación sirvieran para obtener una
información adecuada a los objetivos de nuestro estudio.
Dado que se quería analizar cómo influyen las ideas
equivocadas de los sujetos sobre la multiplicación y división
cuando en éstas aparecen números decimales menores que uno, al
considerar la variable "tipo de operación" se ha evitado
utilizar ítems de suma y resta. Asimismo, al considerar la
5 Esto se hace así por dos razones: En primer lugar, los alumnos están acostumbrados a recibir calificaciones sobre 10 y esto les ayuda a interpretar con más facilidad las mismas. En segundo lugar, esta calificación hacía media aritmética con la calificación en rapidez (que también era sobre 10) y se deseaba que ambas tuvieran el mismo “peso” en la calificación final de la prueba de estimación.
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
111
variable "tipo de número" se han dejado fuera las fracciones y
los porcentajes.
En cuanto al formato de las preguntas, se han utilizado
solamente ítems de estimación en los que aparecían cálculos
directos -desprovistos de contexto-, en los que la operación
que hay que realizar aparece indicada explícitamente, y se ha
evitado usar problemas en los que se presenta una situación en
la cual hay que realizar una estimación dentro de un contexto
aplicado. Se sabe que, en el campo de la resolución de
problemas, las ideas equivocadas de los alumnos sobre la
multiplicación y división con decimales menores que uno dan
lugar a errores en la selección de operaciones para resolver
los problemas. Esto podría ocurrir igualmente al realizar
tareas de estimación con cálculos aplicados. Sin embargo, en
este trabajo interesa analizar otro tipo de manifestaciones de
estas ideas equivocadas.
Asimismo, hay que advertir, en lo concerniente al formato
de los ítems, que todos los cálculos se han presentado en
formato horizontal.
También se ha querido controlar la variable "formato de
respuesta". Para ello se han utilizado solamente ítems de
respuesta abierta. En ellos, los alumnos deben producir una
estimación. Dado que se desea saber cómo influye el
conocimiento que tienen los alumnos del efecto que tiene la
alteración de los datos en los resultados de las operaciones
en la producción de estimaciones, este formato de respuesta
parece el más apropiado. Así, han sido excluidos los ítems de
elección múltiple en los que a menudo los alumnos utilizan una
estrategia, distinta a la de producir una estimación,
consistente en ir revisando una por una las opciones e ir
decidiendo si las aceptan o las rechazan.
Dentro de los ítems de elección múltiple, hay formatos de
respuesta como los de: "intervalos en las opciones", en los
que se debe elegir cuál es el intervalo dentro del que debe
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
112
estar la respuesta exacta; "orden de magnitud", en los que
debe realizarse una elección entre estimaciones que tienen
distinto orden de magnitud o "número de referencia", en los
que se debe decidir si la respuesta exacta será mayor o menor
que un número dado. Algunos de estos formatos de respuesta
−como el de número de referencia− se utilizan en ítems
pertenecientes a tests que evalúan el sentido numérico de los
alumnos y podrían utilizarse también para estudiar el
conocimiento de los alumnos sobre el efecto que tiene
multiplicar o dividir por un número decimal menor que uno.
Los sujetos
Han participado en la investigación 53 alumnos (39 chicas y 14
chicos) de primer curso de magisterio de la Escuela
Universitaria La Salle. Ésta es una escuela universitaria
privada, en la que se imparten enseñanzas de magisterio,
educación social y terapia ocupacional, que está adscrita a la
Universidad Autónoma de Madrid. De los alumnos, 42 pertenecían
a la especialidad de Educación Primaria y 11 a la de Educación
Musical. Las edades de los mismos estaban comprendidas entre
los 18 y los 24 años. Los sujetos que han tomado parte en esta
investigación no han sido elegidos aleatoriamente de ninguna
población, sino que constituyen una muestra de conveniencia,
pues han sido seleccionados sobre la base de su disponibilidad
para el estudio. Todos ellos cursaban la asignatura
“Matemáticas y su Didáctica” y el profesor que impartía la
asignatura es el autor de la presente investigación. Dentro de
la citada asignatura han tenido un periodo de instrucción
sobre estimación en cálculo de ocho sesiones de clase (de hora
y media de duración cada una). Al finalizar el periodo de
instrucción, han realizado la prueba de estimación descrita al
presentar los “instrumentos”. Los resultados obtenidos por los
alumnos en esta prueba fueron tenidos en cuenta en la
evaluación de la asignatura. En el apéndice B hay una
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
113
descripción del periodo de instrucción así como varias
muestras de los materiales utilizados en las sesiones de
clase. Los alumnos dispusieron antes de pasar la prueba,
durante tres semanas, de un programa de ordenador con el mismo
formato que la prueba que se les iba a administrar para
acostumbrarse a las características de la misma y poder además
practicar la estimación dentro de su periodo de instrucción.
En el apéndice E hay una descripción del programa de ordenador
utilizado durante el periodo de instrucción.
Instrumentos
En este estudio se han utilizado dos instrumentos: a) una
prueba de estimación que ha servido para estudiar la
dificultad de los ítems en función de las variables
independientes (operación y tipo de número), para medir la
habilidad de estimar de los participantes en la investigación
y para seleccionar sujetos para las entrevistas y, b) una
entrevista –dividida en dos partes- que servirá para detectar
las ideas equivocadas de los sujetos sobre la multiplicación y
división por números menores que uno y para analizar cómo
influyen estas ideas equivocadas en la producción de
estimaciones.
La prueba de estimación. A los alumnos se les ha
pasado el test de estimación de Levine (1982). El test
consiste en estimar mentalmente los resultados de diez
multiplicaciones y diez divisiones. Los ítems son de tres
tipos: (a) operaciones con números enteros, (b) operaciones en
las que interviene un número decimal mayor que uno, y (c)
operaciones en las que interviene un número decimal menor que
uno. Los números que aparecen en la prueba tienen cero, uno, o
dos dígitos decimales. Además, ningún número tiene más de 5
dígitos en total. Los ítems del test de Levine aparecen en la
tabla 3.1.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
114
Tabla 3.1
Ítems del test de Levine (1982)
1. 76 × 89 11. 9208 ÷ 32 2. 93 × 18 12. 4645 ÷ 18 3. 145 × 37 13. 7858 ÷ 51 4. 824 × 26 14. 25410 ÷ 65 5. 187,5 × 0,06 15. 648,9 ÷ 22,4 6. 482 × 51,2 16. 546 ÷ 33,5 7. 64,6 × 0,16 17. 1292,8 ÷ 71,2 8. 424 × 0,76 18. 66 ÷ 0,86 9. 12,6 × 11,4 19. 943 ÷ 0,48 10. 0,47 × 0,26 20. 0,76 ÷ 0,89
En la tabla 3.2 aparecen los ítems del test de Levine
clasificados atendiendo al tipo de operación (multiplicación y
división) y al tipo de números que intervienen (enteros,
decimales mayores que uno y decimales menores que uno).
Procedimiento de aplicación. Para realizar la prueba
de estimación se llevó a los alumnos al aula de informática.
Los alumnos pasaron la prueba durante una sesión de clase de
hora y media de duración. El aula está dotada con veinte
ordenadores. Dado que la prueba constaba de veinte ítems y que
los alumnos sabían que debían emplear menos de 35 segundos en
responder a cada uno de ellos6, se estimaba que cada alumno
debía tardar menos de 15 minutos en completar el total de la
prueba. Los sujetos pasaban al aula de informática sin llevar
nada consigo. Se evitaba, tomando esta medida, que los alumnos
pudieran utilizar algún procedimiento de cálculo que no fuese
mental. En primer lugar entraron los veinte primeros alumnos
de la lista por orden alfabético. Antes de comenzar la prueba
recibieron instrucciones por parte del investigador para que
guardasen el archivo con su nombre y apellidos. Al final de la
prueba, al salir del programa éste se guardaba automáticamente
con todos los datos correspondientes al alumno y con sus
respuestas a los veinte ítems de la prueba.
6 Los detalles sobre la administración del tiempo de respuesta pueden consultarse en la página 107.
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
115
Tabla 3.2
Clasificación de los ítems del test de Levine atendiendo a las
variables “operación” y “tipo de número”
Ítems Multiplicación División
Sin números decimales
Ítem 1 76 × 89 Ítem 2 93 × 18 Ítem 3 145 × 37 Ítem 4 824 × 26
Ítem 11 9208 ÷ 32 Ítem 12 4645 ÷ 18 Ítem 13 7858 ÷ 51 Ítem 14 25410 ÷ 65
Con números decimales
mayores que uno
Ítem 6 482 × 51,2 Ítem 9 12,6 × 11,4
Ítem 15 648,9 ÷ 22,4 Ítem 16 546 ÷ 33,5 Ítem 17 1292,8 ÷ 71,2
Con números decimales
menores que uno
Ítem 5 187,5 × 0,06 Ítem 7 64,6 × 0,16 Ítem 8 424 × 0,76 Ítem 10 0,47 × 0,26
Ítem 18 66 ÷ 0,86 Ítem 19 943 ÷ 0,48 Ítem 20 0,76 ÷ 0,89
Fiabilidad y validez. Se ha utilizado el coeficiente α
de Cronbach7 para medir la fiabilidad de la prueba. A los
alumnos se les administró una sola prueba al terminar su
periodo de instrucción sobre estimación. Ninguno de los
alumnos había recibido antes instrucción sobre estimación. Los
alumnos que no conocen el valor de la estimación, suelen
intentar dar respuestas exactas cuando se les pide que hagan
estimaciones. Se consideró que no tenía mucho sentido
administrar una prueba antes del periodo de instrucción puesto
que seguramente esta prueba no nos proporcionaría medidas
7 α refleja el grado en que covarían los ítems que constituyen el test. Es, por tanto, un indicador de la consistencia interna del test.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
116
válidas de la habilidad de estimar. Por todo esto, desechamos
la posibilidad de hacer formas paralelas del test (como
pretest y postest). Dividir el test en dos mitades
equivalentes resulta muy difícil por las características del
mismo. Por ejemplo, en la prueba no hay ningún ítem con
características parecidas al ítem número 20 (0,76 ÷ 0,89).
Así, se ha optado por calcular la fiabilidad como consistencia
interna de test y para ello hemos utilizado el coeficiente α
de Cronbach (ya que no se utiliza una variable dependiente
dicotómica). El valor obtenido para el coeficiente α aparece
en la tabla 3.3.
Tabla 3.3
Resultados del cálculo del coeficiente αα de Cronbach
***Method 1 (space saver) will be used for this analysis ***
RELIABILITY ANALYSIS - SCALE (ALPHA)
Reliability Coefficients
N of Cases = 53 N of Items = 20
Alpha = 0.7978
La cuestión de la validez de esta prueba se ha planteado
desde dos puntos de vista. En primer lugar, una amenaza que
sufren habitualmente las pruebas de estimación es que los
alumnos utilizan otros procedimientos de cálculo distintos de
la estimación cuando las realizan. Las pruebas en las que se
pide a los alumnos que den las estimaciones por escrito –en
una hoja de papel- suelen tener este inconveniente. Muchos
alumnos realizan un cálculo exacto y, a continuación,
redondean el resultado para dar su “estimación”. En estos
casos el test no nos dará una medida válida de la habilidad de
estimar de los alumnos. Para evitar este problema se
administró la prueba de estimación utilizando un ordenador y
sin que los alumnos dispusieran de ningún instrumento para
realizar cálculos escritos. De las 1060 estimaciones que se
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
117
dieron en total, solamente hubo cuatro resultados exactos,
todos ellos correspondientes al primer ítem de la prueba
76×89. En segundo lugar, hay que destacar que este test ha
sido utilizado en varias investigaciones -Levine (1982),
Dowker (1992) y Dowker y otros (1996)- con resultados
positivos, tanto para la identificación de estrategias
utilizadas para dar las estimaciones, como para medir la
habilidad de estimar de los alumnos. La forma de puntuar los
ítems utilizada en estas tres investigaciones es la que se ha
descrito para la variable dependiente “PUNTOS”. Esta forma de
puntuar los ítems de estimación se ha utilizado además en los
trabajos de Sliva (1987), LeFevre y otros (1993) y Hanson y
Hogan (2000).
Por último, las variables independientes que aparecen en
el test –que hemos analizado antes- se ajustan perfectamente a
los objetivos de nuestro estudio.
Las entrevistas. En esta investigación se utilizan las
entrevistas para tratar de dar una explicación a la diferencia
de dificultad que se espera encontrar entre los ítems en los
que aparecen solamente números naturales y aquellos en los que
aparecen números decimales menores que uno. Según se expuso,
al plantear las hipótesis de la investigación, esta diferencia
de dificultad puede estar causada por las ideas equivocadas
que tienen los alumnos sobre la multiplicación y la división
cuando en ellas intervienen números decimales menores que uno.
A continuación ponemos dos ejemplos de cómo estas ideas
equivocadas podrían influir en la producción, por parte de los
alumnos, de estimaciones no razonables.
En la prueba de estimación que se aplicó, se proponía a
los alumnos que dieran una estimación para 187,5 × 0,06. Las
estimaciones dadas por dos participantes fueron 1123 y 60000.
La respuesta exacta para el cálculo es 11,25. Si se analizan
las respuestas, parece que en el primer caso el alumno ha
intentado realizar un cálculo exacto. El error que ha cometido
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
118
se debe a que, después de haber operado los números, ha
olvidado poner la coma decimal. Este "olvido" puede haberse
visto favorecido por el hecho de que el alumno esperara un
resultado mayor que 187,5, de acuerdo a la idea equivocada
sobre la multiplicación de que "multiplicar siempre aumenta".
En el segundo caso, parece que el alumno ha utilizado la
estrategia de "primeros dígitos". Ha tomado los dos primeros
dígitos significativos de los números que tenía que
multiplicar (1 y 6), los ha multiplicado y a continuación ha
ajustado el orden de magnitud del número añadiendo los ceros
correspondientes. También en este caso el error podría deberse
a que la alumna espere obtener un resultado mayor que 187,5.
Estas dos estimaciones pueden ser consideradas
incompatibles con un conocimiento adecuado del efecto que
produce la alteración de los datos en el resultado de una
operación. En efecto, siempre que se multiplica un número real
positivo por otro número real positivo menor que uno, se
obtiene un número menor que el de partida. Así, las
estimaciones realizadas deberían haber sido menores que 187,5.
También se espera que la estimación sea mayor que 0,06 pues
siempre que se multiplica un número real positivo por otro
número real positivo mayor que uno, se obtiene un resultado
mayor que el número inicial. Por lo tanto, cualquier
estimación que se realice para el cálculo propuesto debería
caer dentro del intervalo (0,06, 187,5).
Se considera que si un sujeto realiza una estimación que
no está dentro de este intervalo puede deberse a dos razones
distintas:
1. El sujeto no tiene un conocimiento adecuado del efecto que
produce la alteración de los datos en el resultado de una
operación. En esta situación estarían las personas que
tienen ideas equivocadas sobre la multiplicación y la
división que se ponen de manifiesto cuando en estas
operaciones intervienen números decimales menores que uno.
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
119
2. El sujeto conoce el efecto que produce la alteración de los
datos en el resultado de una operación, pero no lo utiliza
en el proceso de producción de las estimaciones. Este
conocimiento puede utilizarse –al menos- de dos formas
distintas: al realizar una compensación, y al evaluar la
razonabilidad de una estimación.
De acuerdo con este planteamiento, se han planificado las
entrevistas con el fin de analizar: 1. Las estrategias que
utilizan los sujetos para realizar sus estimaciones; 2. El
conocimiento que tienen estos alumnos acerca del efecto que
tiene multiplicar o dividir un número por un decimal menor que
uno; y, 3. Si los sujetos utilizan este conocimiento en el
proceso de producción de sus estimaciones y de qué modo lo
utilizan.
Materiales utilizados en la entrevista. De acuerdo
a los objetivos planteados para las entrevistas, éstas están
divididas en dos fases: en la primera, se pide a los sujetos
que estimen los resultados de siete operaciones. Después de
realizar las estimaciones, los sujetos deberán explicar la
estrategia que han utilizado para producir su estimación. En
la segunda fase, se pedirá a los sujetos que respondan
preguntas a través de las cuales trataremos de sacar a la luz
su conocimiento acerca del efecto que tiene multiplicar o
dividir un número por un decimal menor que uno.
Dado que el interés estriba en conocer las estrategias y
el conocimiento que utilizan los sujetos para producir sus
estimaciones en operaciones en las que aparecen números
decimales menores que uno, se han seleccionado para la
entrevista los ítems del test de Levine (que se habían usado
en la primera parte de la investigación) en los que aparecen
este tipo de números. Por lo tanto, los ítems utilizados son
los siguientes:
ITEM 1. 187.5 × 0,06 ITEM 2. 64.6 × 0,16
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
120
ITEM 3. 424 × 0,76 ITEM 4. 0.47 × 0,26 ITEM 5. 66 ÷ 0,86 ITEM 6. 943 ÷ 0,48 ITEM 7. 0.76 ÷ 0,89
Las preguntas utilizadas en esta parte de la entrevista
siguen el modelo de los ítems usados en los trabajos de Yang
(1995), Reys y Yang (1998) y Shull (1998) sobre sentido
numérico. Así, las preguntas son del siguiente tipo:
Sin necesidad de hacer ningún cálculo, sabemos que el resultado
de la operación 187.5 × 0.06 es:
A mucho menor que 187.5
B un poco menor que 187.5
C un poco mayor que 187.5
D mucho mayor que 187.5
porque _______________________________
Con este tipo de preguntas se espera que los sujetos
muestren explícitamente el conocimiento que tienen sobre el
efecto que tiene multiplicar o dividir un número por un
decimal menor que uno. Después, en el análisis de las
entrevistas, se contrastará la información obtenida en esta
fase de la entrevista con la que arroje el análisis de las
estrategias utilizadas al realizar las estimaciones, en la
primera fase de la entrevista.
Selección de sujetos para la entrevista. La
selección de alumnos que participarán en las entrevistas se ha
realizado de la siguiente manera:
1. Se han considerado solamente las respuestas que dieron los
sujetos al realizar la prueba de estimación a los ítems en
los que aparecen números decimales menores que uno.
2. Se han clasificado las estimaciones de los sujetos como
compatibles o incompatibles con el conocimiento adecuado
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
121
del efecto que tiene multiplicar o dividir un número por
otro número decimal menor que uno.
De este modo, sin necesidad de hacer ningún cálculo,
aplicando el conocimiento del efecto que tiene la alteración
de los datos en el resultado de una operación se puede llegar
a las siguientes conclusiones:
1. El resultado de la operación 187,5 × 0,06 está dentro del
intervalo (0,06, 187,5).
2. El resultado de la operación 64,6 × 0,16 está dentro del
intervalo (0,16, 64,6).
3. El resultado de la operación 424 × 0,76 está dentro del
intervalo (0,76, 424).
4. El resultado de la operación 0,47 × 0,26 está dentro del
intervalo (0, 0,26).
5. El resultado de la operación 66 ÷ 0,86 es mayor que 66.
6. El resultado de la operación 943 ÷ 0,48 es mayor que 943.
7. El resultado de la operación 0,76 ÷ 0,89 está dentro del
intervalo (0.76, 1).
Cuando la estimación realizada por un alumno no está
dentro del intervalo correspondiente, se considera la
estimación como incompatible con el conocimiento adecuado del
efecto que tiene la alteración de los datos en el resultado de
la operación.
A continuación, se presentan los datos utilizados para la
selección de los sujetos para las entrevistas en la tabla 3.4.
En la misma aparecen, en la primera columna, los números de
lista de los alumnos; en la segunda, las calificaciones
−siguiendo el criterio de Levine− de los alumnos; y, de la
tercera columna a la octava, las estimaciones realizadas por
los alumnos al responder en la prueba de estimación a los
siete ítems seleccionados. Desde la columna décima a la
decimosexta, aparecen las codificaciones de las estimaciones
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
122
dadas por los alumnos -un cero cuando la estimación sea
incompatible con el conocimiento adecuado del efecto de la
alteración de los datos en los resultados y un uno cuando sea
compatible-. Para terminar, en la columna decimoséptima
figuran las sumas de las siete columnas anteriores.
Se han resaltado en la tabla –en la parte superior– los
alumnos que tienen como mucho una respuesta compatible con las
propiedades de las operaciones y, en el otro extremo, los
alumnos que han dado todas las respuestas compatibles con las
propiedades que las operaciones. Dentro de los alumnos que han
dado respuestas "compatibles" se han seleccionado a los que
son mejores estimadores fijándonos en las calificaciones que
figuran en la columna segunda. Los alumnos elegidos son: A13,
A42 y A53. Dentro de los alumnos que han dado respuestas
"incompatibles" se ha eliminado a los alumnos A1 y A20 que no
están disponibles para realizar la entrevista. Los elegidos
son los alumnos: A21, A25, A41, A43, A45 y A48.
Diseño de la investigación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
123
Tabla 3.4
Datos utilizados en la selección de alumnos para la entrevista Alumno Levine ITEM 1 ITEM 2 ITEM 3 ITEM 4 ITEM 5 ITEM 6 ITEM 7 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 T
A21 5 1256 70.5 500 1.5 60 42 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 A1 9 1123 0.36 0.675 0.5431 0.5432 0 0.543 0 1 0 0 0 0 0 1 A20 24 187.7 65.13 500 1 54 93 0.8 0 0 0 0 0 0 1 1 A25 19 120.02 130.25 320000 1500 1 1.8 0.72 1 0 0 0 0 0 0 1 A41 18 0.03 0.019 0.28 0.125 10 450 1.2 0 0 0 1 0 0 0 1 A43 20 6.489 90 2800 0.85 0.84 0.25 0.25 1 0 0 0 0 0 0 1 A45 14 17.5 130.6 650 1.32 9.5 135 12 1 0 0 0 0 0 0 1 A48 21 33333 0 2800 0.13 1 460 0.6 0 0 0 1 0 0 0 1
A2 25 60000 3100 323 0.12 55 460 0.64 0 0 1 1 0 0 0 2 A28 24 10000 70 300 0.5 33 450 1 0 0 1 0 0 0 1 2 A30 27 75.1 128.45 300.65 1500 0.74 45 0.06 1 0 1 0 0 0 0 2 A4 25 15 0.12 36 0.1425 0.56 0.32 0.7 1 0 1 1 0 0 0 3 A5 18 15.25 32.15 325 1.21 33.2 425 0.72 1 1 1 0 0 0 0 3 A8 22 0.124 0.125 0.321 0.541 675 1845 0.62 1 0 0 0 1 1 0 3 A10 14 1 0.65 0.67 0.2 48 75 49.5 1 1 0 1 0 0 0 3 A12 27 58 12 424 0.8 60 450 0.09 1 1 1 0 0 0 0 3 A27 14 30000 130000 336000 1500 75.5 19000 0.8 0 0 0 0 1 1 1 3 A29 17 6 128.2 450 0.104 63 32100 0.7 1 0 0 1 0 1 0 3 A36 9 33333 30 50 0.15 6 460 0.54 0 1 1 1 0 0 0 3 A38 8 121.85 458.2 545.3 0.789 1230.1 5412 0.21 1 0 0 0 1 1 0 3 A40 14 165 45 750 0.8 80 500 0.16 1 1 0 0 1 0 0 3 A50 26 18.75 6.5 300 0.8 0.84 190 0.57 1 1 1 0 0 0 0 3 A3 33 3 12 200 0.8 300 536 0.72 1 1 1 0 1 0 0 4 A6 29 19 13 336 0.15 6.4 475 0.6 1 1 1 1 0 0 0 4 A9 19 0.12 1.2 3.5 0.15 0.08 0.22 0.1 1 1 1 1 0 0 0 4 A14 32 19 14 320 0.15 40 480 0.15 1 1 1 1 0 0 0 4 A16 30 12 12 32 0.15 36 200 0.72 1 1 1 1 0 0 0 4 A17 15 4.2 0.64 125 0.8 66 500 0.54 1 1 1 0 1 0 0 4 A24 14 9.2 50 300 0.12 0.45 0.3 0.01 1 1 1 1 0 0 0 4 A26 4 0.3 0.25 0.33 0.19 550 2.5 0.54 1 1 0 1 1 0 0 4 A31 6 2.5 2.5 2.5 0.36 224 2.5 2.5 1 1 1 0 1 0 0 4 A33 34 12 36 280 0.15 48 200 0.64 1 1 1 1 0 0 0 4 A35 32 10 8 290 8 50 500 0.8 1 1 1 0 0 0 1 4 A37 26 12 10 106 1 60 470 1 1 1 1 0 0 0 1 4 A52 36 33333 0 200 0.13 66 500 0.76 0 0 1 1 1 0 1 4 A15 41 0 6.8 320 0.15 72 1880 85 0 1 1 1 1 1 0 5 A23 13 18.1 3.2 2.5 0.8 68.5 1826 0.18 1 1 1 0 1 1 0 5 A32 27 45 125 60 0.15 80 2000 9 1 0 1 1 1 1 0 5 A34 6 1.9 13.5 29 0.8 86 3600 560 1 1 1 0 1 1 0 5 A47 17 330 64.6 424 0.08 66 500 1 0 1 1 1 1 0 1 5 A49 39 10.452 8.2145 305.24 0.984 75 235 0.92 1 1 1 0 1 0 1 5 A51 39 18 12 300 8 80 1900 1.5 1 1 1 0 1 1 0 5 A18 12 90 18 270 0.17 130 1800 0.588 1 1 1 1 1 1 0 6 A19 28 12 6 400 0.5 66 2000 1 1 1 1 0 1 1 1 6 A22 45 12 12.8 300 0.15 70 1900 8 1 1 1 1 1 1 0 6 A39 22 3300 15.5 400 0.13 800 4500 0.8 0 1 1 1 1 1 1 6 A44 40 0.3 8 321 0.12 72.5 193 0.9 1 1 1 1 1 0 1 6 A46 22 0.2 53 350 0.8 110 1800 0.9 1 1 1 0 1 1 1 6 A7 14 180 63 420 0.2 67 2500 1 1 1 1 1 1 1 1 7 A11 15 50 20 300 0.15 68 1500 1 1 1 1 1 1 1 1 7 A13 45 12 13 320 0.125 70000 2000 0.8 1 1 1 1 1 1 1 7 A42 41 1.8 6.4 324 0.1 90 1890 1 1 1 1 1 1 1 1 7 A53 44 10 12 320 0.1 70 1900 0.9 1 1 1 1 1 1 1 7
40 36 38 27 27 19 17
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
124
Para el caso de que alguno de los alumnos elegidos no
pudiera realizar las entrevistas tenemos previstos como
"suplentes" a los alumnos A44 para el primer grupo y A2 para
el segundo.
Forma de conducir la entrevista. Las entrevistas se
han realizado individualmente y en una habitación aislada. El
entrevistador y el sujeto se sientan, uno enfrente del otro,
separados por una mesa. Las entrevistas son registradas
utilizando una grabadora y después se transcriben a papel para
su posterior análisis.
La explicación, por parte del entrevistador, a los
alumnos de las instrucciones para responder a la entrevista se
ha limitado a la lectura de un guión. No obstante, cuando el
alumno ha solicitado explicaciones adicionales, el criterio
seguido ha sido el de dar todas las explicaciones que sean
necesarias para que el alumno pueda entender las instrucciones
correctamente y responder a la entrevista.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Capítulo 4
Análisis de datos cuantitativos
El presente capítulo está dedicado al análisis de datos
cuantitativos. Como se planteó en el capítulo 1, uno de los
objetivos principales de la investigación es el de estudiar la
dificultad de las tareas de estimación en cálculo (con
operaciones de multiplicación y división) en función del tipo
de número que aparece en ellas (natural, decimal mayor que uno
y decimal menor que uno). Para abordar este objetivo, en el
capítulo 3 –en el que se describe el diseño de la
investigación- se justifica la elección de la prueba de Levine
(1980) como instrumento adecuado para recabar información cuyo
análisis permita contrastar las hipótesis de la investigación.
Por otra parte, en la administración de la prueba de
estimación, el control del tiempo de respuesta de los sujetos
se ha realizado de un modo distinto al de otras
investigaciones precedentes. Un objetivo secundario del
estudio es probar que los resultados obtenidos no dependen de
esta forma de administrar el tiempo de la prueba.
Finalmente, la realización de la prueba de estimación
posibilita la clasificación de los participantes de acuerdo a
su habilidad de estimar con los distintos tipos de números que
aparecen en la prueba. Esto permite, por ejemplo, detectar
sujetos que tengan dificultades al realizar estimaciones en
cálculos con decimales menores que uno.
Así, el capítulo comienza indicando las técnicas
estadísticas que se han empleado y su relación con los
objetivos que se acaban de citar. Después se presentan las
hipótesis estadísticas. Para terminar, la mayor parte del
capítulo está dedicada a la exposición de los resultados
obtenidos en los diferentes análisis estadísticos realizados.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
126
En el apéndice A figura la tabla de datos que se ha utilizado
para los análisis estadísticos. En el apéndice B del trabajo
se adjuntan materiales estadísticos complementarios (como los
correspondientes a la comprobación de los supuestos
estadísticos).
Técnicas estadísticas empleadas
En este estudio se han utilizado tres técnicas estadísticas.
En primer lugar, se ha realizado un análisis de varianza de
dos factores con medidas repetidas en los dos factores, para
estudiar el efecto de las variables independientes “operación”
y “tipo de número” en la variable dependiente “puntuación”. A
continuación, se ha utilizado el análisis de correlación para
valorar la posible influencia de la variable “tiempo de
respuesta” en las “puntuaciones medias” de los sujetos
participantes y de los ítems del test administrado.
Finalmente, se ha utilizado el análisis de conglomerados
(análisis cluster) para realizar dos clasificaciones de los
sujetos que han participado en el estudio: una, atendiendo a
la habilidad de estimar, y la otra, teniendo en cuenta las
puntuaciones que han obtenido en los ítems de la prueba de
estimación clasificados por el tipo de número que aparece en
ellos. Los distintos análisis estadísticos se han realizado
con el paquete estadístico SPSS para Windows (versión 9.0.1).
Hipótesis estadísticas
En el capítulo 3, se expusieron las hipótesis de la
investigación. Estas hipótesis se establecen aquí en forma de
hipótesis estadísticas para su posterior contraste. Vamos a
contrastar las siguientes hipótesis nulas:
H01: No hay efecto significativo del factor A (tipo de
operación) sobre la variable “puntuación” (PUNTOS).
H02: No hay efecto significativo del factor B (tipo de
número) sobre la variable “puntuación” (PUNTOS).
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
127
H03: No hay efecto significativo de interacción entre los
factores “tipo de operación” y “tipo de número” con respecto a
la variable dependiente “puntuación” (PUNTOS).
H04: No hay relación lineal significativa entre las
variables “Tiempo medio de respuesta al ítem” (MTIEMPOI) y
“Puntuación media para el ítem” (MPUNTI).
H05: No hay relación lineal significativa entre las
variables “Tiempo medio de respuesta del sujeto” (MTIEMPOS) y
“Puntuación media del sujeto” (MPUNTS).
Con respecto a la última técnica estadística empleada (el
análisis de conglomerados), no es pertinente plantear
hipótesis estadísticas relativas al mismo1.
Resultados del análisis de la varianza
Para estudiar el posible efecto de las variables
independientes “operación” y “tipo de número” en la variable
dependiente “puntuación”, se ha realizado un diseño factorial
de dos factores, de efectos fijos, con medidas repetidas en
ambos factores. Para ello se han definido dos factores intra-
sujetos: OPERACIÓ (con dos niveles: multiplicación y división)
y DECIMAL (con tres niveles: números naturales, decimales
mayores que uno, y decimales menores que uno), que
corresponden a las dos variables independientes del diseño
antes citadas.
Por otra parte, antes de comenzar a presentar los
resultados que se han producido, se debe advertir que se ha
determinado un nivel α = 0.05 para todas las pruebas
estadísticas. Además, se ha utilizado el estadístico η2 (“eta
1 Según Martínez (1999), “el AC no es una técnica de inferencia estadística, sino un método objetivo de cuantificar las características estructurales de un conjunto de observaciones y como tal, tiene propiedades matemáticas, pero no estadísticas” (p. 121).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
128
cuadrado” en las tablas) para estimar el tamaño del efecto2.
También aparece en todas las pruebas estadísticas la potencia
de la prueba3.
Estudio de la influencia de la interacción Operación-
Decimal
Antes de proceder al estudio de los efectos principales del
análisis de varianza, se ha considerado la posible existencia
de interacción entre el tipo de operación y el tipo de número4.
Tabla 4.1 Análisis de varianza. Pruebas de efectos intra-
sujetos
2 El tamaño del efecto es “el grado en que la hipótesis nula (de nulidad de efectos) es falsa” (Cohen y Manion, 1988, pp. 9-10). Citado por Pascual, Frías y García (1996, p. 53). Estos autores añaden: “la magnitud del efecto adopta un valor específico, que bajo el supuesto de hipótesis nula es igual a 0, y bajo el supuesto de hipótesis alternativa es distinto de 0.” (p. 53) 3 En cuanto a la interpretación que se hace de la potencia, en este trabajo se ha tomado la determinación de dejar en suspenso las decisiones sobre el mantenimiento o rechazo de hipótesis en las que α sea mayor que 0,05 y la potencia de la prueba sea menor que 0,5. Esta interpretación está de acuerdo con la de Pascual, Frías y García (1996) cuando afirman que “La interpretación de los resultados nulos debería estar condicionada a la potencia del test. Si la potencia es baja, apenas se dispone de margen de probabilidad de rechazo de la hipótesis nula, y la ausencia de rechazo no se debe considerar en contra de la hipótesis alternativa”. (p. 50) 4 Se sigue en esto la indicación de León y Montero (1999, p. 217) cuando afirman que “conocer la presencia de interacción determina por completo el estudio de los efectos principales”. Según estos autores, cuando se ha comprobado que no hay interacción “Debemos proceder al estudio de los efectos principales. El hecho de que una variable se comporte de forma similar en presencia de los niveles de la otra es lo que hace que tenga sentido estudiar su influencia de forma conjunta”. (p. 217). A continuación, añaden: “Cuando hemos comprobado que existe interacción es más seguro detenernos en su estudio y no sacar conclusiones sobre los efectos principales. Corremos un alto riesgo de llegar a inferencias absolutamente erróneas” (p. 219).
Medida: MEASURE_1
1,057 1 1,057 2,439 ,124 ,045 2,439 ,33522,538 52 ,43321,637 2 10,819 20,1 ,000 ,278 40,112 1,00056,101 104 ,539
9,100 2 4,550 8,895 ,000 ,146 17,791 ,96953,194 104 ,511
FuenteOPERACIÓError(OPERACIÓ)DECIMALError(DECIMAL)OPERACIÓ * DECIMALError(OPERACIÓ*DECIMAL)
Suma decuadrados
tipo III glMedia
cuadrática F Sig.Eta
cuadrado
Parámetrode no
centralidadPotenciaobserv.a
Calculado con alfa = ,05a.
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
129
En la tabla 4.1 pueden consultarse los resultados
correspondientes al estudio de la interacción entre el tipo de
operación y el tipo de número.
Como puede verse, se debe rechazar la hipótesis inicial
para la interacción OPERACIÓ*DECIMAL (F = 8,895 y p = 0,000).
Esto quiere decir que la interacción entre el tipo de número y
el tipo de operación (OPERACIÓ*DECIMAL) tiene un efecto
significativo en la puntuación. En la tabla 4.2 aparecen las
medias correspondientes a todas las combinaciones de niveles
de los dos factores del diseño.
Tabla 4.2 Medias de puntos por tipo de operación (OPERACIÓ) y
tipo de número (DECIMAL)
Tabla 4.3 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 1 (del factor DECIMAL) de
referencia
Queda por determinar entre qué combinaciones de niveles
se han producido estas diferencias significativas. Para ello,
se han realizado las pruebas de contrastes intrasujetos. Las
Medida: MEASURE_1
,705 1 ,705 2,439 ,124 ,045 2,439 ,33515,025 52 ,2891,855 1 1,855 3,208 ,079 ,058 3,208 ,420
20,547 1 20,55 50,3 ,000 ,492 50,269 1,00030,079 52 ,57821,255 52 ,40916,793 1 16,79 9,463 ,003 ,154 9,463 ,8553,189 1 3,189 1,389 ,244 ,026 1,389 ,212
92,276 52 1,775119,353 52 2,295
DECIMAL
Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1
OPERACIÓNivel 2 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1
Nivel 2 - Nivel 1
Nivel 2 - Nivel 1
FuenteOPERACIÓError(OPERACIÓ)DECIMAL
Error(DECIMAL)
OPERACIÓ *DECIMAL
Error(OPERACIÓ*DECIMAL)
Suma decuadr.tipo III gl
Mediacuadr. F Sig.
Etacuadr.
Parámetrode no
centralidadPotenciaobserv.a
Calculado con alfa = ,05a.
Medida: MEASURE_1
1,453 ,107 1,237 1,6681,547 ,152 1,242 1,852
,708 ,095 ,516 ,8991,443 ,107 1,228 1,659
,975 ,134 ,705 1,244,943 ,113 ,716 1,171
DECIMAL123123
OPERACIÓ1
2
Media Error típico Límite inferior Límite superiorIntervalo de confianza al 95%.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
130
pruebas se han hecho dos veces, tomando en primer lugar el
nivel 1 (tabla 4.3) como referencia para el contraste y en
segundo lugar, el nivel 3 (tabla 4.4), para que aparezcan
todas las combinaciones posibles.
En la tabla 4.3 puede verse que hay una interacción
significativa para los niveles 1 y 2 del factor 1 con los
niveles 1 y 2 del factor 2 (F = 9.463 y p = 0.003).
Tabla 4.4 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 3 (del factor DECIMAL)de
referencia
La otra interacción significativa aparece en la tabla 4.4
y se da entre los niveles 1 y 2 del factor 1 con los niveles 2
y 3 del factor 2 (F = 16.739 y p = 0.000). La única
combinación en la que parece no haber interacción
significativa es la que se da entre los niveles 1 y 2 del
factor 1 con los niveles 1 y 3 del factor 2 (ver en cualquiera
de las dos tablas, F = 1.389 y p = 0.244). En esta ocasión, la
baja potencia de la prueba (0,212) hace que no se tome
decisión alguna sobre esta interacción.
Para ilustrar estas interacciones se adjuntan (en la
figura 4.1) los gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (OPERACIÓ) y al tipo de número (DECIMAL). En los
gráficos de perfil se detecta la presencia de interacciones a
través de la localización de rectas no paralelas, mientras que
Medida: MEASURE_1
,705 1 ,705 2,439 ,124 ,045 2,439 ,33515,025 52 ,28920,547 1 20,55 50,27 ,000 ,492 50,269 1,00010,054 1 10,05 15,93 ,000 ,235 15,930 ,97521,255 52 ,40932,818 52 ,6313,189 1 3,189 1,389 ,244 ,026 1,389 ,212
34,617 1 34,62 16,74 ,000 ,244 16,739 ,980119,353 52 2,295107,536 52 2,068
DECIMAL
Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3
OPERACIÓNivel 1 - Nivel 2Nivel 1 - Nivel 2
Nivel 1 - Nivel 2
Nivel 1 - Nivel 2
FuenteOPERACIÓError(OPERACIÓ)DECIMAL
Error(DECIMAL)
OPERACIÓ *DECIMAL
Error(OPERACIÓ*DECIMAL)
Suma decuadrados
tipo III glMediacuadr. F Sig.
Etacuadrado
Parámetrode no
centralidadPotenciaobserv.a
Calculado con alfa = ,05a.
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
131
la ausencia de interacción se pone de manifiesto cuando las
rectas tienden a ser paralelas5.
Figura 4.1 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (OPERACIÓ) y al tipo de número (DECIMAL).
OPERACIÓ/DECIMAL
Así, en la figura 4.1 están representadas las dos
interacciones que han resultado ser significativas al realizar
las pruebas de contrastes intrasujetos. En la parte izquierda
de dicha figura puede verse que, para los números naturales
(nivel 1 del factor “DECIMAL”), prácticamente coinciden los
valores6 de las medias para la multiplicación y la división
(niveles 1 y 2 del factor “OPERACIÓ”). Sin embargo, para el
nivel 2 del factor “DECIMAL” se observa una fuerte divergencia
en las medias (la media para la multiplicación aumenta y para
la división disminuye. Dicho de otra forma, el comportamiento
5 León y Montero (1999, p. 207) afirman que “Siempre que la representación gráfica de los resultados de un diseño complejo sea un conjunto de líneas paralelas podemos asegurar que no existe interacción entre las variables”. Por el contrario, estos autores añaden que “cuando las líneas no son paralelas quiere decir que existe interacción (p. 208) y cuando son ‘casi’ paralelas “no podemos concluir visualmente si es nula o no [la interacción]” (p. 208). 6 Estos valores pueden consultarse en la tabla 4.2.
DECIMAL
321
Med
ias
mar
gina
les
estim
adas
1,6
1,4
1,2
1,0
,8
,6
OPERACIÓ
1
2
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
132
del factor “OPERACIÓ” no es el mismo a través de los niveles 1
y 2 del factor “DECIMAL”. Esta es la interacción que se había
detectado en la tabla 4.8 (con F = 9.463 y p = 0.003). Este
tipo de interacción es ordinal7.
En la parte derecha de la figura 4.1 aparece la segunda
interacción significativa. Claramente, el comportamiento del
factor “OPERACIÓ” varía a través de los niveles 2 y 3 del
factor “DECIMAL”. La media para la división prácticamente se
mantiene (pasa de 0.975 a 0.943) mientras que para la
multiplicación baja sensiblemente (pasa de 1.547 a 0.708)8.
Esta interacción, al contrario que la anterior, es no ordinal9.
Si se desea ver representado gráficamente el caso en el
que no se ha tomado decisión alguna sobre la posible
existencia de interacción (entre los niveles 1 y 2 del factor
“OPERACIÓ” y los niveles 1 y 3 del factor “DECIMAL”) debe
recurrirse al otro gráfico de perfil (en que los niveles del
factor “OPERACIÓ” aparecen en el eje X) en la figura 4.2. En
él puede observarse cómo las dos líneas de trazo discontinuo
(que representan a los niveles 1 y 3 del factor “DECIMAL”) son
‘casi’ paralelas. En este caso deberíamos asegurarnos
recurriendo a los cálculos estadísticos pero éstos, como ya se
ha visto, no permiten tampoco tomar una decisión. Todo lo
contrario ocurre al examinar la relación entre cada una de
estas líneas y la correspondiente al nivel 2 del factor
“DECIMAL” (representada con trazo continuo). Aquí pueden verse
también representadas las dos interacciones que han resultado
significativas en el análisis.
7 La interacción ordinal es la que se produce cuando “las líneas están unas por encima de las otras, sin juntarse” (León y Montero, 1999, p. 219). En este caso, los valores medios para la multiplicación están por encima de las medias para la división tanto para los números naturales como para los decimales mayores que uno. 8 Estos resultados también figuran en la tabla 4.2 9 Según León y Montero (1999, p. 232) “Tipo de interacción en la cual la ordenación de los resultados respecto a los niveles de una variable independiente no se mantiene cuando varían los niveles de la otra variable independiente”. Este tipo de interacción se detecta gráficamente cuando las líneas de juntan.
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
133
Figura 4.2 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (OPERACIÓ) y al tipo de número (DECIMAL).
DECIMAL/OPERACIÓ
Efectos principales del análisis de varianza
Los efectos principales de los dos factores intra-sujetos
-tipo de operación (OPERACIÓ) y tipo de número (DECIMAL)-
aparecen resumidos en la tabla 4.1.
Estudio de la influencia del factor Operación. Como puede
verse en la presentación general de los resultados del
análisis de varianza, para el factor “tipo de operación”
F = 2,439, p = 0,124 y la potencia es de 0,335. Al ser la
potencia tan baja, no se puede tomar en principio una decisión
sobre el posible efecto del factor. En la tabla 4.5 se
presentan las puntuaciones medias correspondientes a los ítems
de multiplicación y a los de división. Los ítems de
multiplicación han obtenido una puntuación media superior (de
1.236 por 1.121 para los ítems de división), pero la
diferencia es muy pequeña y no resulta significativa
(p = 0,124). En la figura 4.3 puede verse el gráfico de barras
correspondiente a estas puntuaciones medias para cada tipo de
operación.
OPERACIÓ
21
Med
ias
mar
gina
les
estim
adas
1,6
1,4
1,2
1,0
,8
,6
DECIMAL
1
2
3
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
134
Tabla 4.5 Medias de puntos por operación
A pesar de que, en promedio, las puntuaciones para los
ítems de multiplicación y de división son muy parecidas, el
estudio previo que se ha realizado sobre la interacción
permite matizar que esta igualdad no se da a través de todos
los niveles del factor “tipo de número”. Si se retrocede a la
figura 4.1 (o a los datos correspondientes a la misma, en la
tabla 4.2) puede verse que la puntuación media para la
multiplicación es mucho mayor que para la división, cuando se
operan números decimales mayores que uno, y menor cuando
aparecen decimales menores que uno.
Figura 4.3 Medias de puntos por operación
Por lo tanto, si se consideran sólo los efectos
principales, se podría llegar a la conclusión errónea de
Estimaciones
Medida: MEASURE_1
1,236 ,097 1,042 1,4301,121 ,079 ,963 1,278
OPERACIÓ12
Media Error típico Límite inferior Límite superiorIntervalo de confianza al 95%.
DIVISIÓNMULTIPLI
Med
ia
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
135
ausencia de efecto del factor “tipo de operación”. Sin
embargo, el estudio de la interacción conduce a la conclusión
de que el comportamiento del factor “tipo de operación” es
distinto a través de los distintos niveles del factor “tipo de
número”, lo cual indica que se debe rechazar la ausencia de
efecto del factor “tipo de número”.
Estudio de la influencia del factor DECIMAL. En la tabla 4.6
aparecen los estadísticos descriptivos correspondientes a los
tres niveles del segundo factor –tipo de número (DECIMAL)- del
análisis de varianza.
Tabla 4.6 Medias de puntos por tipo de número
Como puede verse, la puntuación media mayor (1.448)
corresponde a los ítems con números naturales (nivel 1 del
factor), después le sigue la correspondiente a los ítems con
números decimales mayores que uno (1.261) y por último, con la
puntuación media menor (0.825), aparecen los ítems con números
decimales menores que uno (el nivel 3 del factor).
En la figura 4.4 aparece el diagrama de barras en el que
puede verse claramente que los ítems con números decimales
menores que uno tienen una media sensiblemente inferior a los
demás.
En los resultados generales del análisis de varianza se
ha rechazado la hipótesis de no existencia de diferencias
significativas entre los tres niveles del factor DECIMAL. El
tipo de número (natural, decimal mayor que uno y decimal menor
que uno) ha demostrado tener un efecto significativo sobre la
puntuación. Este efecto aparece confirmado en los contrastes
Estimaciones
Medida: MEASURE_1
1,448 ,083 1,282 1,6151,261 ,122 1,016 1,506
,825 ,087 ,650 1,001
DECIMAL123
Media Error típico Límite inferior Límite superiorIntervalo de confianza al 95%.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
136
multivariados10. Cabe llamar la atención sobre los resultados
obtenidos (que se exponen en la tabla 4.7) en estos
contrastes. La significación del contraste (0.000) y la
potencia de la prueba (1) confirman plenamente el resultado
obtenido en el análisis de varianza.
Figura 4.4 Medias de puntos por tipo de número
Por otra parte, y una vez asumido el efecto significativo
del tipo de número, queda la cuestión de saber entre qué
niveles del factor se han producido las diferencias
significativas. Para saberlo, se han realizado las
comparaciones por pares11 para los niveles de la variable
intrasujetos “tipo de número”. Los resultados se muestran en
la tabla 4.8.
10 Los contrastes multivariados son una alternativa a la realización del análisis de varianza con medidas repetidas que se utiliza cuando no se cumple el supuesto de esfericidad. Tiene especial interés contrastar sus resultados con los obtenidos en el modelo de medidas repetidas cuando se alberga alguna duda sobre el incumplimiento del citado supuesto. En el presente trabajo, la prueba W de Mauchy ha permitido mantener el supuesto de esfericidad. No obstante, se incluyen los contrastes multivariados como corroboración del resultado anteriormente obtenido. 11 Utilizando la prueba T para dos medias relacionadas junto con la corrección de Dunn-Bonferroni.
DMENOR1DMAYOR1NATURAL
Med
ia
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
137
Tabla 4.7 Contrastes multivariados para la variable “Tipo de
número” (DECIMAL)
Tabla 4.8 Comparaciones por pares para la variable “Tipo de
número” (DECIMAL)
Las diferencias significativas se producen entre el nivel
3 y los demás niveles del factor. Esto quiere decir que la
media de las puntuaciones correspondientes a los ítems con
números decimales menores que uno es significativamente
inferior a la correspondiente a los ítems con números
decimales mayores que uno o con números naturales. Sin
embargo, no hay diferencia significativa entre los niveles 1 y
2 del factor. Esto es, los ítems con números naturales y
aquellos que tienen números decimales mayores que uno no
tienen una puntuación media significativamente distinta.
Comparaciones por pares
Medida: MEASURE_1
,187 ,104 ,079 -2,253E-02 ,397,623* ,088 ,000 ,446 ,799
-,187 ,104 ,079 -,397 2,253E-02,436* ,109 ,000 ,217 ,655
-,623* ,088 ,000 -,799 -,446-,436* ,109 ,000 -,655 -,217
(J) DECIMAL231312
(I) DECIMAL1
2
3
Diferenciaentre
medias (I-J) Error típ. Sig.a Límite inferiorLímite
superior
Intervalo de confianza al 95% para diferenciaa
Basadas en las medias marginales estimadas.La diferencia de las medias es significativa al nivel ,05.*.
Ajuste para comparaciones múltiples: Diferencia menos significativa (equivalente a laausencia de ajuste).
a.
,495 25,018b 2,000 51,000 ,000 ,495 50,036 1,000,505 25,018b 2,000 51,000 ,000 ,495 50,036 1,000,981 25,018b 2,000 51,000 ,000 ,495 50,036 1,000,981 25,018b 2,000 51,000 ,000 ,495 50,036 1,000
Traza de PillaiLambda de WilksTraza de HotellingRaíz mayor de Roy
Valor FGl de la
hipótesisGl delerror gl Sig.
Etacuadrado
Parámetro deno centralidad
Potenciaobservadaa
Cada prueba F contrasta el efecto multivariado de DECIMAL. Estos contrastes se basan en las comparacionespor pares, l inealmente independientes, entre las medias marginales estimadas.
Calculado con alfa = ,05a.
Estadístico exactob.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
138
Relación entre la puntuación media de los ítems y el
tiempo medio de respuesta a los mismos
En la tabla 4.9 aparecen los resultados del contraste de
hipótesis sobre el coeficiente de correlación entre las
variables “Puntuación media del ítem” (MPUNTI) y “Tiempo medio
de respuesta al ítem” (MTIEMPOI)
Tabla 4.9 Coeficiente de correlación entre las “Puntuación
media del ítem” y el “Tiempo medio de respuesta al ítem”
Dado que la significación de la prueba es de 0.140, se
mantiene la hipótesis inicial de que no hay relación lineal
entre las dos variables.
Figura 4.5 Gráfico de nube de puntos correspondiente a las
variables “Puntuación media del ítem” (MPUNTI) y “Tiempo medio
de respuesta al ítem” (MTIEMPOI)
Correlaciones
,342,140
20
Correlación de PearsonSig. (bilateral)NCorrelación de PearsonSig. (bilateral)N
MPUNTI
MTIEMPOI
MPUNTI MTIEMPOI
MPUNTI
3,02,52,01,51,0,5
MT
IEM
PO
I
35
30
25
20
15
2019
18
17
16
15
1413
12
11
10
9
8
76
5
43
2
1
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
139
En la figura 4.5 (gráfico de nube de puntos) pueden verse
representados los 20 ítems del test. A pesar de que hay una
cierta relación positiva (ñ = 0.342), ésta no es significativa
y el gráfico muestra claramente que, en efecto, no hay
correlación lineal entre las variables. En él vemos cómo hay
ítems que tienen una puntuación media alta (como el 5 o el 7)
con un tiempo medio de respuesta alto, pero también otros
(como el 19) con tiempo de respuesta bajo. Lo mismo ocurre con
los ítems de puntuación media baja.
Tabla 4.10 Coeficiente de correlación entre la “Puntuación
media del sujeto” y el “Tiempo medio de respuesta del sujeto”
Relación entre la puntuación media de los sujetos y
su tiempo medio de respuesta
En la tabla 4.10 figuran los resultados del contraste de
hipótesis sobre el coeficiente de correlación entre las
variables “Puntuación media del sujeto” (MPUNTS) y “Tiempo
medio de respuesta del sujeto” (MTIEMPOS).
También en este caso se mantiene la hipótesis inicial
dado que la significación de la prueba es de 0,335. No existe,
por tanto, relación lineal significativa entre ambas
Correlaciones
-,135,335
53
Correlación de PearsonSig. (bilateral)NCorrelación de PearsonSig. (bilateral)N
MTIEMPOS
MPUNTS
MTIEMPOS MPUNTS
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
140
variables. Tanto en este caso como en el anterior estudio de
correlación se ha elegido hacer contrastes bilaterales12.
En la figura 4.6 puede verse el gráfico de nube de puntos
que confirma esta ausencia de relación lineal entre las
variables.
Figura 4.6 Gráfico de nube de puntos13 correspondiente a las
variables “Puntuación media del sujeto” (MPUNTS) y “Tiempo
medio de respuesta del sujeto (MTIEMPOS)
A continuación se añaden algunos resultados que pueden
ayudar a comprender y visualizar mejor la relación existente
entre la puntuación y el tiempo de respuesta a un ítem. Para
cada estimación tenemos una puntuación (de 0 a 3 puntos) y un
tiempo de respuesta. Las estimaciones han sido agrupadas
atendiendo a su puntuación y se han calculado los estadísticos
12 Se ha seguido en esta elección el criterio de Pardo y San Martín (1999) que indican que esta opción es la más adecuada cuando: “El investigador o bien no posee una idea previa sobre la dirección en la que se pueden producir resultados muestrales incompatibles con H0, o bien considera relevante que los resultados muestrales se muestren incompatibles con H0 tanto en una dirección como en la otra” (p. 159). 13 Se ha excluido del gráfico a los sujetos 1 y 20 con una tiempo de respuesta medio para el ítem superior a 70 segundos para ver la gráfica con mayor claridad.
MPUNTS
2,52,01,51,0,50,0
MTI
EMPO
S
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29 28
27
26
2524
23
2221
19
18
17
16 15
14
13
12
1110
9
8
7
6
5
4
32
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
141
descriptivos correspondientes a estos cuatro grupos. En la
tabla 4.11 se muestran estos resultados.
Tabla 4.11 Estadísticos descriptivos para la variable “Tiempo
de respuesta” (TIEMPO) con las estimaciones agrupadas
atendiendo a la puntuación
En la figura 4.7 aparece el diagrama de barras
correspondiente a esta distribución de datos. Este diagrama
contribuye a corroborar los resultados sobre la falta de
relación lineal entre las puntuaciones y el tiempo de
respuesta que hemos obtenido en el estudio de correlación
previo sobre estas variables.
Figura 4.7 Tiempo medio de respuesta para cada puntuación
En efecto, como se puede ver en el gráfico, el tiempo
medio mayor de respuesta corresponde a los ítems con menor
Descriptivos
TIEMPO
533 26.8813 22.7499 .9854 24.9455 28.8170 4.46 291.6598 23.5560 20.2967 2.0503 19.4868 27.6253 7.87 185.56
152 23.6639 14.8268 1.2026 21.2878 26.0400 3.83 74.96277 24.9187 19.0099 1.1422 22.6702 27.1673 5.79 129.77
1060 25.5996 20.6188 .6333 24.3570 26.8423 3.83 291.65
0123Total
N MediaDesviación
típica Error típico Límite inferiorLímite
superior
Intervalo de confianza parala media al 95%
Mínimo Máximo
Puntuación de la estimación
3210
Med
ia T
IEM
PO
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
142
puntuación, seguido de los ítems con mayor puntuación. La
presencia de una relación lineal entre variables produciría un
aspecto “creciente” (o decreciente) para las barras de la
gráfica que en el presente caso no se produce.
En la tabla 4.12 pueden verse otros resultados de interés
relativos a la variable “tiempo de respuesta”. Con esta
variable se ha realizado la prueba de Kolmogorov-Smirnov para
contrastar si tiene una distribución normal. El valor que toma
el estadístico Z (5.740) junto con la significación de la
prueba (0.000) indican que debe rechazarse la hipótesis de que
la variable “tiempo de respuesta” tenga una distribución
normal. La media (25.5996) obtenida indica que los sujetos
participantes se han ajustado bastante bien a la indicación,
dada al administrar el test, de que las estimaciones deberían
realizarse en un tiempo máximo de 30 segundos.
Tabla 4.12 Estadísticos descriptivos y prueba de normalidad
para la variable “tiempo de respuesta” (TIEMPO)
Clasificación de los sujetos atendiendo a su
habilidad de estimar
En algunos estudios –R. E. Reys y otros (1982), B. J. Reys y
otros (1991)- que trataban de identificar los procesos
utilizados por buenos estimadores en tareas de estimación en
Prueba de Kolmogorov-Smirnov para una muestra
106025,5996
20,6188
,168,165
-,1685,470,000
NMediaDesviación típica
Parámetros normalesa,b
AbsolutaPositivaNegativa
Diferencias másextremas
Z de Kolmogorov-SmirnovSig. asintót. (bilateral)
TIEMPO
La distribución de contraste es la Normal.a.
Se han calculado a partir de los datos.b.
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
143
cálculo se ha seguía el siguiente procedimiento para elegir a
los “buenos estimadores”:
i) Se realizaba una prueba de estimación que permitía
asociar a cada sujeto una puntuación en la misma.
ii) Se ordenaba a los sujetos de forma decreciente teniendo
en cuenta las puntuaciones obtenidas en la prueba.
iii) Se tomaba el 10% o el 5% (según el número de
participantes y el número de sujetos que se deseara
entrevistar) de los primeros de la lista ordenada.
Por el contrario, en este trabajo se ha optado por
utilizar una técnica distinta para clasificar a los sujetos
atendiendo a la habilidad de estimar. La clasificación se ha
realizado mediante un análisis de conglomerados en el que se
ha utilizado la variable “puntuación media del sujeto”
(MPUNTS). En la figura 4.8 aparece el dendrograma
correspondiente a este análisis de conglomerados14.
En la parte superior del dendrograma puede verse un
cluster (el número15 3) formado por 8 sujetos. Éste está unido
a otro (que a su vez está formado por dos clusters) a una
distancia máxima (25 en la escala). Si sólo se consideraran
dos clusters, deberíamos tomar estos dos, con lo que (al tener
un cluster formado por 45 sujetos) se perdería mucha
información.
14 Visauta (1998) explica que para interpretarlo hay que “Leerlo de izquierda a derecha y las líneas verticales representan la unión de dos clusters. En la cabecera de la figura aparece una escala de distancias entre los diversos clusters (coeficientes) que está reconvertida a unos valores 0-25. La posición de la línea vertical sobre esta escala indica por tanto a qué distancia (0-25) los clusters se han unido” (p. 190). 15 Para numerar los clusters el SPSS procede de la siguiente forma: da el número 1 al cluster en el que figura el sujeto nº1, da el número 2 al cluster en el que aparece el sujeto con el numero más bajo (que no haya aparecido en el cluster nº1) y así sucesivamente. De este modo, si en el dendrograma analizado queremos considerar 3 clusters, estos estarán numerados de arriba abajo con los números 3, 2 y 1 respectivamente.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
144
Figura 4.8 Dendrograma correspondiente al análisis cluster
* * * * * * * H I E R A R C H I C A L C L U S T E R A N A L Y S I S * * * * * * * Dendrogram using Average Linkage (Between Groups) Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E 0 5 10 15 20 25 Label Num +---------+---------+---------+---------+---------+ 49 òø 51 òú 15 òú 42 òôòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòø 13 òú ó 22 òú ó 44 òú ó 53 ò÷ ó 14 òø ó 35 òú ó 3 òôòòòòòø ó 33 òú ó ó 52 ò÷ ó ó 30 òø ó ó 32 òú ùòòòòòòòòòòòòòø ó 12 òú ó ó ó 6 òú ó ó ó 19 òú ó ó ó 16 òú ó ó ó 39 òôòòòòò÷ ó ó 46 òú ó ó 8 òú ó ó 48 òú ó ó 24 òú ó ó 28 òú ó ó 20 òú ó ó 37 òú ùòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòò÷ 50 òú ó 2 òú ó 4 ò÷ ó 1 òø ó 36 òú ó 38 òú ó 31 òôòòòòòòòø ó 34 òú ó ó 21 òú ó ó 26 ò÷ ó ó 18 òø ó ó 23 òú ùòòòòòòòòòòò÷ 11 òú ó 17 òú ó 40 òú ó 45 òú ó 7 òôòòòòòòò÷ 10 òú 27 òú 9 òú 25 òú 43 òú 29 òú 47 òú 5 òú
41 ò÷
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
145
La opción tomada ha sido la de considerar tres clusters
que corresponden a sujetos con habilidad alta, media y baja en
estimación. En la tabla 4.13 aparecen la media, valor mínimo,
máximo y la desviación típica de las medias de las
puntuaciones de los sujetos pertenecientes a cada cluster, así
como el número de sujetos que hay en cada cluster.
Tabla 4.13 Estadísticos descriptivos correspondientes a los
conglomerados de la clasificación de los sujetos atendiendo a
la habilidad de estimar -dada por la variable “puntuación
media del sujeto” (MPUNT)-
El cluster 3 está formado por 8 estimadores. La media es
de 2,1063 puntos (se recuerda que la escala de puntuación va
de 0 a 3 puntos). El valor mínimo es 1.95. De acuerdo con
estos resultados, se consideran buenos estimadores aquellos
cuya puntuación media sea mayor o igual que 1.95.
Análogamente, los estimadores de habilidad media son los que
tienen puntuaciones pertenecientes al intervalo [1.05,1.80]
(se toman los valores mínimo y máximo del cluster 2, cuya
23,6522
,201,00
,242422
1,35451,051,80
,21218
2,10631,952,25
,123753
1,1632,20
2,25,5594
NMediaMínimoMáximoDesv. típ.
Total1
NMediaMínimoMáximoDesv. típ.
Total2
NMediaMínimoMáximoDesv. típ.
Total3
NMediaMínimoMáximoDesv. típ.
Total
AverageLinkage(BetweenGroups)
MPUNT
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
146
media de puntuación es de 1.3545). Por último, son malos
estimadores aquéllos cuya puntuación sea menor que 1 (valor
máximo correspondiente al cluster 1, cuya media de puntuación
es de 0.6522).
En resumen, como resultado de este análisis, se han
formado tres grupos de sujetos: un grupo de 8 estimadores de
habilidad alta, un grupo de 22 estimadores de habilidad media
y otro grupo de 23 estimadores de habilidad baja. Los
intervalos determinados en los párrafos anteriores se han
utilizado en la descripción de los conglomerados
correspondientes a la clasificación de los sujetos que se
expone a continuación.
Clasificación de los sujetos atendiendo a sus
puntuaciones en los ítems clasificados por tipo de
número
Los ítems de la prueba de estimación utilizada en este trabajo
están clasificados atendiendo al tipo de número. Hay ítems con
números naturales, otros con números decimales mayores que uno
y otros con números decimales menores que uno. Como se ha
podido ver en el análisis de varianza, el tipo de número tiene
una influencia muy grande en las puntuaciones. Los ítems con
números decimales menores que uno son más difíciles que
aquellos que tienen decimales mayores que uno o números
naturales (ver tabla 4.14).
Una de las decisiones importantes que se deben tomar en
el análisis de conglomerados es qué hacer con las
observaciones aisladas16. En la figura 4.9 puede verse que s11
y s53 son dos observaciones aisladas.
16 Según Martínez (1999) “el AC es muy sensible a la presencia de observaciones aisladas, que pueden distorsionar la estructura y hacer conglomerados poco representativos de la población” (p. 118).
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
147
Figura 4.9 Dendrograma correspondiente al análisis cluster
* * * * * * * H I E R A R C H I C A L C L U S T E R A N A L Y S I S * * * * * * * Dendrogram using Average Linkage (Between Groups) Rescaled Distance Cluster Combine C A S E 0 5 10 15 20 25 Label Num +---------+---------+---------+---------+---------+ 1 òø 38 òú 36 òôòø 31 ò÷ ùòòòòòø 21 òø ó ó 34 òôò÷ ó 26 ò÷ ó 18 òø ó 23 òôòòòòòòòú 27 ò÷ ùòòòòòø 10 òø ó ó 45 òôòòòòòø ó ó 17 ò÷ ó ó ó 5 òø ùò÷ ó 47 òôòø ó ùòòòø 41 ò÷ ùòòò÷ ó ó 7 òø ó ó ó 29 òôò÷ ó ó 40 ò÷ ó ó 11 òòòòòòòòòòòòòòò÷ ó 6 òø ó 16 òôòòòòòòòø ùòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòø 35 ò÷ ó ó ó 2 òø ó ó ó 37 òú ùòòòø ó ó 24 òú ó ó ó ó 39 òôòòòø ó ó ó ó 46 ò÷ ùòòò÷ ó ó ó 19 òòòòò÷ ó ó ó 8 òø ùòòòòò÷ ó 28 òôòòòø ó ó 32 ò÷ ùòòòòòø ó ó 25 òòòòò÷ ó ó ó 20 òûòø ó ó ó 48 ò÷ ó ùò÷ ó 9 òòòôòø ó ó 4 òòò÷ ùòø ó ó 12 òòòòò÷ ùòòò÷ ó 43 òòòòòòò÷ ó 15 òòòûòòòø ó 22 òòò÷ ó ó 42 òø ùòòòòòòòòòòòòòø ó 51 òôòòòø ó ó ó 44 òú ùò÷ ó ó 49 ò÷ ó ó ó 13 òòòòò÷ ùòòòòòòòø ó 3 òø ó ó ó 14 òôòòòø ó ó ó 33 òú ùòø ó ùòòòòòòòòòòòòòòòòòòò÷ 52 ò÷ ó ùòòòòòòòòòòòòò÷ ó 30 òòòòò÷ ó ó 50 òòòòòòò÷ ó
53 òòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòò÷
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
148
También se debe decidir el número de conglomerados que
vamos a formar. Para elegir el número de conglomerados se han
tenido en cuenta las siguientes circunstancias:
i) El tamaño de la muestra (de 53 sujetos).
ii) Los sujetos aislados deben formar conglomerados de un
solo sujeto (el sujeto 53 forma el solo un conglomerado al
tomar 4 o más conglomerados y el sujeto 11 al tomar 6 o más
conglomerados).
iii) Se ha seguido el criterio de intentar que no
aparecieran conglomerados demasiado pequeños (formados por
dos o tres sujetos) ni demasiado grandes, dentro de los
cuales hubiera grupos bien diferenciados, para no perder
información.
La opción tomada ha sido la de considerar 7 conglomerados
(5 grupos de sujetos y dos conglomerados especiales formados
por un sujeto cada uno). Se cuenta, por lo tanto, con 5
conglomerados “reales” y dos sujetos aislados.
Tabla 4.14 Medias correspondientes a distintas variables para
los sujetos pertenecientes a cada conglomerado
Cluster
1 Cluster
2 Cluster
3 Cluster
4 Cluster
5 Cluster
6 Cluster
7 NATURAL 0,86 1,51 1,71 1,91 0,25 2,27 1,38
DMAYOR1 0,52 1,22 2,60 0,82 0,80 2,20 3,00
DMENOR1 0,36 1,17 0,67 0,49 1,29 1,82 2,57
MDECIMAL 0,43 1,19 1,47 0,63 1,08 1,98 2,75
MEDIA 0,60 1,32 1,57 1,14 0,75 2,09 2,20
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
149
A continuación se describen cada uno de los
conglomerados, mencionando las características más
sobresalientes de cada uno de ellos. En la tabla 4.14 figuran
las puntuaciones medias, de los sujetos pertenecientes a cada
conglomerado, en cada una de las variables utilizadas en la
clasificación -y en otras dos variables auxiliares17- que se
han utilizado como referencia para esta descripción.
Cluster 1
Está formado por 19
sujetos pertenecientes al
grupo de estimadores de
baja habilidad descrito en
la anterior clasificación.
Esta es su característica
más sobresaliente. También
se observa que la
puntuación que obtienen en
ítems en los que aparecen
números naturales (0.86)
es el doble de la que alcanzan en ítems con números decimales
(0.43). En la figura 4.10 puede verse el gráfico de barras
correspondiente a las medias de las puntuaciones según el tipo
de número para los individuos de este grupo.
Cluster 2
Formado por 9 estimadores de habilidad media a los que no les
influye de forma significativa el tipo de número que aparece
en las tareas de estimación. Tienen una media de 1.51 en ítems
con números naturales, 1.22 en ítems con decimales mayores que
uno y 1.17 en ítems con decimales menores que uno.
17 Las otras dos variables consideradas han sido la media de las puntuaciones medias conseguidas en el test por los sujetos pertenecientes al conglomerado (MEDIA) y las medias de las puntuaciones medias obtenidas en los ítems con números decimales del test por los sujetos pertenecientes al conglomerado (MDECIMAL).
321
Val
or C
LUS
TER
1
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.10 Puntuación media por
tipo de número para el cluster 1
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
150
En la figura 4.11 se puede
ver el gráfico de barras
correspondiente a las
medias de las puntuaciones
según el tipo de número
que ilustra la situación
antes descrita.
Cluster 3
Está formado por 6 sujetos
que tienen una habilidad
de estimar media (con una
media de puntuaciones
situada en 1.57). Su característica más llamativa (como puede
verse en la figura 4.12) consiste en el comportamiento de los
sujetos pertenecientes a este grupo con respecto a los números
decimales.
En efecto, estos sujetos
tienen una puntuación muy
alta en ítems con números
decimales mayores que uno
pero, sin embargo, les
afecta mucho en su
rendimiento en tareas de
estimación la presencia de
números decimales menores
que uno.
Cluster 4
Formado por 10 sujetos. Su
característica más representativa es la dificultad que tienen
para realizar estimaciones con números decimales (con una
puntuación media para este tipo de ítems de 0.63).
321
Val
or C
LUS
TER
2
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.11 Puntuación media por
tipo de número para el cluster2
321
Val
or C
LUS
TER
3
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.12 Puntuación media por
tipo de número para el cluster3
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
151
Sin embargo, en los ítems
con números naturales el
rendimiento es bastante
bueno (con una puntuación
media de 1.91).
En la figura 4.13 puede
observarse esta diferencia
tan marcada para los dos
tipos de ítems (con y sin
números decimales). Este
cluster, junto con el que
se acaba de describir (el
número 3), son los que aportan información más valiosa para
detectar sujetos que tienen problemas con los números
decimales (menores que uno en el cluster 3 y con los decimales
en general en el cluster 4).
Cluster 5
Está formado por un solo
individuo (el sujeto 11)
con habilidad baja en
estimación (con una media
de 0.75).
En la figura 4.14 se puede
ver el perfil del sujeto
que hace que se deba
considerar a éste como un
caso aislado. Al contrario
de lo que ocurre en la
mayoría de los casos, la puntuación en ítems con números
decimales menores que uno es mayor que la obtenida en ítems
con números decimales mayores que uno y ésta, a su vez, mayor
que la puntuación en ítems con números naturales. Si hubiera
que integrar a este sujeto en algún cluster, deberíamos
hacerlo en el número uno (sujetos con baja habilidad en
321
Val
or C
LUS
TER
4
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.13 Puntuación media por
tipo de número para el cluster4
321
Val
or C
LUS
TER
5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.14 Puntuación media por
tipo de número para el cluster5
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
152
estimación), según puede verse en el dendrograma (figura 4.9)
o en la tabla 4.20 (en la que se muestran los conglomerados de
pertenencia de cada sujeto). Sin embargo, el comportamiento de
este sujeto con respecto a la variable “tipo de número” es
totalmente opuesto al de los individuos pertenecientes al
cluster 1 (como puede verse al comparar las figuras 4.8 y
4.12), lo cual hace que se haya considerado la necesidad de
considerar a este individuo como un caso aislado, formando un
cluster individual.
Cluster 6
Formado por seis sujetos
cuya característica más
notable es la de ser muy
buenos estimadores (con
una puntuación media de
2.09). Aunque parece que
la puntuación en los ítems
con números decimales
(1,82) es un poco menor
que las demás (2.27 y
2.20), esta diferencia no
es significativa. De hecho, este grupo coincide con el cluster
3 de la clasificación anterior (atendiendo a la habilidad de
estimar) de estimadores de habilidad alta, con la excepción de
que en la actual clasificación el sujeto 53 está excluido de
este grupo como se verá a continuación.
Cluster 7
Formado, al igual que el cluster 5, por un solo sujeto (el
número 53). Con una habilidad de estimar muy alta (su
puntuación media es de 2,20), llama la atención su rendimiento
en los ítems con números decimales (con puntuaciones de 3 y
2.57 con decimales mayores y menores que uno respectivamente).
321
Val
or C
LUS
TER
6
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.15 Puntuación media por
tipo de número para el cluster6
Análisis de datos cuantitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
153
En la figura 4.16 se observa el perfil del sujeto, sólo
comparable con el del sujeto 11, con la diferencia de que en
este caso la habilidad de estimar es muy alta.
La característica que hace
que este individuo deba
formar un cluster
individual, en vez de
integrarse con los
estimadores de habilidad
alta, es que tiene una
puntuación media mucho más
alta en los ítems con
números decimales (2.75)
que en los ítems con
números naturales (1.38).
321
Val
or C
LUS
TER
7
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Figura 4.16 Puntuación media por
tipo de número para el cluster7
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Capítulo 5
Análisis de datos cualitativos
Este capítulo corresponde a la parte cualitativa de la
investigación. Para abordar esta parte del trabajo, se han
analizado las entrevistas (divididas en dos fases) realizadas
con nueve sujetos seleccionados previamente de acuerdo con los
resultados de la prueba de estimación. El procedimiento de
selección se ha explicado en el capítulo 3.
En primer lugar, se describen los procesos y las
estrategias que han utilizado los sujetos para producir sus
estimaciones en la primera fase de la entrevista. A
continuación, se analiza el conocimiento que tienen estos
sujetos sobre el efecto que tiene la alteración de los datos
en el resultado de una operación (de multiplicación o
división). Para finalizar, se estudia la relación existente
entre las estrategias utilizadas y las estimaciones dadas y el
conocimiento del efecto de la alteración de los datos sobre el
resultado.
La transcripción completa de las entrevistas, que se ha
analizado para alcanzar los resultados que se exponen en este
capítulo, puede consultarse en el apéndice C.
Identificación y caracterización de procesos y
estrategias de estimación
En este apartado se describen los procesos generales y las
estrategias de estimación en el sentido que se les da en
Segovia y otros (1989), según se expuso en el capítulo 1, que
se han encontrado al analizar las transcripciones de las
respuestas de los sujetos a la primera fase de la entrevista.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
156
Cada proceso de estimación suele asociarse a distintas
destrezas que se utilizan al sustituir los datos de partida
por aproximaciones. Así, para cada proceso y técnica de
aproximación se añaden varios ejemplos, representativos de las
mismas, tomados de las respuestas de los sujetos. Cada
fragmento de la transcripción viene acompañado (al inicio) por
el cálculo para el que se debía dar la estimación y (al final)
por el individuo que ha realizado la estimación. Dado que los
procesos de compensación se dan siempre en combinación con
alguno de los procesos de reformulación o traducción, y a
pesar de que se dedica a los mismos un apartado al final, se
ha optado por señalar la presencia de procesos de compensación
al describir los procesos de reformulación y traducción. En
los párrafos tomados de la transcripción, se señalan con
cursivas las expresiones con las que los sujetos ponen de
manifiesto estar realizando una compensación.
Procesos de reformulación
Ligadas a los procesos de reformulación, se han identificado
varias técnicas de aproximación específicas. Todas ellas
pueden tomarse como variantes de la sustitución de los datos
originales por los “primeros dígitos”. En particular, todas
constituyen distintos tipos de redondeo.
1. Redondeo de ambos números (R2). Consiste en el
redondeo de los dos números (hacia arriba o hacia abajo). Los
números redondeados deben tener menos dígitos significativos
que los de partida. Además, para clasificar la estimación
dentro de esta categoría, sólo se permitirá el redondeo a una
unidad presente en el número redondeado. Por ejemplo, 563
podrá redondearse a las decenas (560) o a las centenas (600)
pero no a la unidad de mil más próxima (1000). Se considera el
truncamiento como un caso particular de redondeo.
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
157
64,6 × 0,16
Uno coma tres. He redondeado a 65, esto [señalando el 16] a 20,
he multiplicado y he puesto los tres decimales. (sujeto 13)
0,47 × 0,26
Pues 0,3... He multiplicado 50 × 30. Cero con ciento cincuenta.
Como si hiciera 50 × 30. (sujeto 41)
64,6 × 0,16
Pues aquí hago, esto como es 64,6 pongo 65 y 0,16 pongo 2 y
entonces son 170. Entonces pongo 168... ¿la coma?... No, porque
no es lo mismo 65 por 2 que son, ¿no? Porque esto le sumas 65 y
esto... 0,170. (sujeto 45)
424 × 0,76
Esto lo subo a... el 0,76 a 0,8 y entonces al multiplicarlo, 8
por 4... pues... 32,50. [¿Y cómo lo has hecho?.] Pues he puesto
el 0,76 0,8 y lo he multiplicado por cuatro y más o menos...
(sujeto 45)
0,47 × 0,26
Eh, 0,47 pongo 0,5 y 0,26 0,3... 0,14. (sujeto 45)
En este último caso parece claro que se da un proceso de
compensación. El resultado que se obtiene es 0,15 y el sujeto
lo baja a 0,14 para compensar el hecho de haber sustituido
ambos datos por números mayores.
2. Redondeo de uno de los dos números (R1).
Consiste en el redondeo de uno de los dos números (hacia
arriba o hacia abajo). El número redondeado debe tener menos
dígitos significativos que el de partida. Además, para
clasificar la estimación dentro de esta categoría (al igual
que en el caso anterior), sólo se permitirá el redondeo a una
unidad presente en el número redondeado. También aquí se
considera el truncamiento como un caso particular de redondeo.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
158
187,5 × 0,06
Uno coma dos. He redondeado el primero a doscientos, multiplicado
por seis y luego he puesto los tres decimales. (sujeto 13)
66 ÷ 0,86
0,8. He dividido 66 entre 8 y más o menos me ha dado 64. (sujeto
43)
En este caso se ha utilizado el “truncamiento”. Se ha seguido
el criterio de Levine (1980, p. 52) de considerar el
truncamiento como un caso particular de redondeo (hacia
abajo). Según esta autora, en su investigación “No hubo
ninguna evidencia que sugiriera que los participantes
concibieran el truncamiento como un enfoque distinto al del
redondeo”. En efecto, si se pide a un sujeto que dé una
estimación para el cálculo 83 × 44 y éste sustituye el cálculo
por 80 × 40, resulta que la aplicación del redondeo y el
truncamiento coinciden y, en la práctica, puede ser muy
difícil determinar cuál de estos dos enfoques se ha utilizado.
Se debe señalar que la opción contraria es perfectamente
lícita. Así, Hanson y Hogan (2000, p. 498) consideran en su
trabajo (en el que utilizan un test con ítems diseñados de
forma paralela a los del test de Levine) el redondeo y el
truncamiento como enfoques distintos. Quizá la mejor solución
esté en considerar ambos (redondeo y truncamiento) como
variantes de una técnica de aproximación más general (uso de
los “primeros dígitos”), como se hace en Segovia, Castro,
Castro y Rico (1989, p. 130), y utilizar ítems con los que no
se produzca ambigüedad al clasificar (como 66 ÷ 0,86) cuando
se desee distinguir entre redondeo y truncamiento.
66 ÷ 0,86. El 66 lo dejaría igual entre 0,86 que lo redondearía a
0,90. Correría la coma y sería 66 entre 90. Bueno, a ver...
Añadiría dos ceros... pues siete coma algo. (sujeto 25)
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
159
3. Potencias de 10 (P10). Consiste en sustituir
alguno de los números dados (o los dos) por una potencia de
10, siempre que este cambio no encaje dentro de alguna de las
categorías de redondeo antes descritas. Por ejemplo, si para
estimar 21 × 86 se sustituye por 21 × 90 o 21 × 80 estaremos
utilizando el “redondeo de un número” (R1), pero si se
sustituye por 21 × 100 nos encontraremos en el caso estar
utilizando “potencias de 10”. Sin embargo, si para estimar
21 × 96 se reemplaza dicho producto por 21 × 100 la volvemos a
estar en una situación en la que se produce el “redondeo de un
número” (R1).
0,76 ÷ 0,89
Uno. He redondeado los dos hacia arriba y he puesto un uno.
(sujeto 13)
66 ÷ 0,86
Sesenta y seis. Sesenta y seis lo he dejado igual y este
[señalando a 0,86] lo he redondeado a uno. (sujeto 13)
424 × 0,76
Eso [señalando el 0,76]... a 1. Pues igual, lo dejaríamos un poco
menos de 424, 420. (sujeto 21)
Aquí se produce una compensación final. Al sustituir 0,76
por 1, se compensa reduciendo el resultado (424) a 420.
66 ÷ 0,86
Unos 58. Porque si 63 entre uno, 66 entre uno más o menos, son
66, por un número menor... (sujeto 41)
Aquí ocurre lo mismo que en el caso anterior. Se intenta
compensar el aumento del divisor con una disminución en el
resultado. Hay un proceso de compensación que pone de
manifiesto un conocimiento inadecuado de cómo afecta la
alteración de los datos en el resultado de una operación, pues
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
160
lo correcto en este caso hubiera sido compensar el aumento del
divisor con un aumento en el resultado.
66 ÷ 0,86
A ver. Cuando estamos dividiendo, el número aumenta... Este
número, si lo dividimos entre uno se queda igual. Al ser más
pequeño, este número aumenta. Luego sería 0,86... sería...
casi... esto... 75. (sujeto 42)
En este caso se produce la compensación en el sentido
correcto. Un aumento del divisor (de 0,86 a 1) se compensa con
un aumento en el resultado (de 66 a 75).
0,76 ÷ 0,89
0,76 dividido... No cambiaría. Si lo multiplicamos por... uno, o
sea, dividimos entre uno, esto [señalando el 0,76] no cambiaría
pero es un poquito menos luego esto [sigue señalando el 0,76] va
a aumentar. 0,9. (sujeto 42)
Aquí también se produce un proceso de compensación en el que
un aumento del divisor (de 0,89 a 1) se compensa con un
aumento en el resultado (de 0,76 a 0,9).
4. Fracciones (F). Consiste en sustituir un número
decimal por una fracción y utilizar a continuación las reglas
de cálculo propias de las fracciones.
943 ÷ 0,48
470. He redondeado esto [señalando el 0,48] a 0,5 que sería un
medio, en fracción, entonces cojo 943, multiplico por uno y
divido entre 2 o sea que sería más o menos la mitad. (sujeto 43)
En este caso, el sujeto ha cometido el error de multiplicar
por uno y dividir por dos en vez de dividir por uno y
multiplicar por dos. Este error no puede considerarse como un
caso aislado. Parece estar relacionado con la expectativa que
tiene el sujeto del tamaño que debe tener el resultado de una
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
161
división (en relación al dividendo). Este tipo de situaciones
se analizará con detalle al final de este capítulo.
64,6 × 0,16
Esto es un 16% de 64, que viene a ser la sexta parte, un poco
más, pues... 12 sería mi estimación. (sujeto 42)
424 × 0,76
Si lo multiplicásemos por uno, no cambiaría. Entonces son tres
cuartas partes de esto [señalando el 424]. Sería trescientos...
diez. Un poquito menos. Trescientos seis. (sujeto 42)
64,6 × 0,16
13. Eso. Porque 16 es más o menos un quinto, más o menos un
quinto de 64 y un quinto de 64 es 13. (sujeto 44)
424 × 0,76
Unos 380. Más o menos le quitas un tercio al número 424. (sujeto
44)
Procesos de traducción
Solamente ha aparecido una técnica específica de aproximación
que denota la presencia de un proceso de traducción. Es la
siguiente:
5. Exponentes (Exp). En esta estrategia, los números
dados son “reescritos” mentalmente como producto de un número
por una potencia de diez, para utilizar después las reglas de
cálculo con exponentes para obtener la estimación.
187,5 × 0,06
Pues más o menos 7,6. He multiplicado, o sea, he descompuesto el
0,06 en 6 por 10-2. He multiplicado este 187,5 por 10-2 que queda
aproximadamente 1,8 y multiplico por 6. Seis por ocho,
cuarentaiocho... Pues, sí, lo que te he dicho antes. ¿no?.
(sujeto 53)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
162
66 ÷ 0,86
66 entre 0,86 es multiplicar por 85 cienavos. Entonces divido
entre cien y me queda... Bueno, esta me cuesta. Esta multiplico
por... más o menos lo voy a aproximar a 0,9. Entonces 9 por 10-1,
es dividir, entonces esto me quedaría aproximadamente 660 entre 9
y me daría... por 7, 63 pues aproximadamente 70. (sujeto 53)
0,76 ÷ 0,89
Y esto es dividir entre 0,9 o sea 9 por 10-1. Multiplico por...
7,6 entre 9 pues 0,85 más o menos. (sujeto 53)
Este tipo de sustitución fue utilizado únicamente por el
sujeto 53 en las tres ocasiones citadas. En este caso nos
hallamos ante un proceso de traducción. En efecto, cuando
sustituimos 600 × 9000 por 6×102 × 9×103 y hacemos 6×9 × 102+3,
estamos realizando una suma (de exponentes) en lugar de una
multiplicación (de 100 × 1000) y por ello consideramos que se
cambia la estructura matemática del problema.
Por otra parte se debe señalar que, aunque determinadas
técnicas de aproximación hayan sido vinculadas -en la
literatura precedente sobre estimación- a procesos de
traducción o de reformulación, debe evitarse hacer este tipo
de asociaciones de forma muy rígida, pues el tipo de
sustitución que se haga de los datos iniciales no obliga a
decidir si en la estrategia (considerada globalmente) se ha
utilizado, o no, un determinado proceso de estimación1. Por
ejemplo, en los casos siguientes -en los que se sustituye un
1 Por esta razón en este trabajo se ha optado por denominar “destrezas o técnicas de aproximación” al redondeo, truncamiento,... que en otros trabajos (R. E. Reys y otros, 1982) reciben la consideración de “estrategias específicas de estimación”. Así, se ha reservado el término “estrategia” para el “plan general de actuación [que engloba] los procesos, junto con [las técnicas de aproximación,] los algoritmos de cálculo y la valoración del resultado” (Segovia y otros, 1989, p. 148). Se ha considerado, al elegir esta opción, que este enfoque permite realizar análisis mas “finos” de los procedimientos utilizados por los sujetos al estimar, evitando además establecer vínculos rígidos entre las técnicas de aproximación y los procesos de estimación. En el apartado dedicado al análisis de estrategias se ponen ejemplos del tipo de análisis que la adopción de esta opción teórica posibilita.
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
163
número decimal por una fracción- puede detectarse claramente
la presencia de procesos de traducción2:
64,6 × 0,16
Este es... Aproximo 0,16 a 0,15 y entonces divido 64,6 por 6
aproximadamente. O sea, 0,15 es aproximadamente un sexto, divido
entre seis y me da aproximadamente 10,...dos o tres. (sujeto 53)
424 × 0,76
Multiplicar por 0,76 es aproximadamente multiplicar por tres
cuartos. Entonces, pues esto me da aproximadamente, divido
primero entre cuatro ya que es 424, entonces es 106 por 3, 318.
(sujeto 53)
0,47 × 0,26
Multiplicar por 0,25 es, aproximadamente, multiplicar por un
cuarto. Entonces divido 0,47 entre cuatro, pues 0,12. (sujeto 53)
En estos dos últimos ejemplos vemos claramente que la
estructura matemática del problema cambia. En el primer caso,
en vez de multiplicar por 76 (o por 7 u 8 en el caso de
utilizar la estrategia de “primeros dígitos”) y luego dividir
por 100 (o por 10), se divide primero entre cuatro y luego se
multiplica por tres. Con ello, además de cambiar los números
con los que se opera, hay un cambio en el orden de las
operaciones (se utiliza primero el denominador de la fracción
y después el numerador). En el segundo caso, se cambia la
multiplicación por 0,25 por la división por 4. Hay un cambio
en la operación con lo cual también se produce una traducción.
Ausencia de reformulación y traducción
Como ya se advirtió en el capítulo 1, muchos individuos, al
enfrentarse a la realización de una tarea de estimación, no
2 A pesar de que, como se ha advertido en el apartado anterior y puede consultarse en Segovia y otros (1989, p. 140) o en R. E. Reys y otros (1982, p. 188), la sustitución de un decimal por una fracción suele asociarse con los procesos de reformulación.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
164
utilizan los procesos característicos de la misma. Bien sea
por desconocimiento de estrategias específicas de estimación o
del valor que tienen los números aproximados para calcular o
por falta de tolerancia del error, intentan utilizar
procedimientos propios del cálculo escrito para producir su
“estimación”. Así, añadimos la siguiente estrategia:
6. Imitación del algoritmo escrito (Alg). Este
procedimiento consiste en realizar la estimación imitando
(mentalmente) el algoritmo escrito correspondiente a la
operación que se debe realizar. El cálculo puede ser realizado
completamente o abandonarse en algún punto. Los cálculos
intermedios pueden ser exactos o aproximados.
187,5 × 0,06
Novecientos treinta y cinco. [¿Cómo lo has hecho?] No lo sé. Más
o menos como si lo tuviera colocado y lo hubiera multiplicado por
6. (sujeto 41)
64,6 × 0,16
Mil doscientos. [¿Cómo lo has hecho?] Pues como si colocara el 16
debajo... aquí [señalando debajo del 64,6] igual como si hiciera
la multiplicación, como si multiplicara 64 por 16. (sujeto 41)
424 × 0,76
40,5. He multiplicado, he intentado multiplicar el 76 por el 424.
[Explícalo un poco mejor.] Pues... seis por cuatro veinticuatro,
seis por dos doce... así. Bueno, redondeando también un poquillo
y luego más o menos... ¿? la multiplicación. La suma así un
poquito redondeando también, y luego ya cojo los decimales y los
quito. (sujeto 43)
Procesos de compensación
Como se ha dicho en la introducción de este apartado, los
procesos de compensación se dan siempre en combinación con los
de reformulación o los de traducción. Segovia y otros (1989,
p. 145) distinguen dos tipos de compensación: “La compensación
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
165
en los datos [que se produce] cuando se realiza durante el
proceso de estimación” (p. 145) y recibe también el nombre de
“compensación intermedia” y la compensación en el resultado (o
compensación final) así llamada “cuando el ajuste se realiza
al finalizar el cálculo” (p. 145). Al analizar las entrevistas
se han podido encontrar estos dos tipos de compensaciones:
0,47 × 0,26
Este redondeando a la alta y este a la baja. O sea 0,5 por 0,2.
(Sujeto 2)
66 ÷ 0,86
A ver. Cuando estamos dividiendo, el número aumenta... Este
número, si lo dividimos entre uno se queda igual. Al ser más
pequeño, este número aumenta. Luego sería 0,86... sería...
casi... esto... 75. (Sujeto 42)
En el primer caso se redondea el 0,47 a 0,5 y, para compensar
el aumento de uno de los factores, se redondea (hacia abajo)
el otro factor. Tenemos pues una compensación intermedia
(previa al cálculo). En el segundo caso la compensación es
posterior a la realización del cálculo y se produce al final
del proceso.
Sin embargo, también ha habido sujetos que se han
abstenido de realizar cualquier tipo de compensación. Quizá
por ser este proceso bastante complejo, algunos sujetos
prefieren no utilizarlo antes que arriesgarse a cometer un
error, incluso en situaciones tan claras como las siguientes:
0,47 × 0,26
Cero coma trece. He puesto (¿?) cero con cinco y cero con cinco
es la mitad. (Sujeto 13)
0,47 × 0,26
A ver. 0,47 × 0,26. Redondearía, lo mismo. Redondearía 0,47 a
0,50 [dicho cero coma cincuenta] por 0,30... y me saldría pues
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
166
unos 0,150 o 0,1500 [dicho cero coma ciento cincuenta o cero coma
mil quinientos]. (Sujeto 25)
En ambas situaciones se está haciendo claramente una
sobreestimación como consecuencia del redondeo “hacia arriba”
de uno o ambos factores. En otras situaciones parece más
justificado no realizar la compensación por ser la situación
algo más compleja que las que se acaban de exponer. Por
ejemplo, el sujeto 13 que -como se ha visto- no aplica la
compensación en casos muy sencillos, tampoco lo hace en casos
como el siguiente:
66 ÷ 0,86
Sesenta y seis. Sesenta y seis lo he dejado igual y este
[señalando a 0,86] lo he redondeado a uno. (P10)
Por otra parte, en los procesos de compensación suelen darse
dos tipos de errores característicos: error en el sentido de
aplicación de la compensación y error en el “tamaño” o la
“magnitud” de la compensación. Así, Segovia y otros (1989)
dicen que la compensación “consiste en reducir el error
producido en un sentido, al aproximar uno o varios datos,
equilibrándolo con un error en sentido contrario” (p. 145). Es
pues fundamental determinar el sentido en que debe realizarse
la compensación y algunos sujetos no aciertan en la elección
del mismo. Otros realizan una compensación de tamaño excesivo
dando lugar a estimaciones no razonables. Podemos observar
estos tipos de errores en los siguientes procedimientos:
66 ÷ 0,86
Esto lo dividiría entre uno. Bueno, pero luego le restaría un
poquito. O sea, lo dejaría en 60. (Sujeto 21)
66 ÷ 0,86
Unos 58. Porque si 63 entre uno, 66 entre uno más o menos son 66,
por un número menor... (Sujeto 41)
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
167
66 ÷ 0,86
650. Este lo he redondeado a 1. He dividido 66 entre 1 66 y
luego se supone que cuando divides aumentas ¿no? Es que no...
cuando es más el cero coma... cuando es menor que uno, siempre
aumenta la cantidad. (Sujeto 2)
Aquí, para un mismo cálculo (66 ÷ 0,86), se observa como la
compensación del resultado debe hacerse “hacia arriba” dado
que hemos sustituido el divisor por un numero mayor (0,86 por
1), se está produciendo una disminución en el resultado. Los
dos primeros sujetos cometen el error de realizar la
compensación en el sentido equivocado. En este error –típico
en estas situaciones- se pone de manifiesto un pobre
conocimiento del efecto que produce la alteración de los datos
en el resultado de un cálculo. En el tercer ejemplo propuesto,
el sujeto acierta al elegir el sentido en que debe realizarse
la compensación, pero da a la misma un tamaño excesivo (al
aumentar el resultado de 66 a 650 cuando el resultado es
76,74).
Estrategias de estimación
Una vez analizados los procesos de estimación y las destrezas
de aproximación que habitualmente suelen vincularse a los
mismos, puede procederse a analizar cómo se integran los
procesos y las destrezas de estimación junto con los
algoritmos de cálculo mental y la valoración del resultado
dentro de las estrategias, consideradas como “plan general de
actuación” (Segovia y otros, 1989, p. 148).
Las estrategias que figuran en el análisis se han
clasificado teniendo en cuenta los procesos de estimación que
aparecen en ellas. Así, hay estrategias en las que solamente
se da un proceso de reformulación; en otras, la reformulación
se produce junto con un proceso de compensación (que puede ser
intermedia o final); un tercer grupo de estrategias es el
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
168
formado por aquellas en las que se detectan procesos de
reformulación y traducción; y, finalmente, en algunas
estrategias se ponen de manifiesto todos los procesos de
estimación (reformulación, traducción y compensación)
considerados en el modelo de R. E. Reys y otros (1982).
A continuación, se presentan ejemplos de análisis de
estrategias pertenecientes a cada uno de los grupos citados.
El análisis que se ha hecho de las mismas es del tipo del
realizado por Segovia y otros (1989, pp. 148-151). Además, se
comentan los errores3 que se han producido en los procesos de
estimación y cómo han influido estos errores en el porcentaje
de error de las estimaciones y en la puntuación (variable
dependiente “PUNTOS”). El análisis de cada estrategia se
inicia con un fragmento de la transcripción -de las
entrevistas realizadas a los participantes del estudio- que
viene acompañado por un esquema de la estrategia.
1. Reformulación. En algunas estrategias solamente se
ha identificado un proceso de reformulación. Entre ellas se
encuentran los tres siguientes ejemplos:
187,5 × 0,06
Uno coma dos. He redondeado el primero a doscientos, multiplicado
por seis y luego he puesto los tres decimales. (Sujeto 13)
3 Aquí se utiliza el término “error” en un sentido general de “conocimiento deficiente e incompleto” (Rico, 1995, p. 69). Así, debe advertirse que algunos de los conocimientos clasificados como errores deben más esta consideración al carácter de “incompletitud” antes citado que a una posible incompatibilidad con los conceptos y procedimientos propios de las matemáticas. Tienen, por tanto, a pesar de su consideración como errores, cierto valor positivo como conocimientos “parcialmente adecuados pero incompletos”. Esto ocurre, por ejemplo, con los errores que han cometido los participantes en el tamaño de la compensación (sin equivocarse en el sentido de la misma).
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
169
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Cálculo
187,5 × 0,06 → 200 × 6 1000 → 1,2
En este caso el sujeto ha reformulado el problema inicial
redondeando uno de los dos números. En esta reformulación ha
cometido un error. En efecto, el sujeto opera los números
decimales como si fueran números naturales –ignorando las
comas decimales- para, a continuación, poner tantos decimales
en el resultado como hay en total en los dos números
multiplicados. Sin embargo, al redondear 187,5 (sustituyéndolo
en el cálculo por 200) se pierde una cifra decimal, de modo
que en la reformulación debería sustituirse 187,5 × 0,06 por
(200 × 6) ÷ 100 = 12. El mismo error puede observarse en la
siguiente estrategia. En ella, se ha utilizado también el
redondeo (en este caso, de los dos números). Estos errores en
la reformulación, producidos seguramente por una combinación
inadecuada de las reglas para operar números decimales y las
de redondeo han conducido a unos errores del 89,3% y del
87,4%, con lo que ambas estimaciones han recibido 0 puntos.
64,6 × 0,16
Uno coma tres. He redondeado a 65, esto [señalando el 16] a 20,
he multiplicado y he puesto los tres decimales. (Sujeto 13)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Cálculo
64,6 × 0,16 → 65 × 20 1000 → 1,3
En el caso siguiente, también se ha utilizado el redondeo de
ambos números. Quizá la característica más llamativa de esta
estrategia es la ausencia de compensación, pues los dos
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
170
redondeos se han realizado en esta ocasión –según indican las
reglas estándar- “hacia arriba”.
0,47 × 0,26
Pues 0,3. He multiplicado 50 × 30, Cero con ciento cincuenta.
Como si hiciera 50 × 30. (Sujeto 41)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Cálculo
0,47 × 0,26 → 50 × 30 10000 → 0,150
Esta ausencia de compensación es la responsable de haber
producido una sobrestimación, con un error del 22,7% (lo que
supone una puntuación de 1 para la estimación).
2. Reformulación y compensación. En los ejemplos
siguientes, además de un proceso de reformulación pueden
encontrarse compensaciones (tanto intermedias como finales)
realizadas para tratar de “corregir” el error producido al
sustituir los datos iniciales en la reformulación.
424 × 0,76
Cuatrocientos. He redondeado hacia abajo, cuatrocientos, esto
hacia arriba, por uno. (Sujeto 13)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación + Compensación intermedia
→ Cálculo
424 × 0,76 → 400 × 1 → 400
Aquí se emplea la destreza de aproximación “potencias de diez”
(P10) al sustituir 0,76 por 1 y, a continuación, previamente
al cálculo, se ha intentado compensar esa primera sustitución
cambiando el 424 por 400. Esta compensación intermedia ha
tenido un sentido adecuado pero una “intensidad insuficiente”,
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
171
conduciendo a una estimación con un error del 24,1% (1 punto).
Lo mismo ha ocurrido en el ejemplo siguiente. La única
diferencia es que ahora la compensación se realiza al final
(después del cálculo) produciendo un error del 30,3% (0
puntos).
424 × 0,76
Eso [señalando el 0,76]... a 1. Pues igual, lo dejaríamos un poco
menos de 424, 420. (Sujeto 21)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Cálculo → Compensación final
424 × 0,76 → 424 × 1 → 424 → 420
Al igual que en el caso anterior, el tamaño de la compensación
es demasiado pequeño4.
El sujeto 21 realiza en la siguiente estimación una
compensación final, equivocando el sentido de la misma. El
procedimiento de aproximación utilizado ha sido el de
sustitución por una potencia de 10 (P10). El porcentaje de
error es de un 21,8% (1 punto).
66 ÷ 0,86
Esto lo dividiría entre uno. Bueno, pero luego le restaría un
poquito. O sea, lo dejaría en 60. (Sujeto 21)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Cálculo → Compensación final
66 ÷ 0,86 → 66 ÷ 1 → 66 → 60
4 Se ha observado que en algunas ocasiones, a falta de un procedimiento mejor –como podría ser en este caso el uso de la propiedad distributiva-, se realiza una compensación intuitiva, que muchas veces consiste simplemente en un redondeo en el sentido adecuado (como 424 redondeado a 420).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
172
En la siguiente estimación, vuelve a darse la situación de
producirse una compensación en el sentido adecuado, pero de
una intensidad insuficiente, dado que sólo se ha disminuido el
resultado de 0,15 a 0,14.
0,47 × 0,26
Eh, 0,47 pongo 0,5 y 0,26 0,3... 0,14. (Sujeto 45)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Cálculo → Compensación final
0,47 × 0,26 → 0,5 × 0,3 → ¿0,15? → 0,14
El error es de un 14,6% (2 puntos) y el sujeto ha escogido
(para hacer la reformulación) el enfoque basado en el redondeo
de ambos números.
3. Reformulación y traducción. En otras estrategias
se combinan los procesos de reformulación y traducción. En
ellas suele haber una mayor riqueza conceptual que se
manifiesta en la abundancia de relaciones que se establecen
(entre las que cabe destacar aquellas que conectan los
decimales con las fracciones). También en estas estrategias
aparecen errores como consecuencia de la aplicación de ideas
equivocadas que tienen los sujetos sobre las operaciones con
decimales y, en particular, sobre el efecto que tiene
multiplicar o dividir un número por un decimal menor que uno.
Un ejemplo de esta situación es el siguiente:
943 ÷ 0,48
Y eso entre la mitad. O sea por la mitad vamos. Novecientos
treinta y cuatro, la mitad, pues... cuatrocientos cincuenta y
algo. (Sujeto 21)
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
173
Problema de estimación en cálculo
→ Reformula-ción
→ Traduc-ción
→ Traduc-ción
→ Reformula-ción
→ Cálculo
943 ÷ 0,48 → 943 ÷ 1/2 → 943 × 1
2 → 943 ÷ 2 → 900 ÷ 2 → 450
El sujeto decide sustituir 0,48 por 1/2 (F). Esta sustitución
le conduce a un proceso de traducción (en el que cambia la
operación de división por la de multiplicación). En esta
primera traducción se encuentra el error. Este error
posiblemente está producido por la mezcla de la idea
equivocada que tienen muchos sujetos de que “la división
siempre disminuye” con la sustitución de 0,48 por ½ (y la
interpretación de ½ como “hacer la mitad”). Así, el proceso
conduce a un error del 77,1% (0 puntos).
En el ejemplo siguiente, el proceso de traducción se da
al realizar una división (65 ÷ 5) en lugar de la
multiplicación inicial (64,6 × 0,16).
64,6 × 0,16
13. Eso. Porque 16 es más o menos un quinto, más o menos un
quinto de 64 y un quinto de 64 es 13. (Sujeto 44)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Traducción → Reformulación → Cálculo
64,6 × 0,16 → 1
5 de 64 → 64 5 → 65
5 → 13
Dado que 65 es mayor que 64,6 y 1/5 es mayor que 0,16 se
produce una sobrestimación que, en ausencia de un proceso de
compensación, conduce a un error del 25,8% (1 punto). Otra
vez, la destreza de aproximación utilizada ha sido la
sustitución de un decimal por una fracción (F) y después de la
traducción se ha realizado otra reformulación para simplificar
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
174
el cálculo (sustituyendo el dividendo por un múltiplo del
divisor).
La misma estrategia es utilizada por el sujeto 53 para
producir una estimación para el siguiente cálculo:
0,47 × 0,26
Multiplicar por 0,25, es aproximadamente multiplicar por un
cuarto. Entonces divido 0,47 entre cuatro, pues 0,12. (Sujeto 53)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Traducción → Reformulación → Cálculo
0,47 × 0,26 → 0,47 × 1 4 → 0,47
4 → 0,48 4 → 0,12
Como puede verse, se vuelve a repetir el esquema anterior. En
este caso, la primera reformulación lleva implícita una
“compensación intermedia” que no ha sido señalada en el
esquema por no parecer intencionada. Esto hace que el error
haya sido menor (1,8%, 3 puntos). También vuelve a darse tras
la sustitución por una fracción (F) la reformulación con el
uso de “números compatibles”.
También ha habido procesos de estimación, dentro de los
cuales el sujeto hacía una valoración conducente a un cambio
en la estrategia.
66 ÷ 0,86
66 entre 0,86 es multiplicar por 85 cienavos. Entonces divido
entre cien y me queda... Bueno, esta me cuesta. Esta multiplico
por... más o menos lo voy a aproximar a 0,9. Entonces 9 por 10-1,
es dividir, entonces esto me quedaría aproximadamente 660 entre 9
y me daría... por 7... 63 pues aproximadamente 70. (Sujeto 53)
Problema de estimación en cálculo
→ Traducción → Valoración →
66 ÷ 0,86 → 66 × 85
100 → Difícil →
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
175
→ Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Traducción → Reformu-lación
→ Cálculo
→→ 66 ÷ 0,86 → 66 ÷ (9 × 10-1) → 660 9 → 630
9 → 70
En el segundo intento, el sujeto utiliza la sustitución
mediante el uso de exponentes (Exp), lo que supone un proceso
de traducción. Esta sustitución se complementa -como en los
dos casos anteriores- con el uso de números compatibles,
reemplazando 660 por 630 (que es múltiplo de 9). El error es
de un 8,8% (3 puntos).
Otro ejemplo claro de traducción es el siguiente:
943 ÷ 0,48
Y esto es entre aproximadamente, lo aproximo a 0,5, entonces es,
claramente es multiplicar por dos, o sea que... por nueve
dieciocho... 1900. (Sujeto 53)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Traducción → Cálculo
943 ÷ 0,48 → 943 ÷ 0,5 → 950 × 2 → 1900
En él se cambia una división por una multiplicación (cambiando
así la estructura matemática del problema). El uso de
fracciones (sustitución de 0,5 por ½) no es explícito pero
parece haber sido el enfoque empleado. La estimación es casi
exacta (error del 3,3%, 3 puntos).
4. Reformulación, traducción y compensación. Sólo
en unos pocos casos se han combinado los tres procesos de
estimación descritos en R. E. Reys y otros (1982) en una misma
estrategia de estimación. En los siguientes ejemplos, tomados
del sujeto 42, se produce una sustitución de un decimal por
una fracción (F) que posteriormente conduce a una traducción
-pues en ambos casos se produce un cambio de operación-.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
176
64,6 × 0,16
Esto es un 16% de 64, que viene a ser la sexta parte, un poco
más, pues... 12 sería mi estimación. (Sujeto 42)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformula-ción
→ Reformu-lación
→ Traduc-ción
→ Cálculo → Compen-sación
64,6 × 0,16 → 16% de 64 → 1
6 de 64 → 64 6 → ¿10? → 12
943 ÷ 0,48
943 dividido entre... 1750. [Explícalo]. Esto si lo multiplicamos por 0,5 esto dobla, es como si lo multiplicamos por dos. Y esto por dos son... 1900 casi, luego sería un poquito menos 1800 o 1750. (Sujeto 42)
Problema de estimación en cálculo
→ Reformulación → Traducción → Cálculo → Compensación
943 ÷ 0,48 → 943 ÷ 0,5 → 950 × 2 → 1900 → 1750
En cuanto a las dos compensaciones finales, hay en ambas un
error en el sentido de las mismas. En el primer caso el error
es de un 16,1% (2 puntos) y en el segundo del 10,9% (2
puntos). En ambos casos, el sujeto hubiera obtenido una
puntuación mejor si se hubiera abstenido de realizar
compensación alguna. De hecho, los procesos de compensación
resultan ser –según indica la revisión de la literatura- los
más complejos y esto hace que muchos individuos eviten
utilizarlos, especialmente cuando tienen poca confianza en su
habilidad de estimar.
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
177
Conocimiento del efecto que tiene la alteración de
los datos en el resultado de la operación
El objetivo que tenía la segunda fase de la entrevista era que
los sujetos participantes pusieran de manifiesto
explícitamente el conocimiento que tenían sobre el efecto que
produce la alteración de los datos en el resultado de una
operación de multiplicación o división. Tras analizar las
respuestas dadas en esta fase de la entrevista, se han podido
encontrar tres tipos de sujetos, teniendo en cuenta el
conocimiento de los mismos sobre el efecto de la alteración de
los datos en los resultados. A continuación se describen los
resultados encontrados adjuntando ejemplos representativos
tomados de la transcripción de la entrevista (apéndice C).
Cada fragmento de la transcripción comienza con el cálculo que
figuraba en el encabezamiento de la pregunta y termina citando
al sujeto que responde a la misma. Se recuerda que, según se
explica en el capítulo 3, los participantes debían responder
al siguiente tipo de preguntas:
Sin realizar un cálculo exacto, señala la mejor estimación para
72 ÷ 0,025
a) mucho menor que 72
b) un poco menor que 72
c) un poco mayor que 72
d) mucho mayor que 72
Resultado 1.1
Algunos sujetos tienen un conocimiento erróneo sobre el efecto
que produce la alteración de los datos en el resultado de
multiplicaciones y divisiones cuando en éstas intervienen
números decimales menores que uno. Piensan que “la
multiplicación siempre aumenta” y “la división disminuye”.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
178
187,5 × 0,06
Un poco mayor. La C. Un poco mayor que 187,5. Por que al
multiplicarlo por... o... no, no mucho... a ver... lo vas a
multiplicar casi por... Ah, no, claro, por que lo multiplicas por
0,06 que no es la mitad, es menos. Entonces yo creo que va a ser
un poco mayor, no mucho mayor.(sujeto 21)
66 ÷ 0,86
Esto va a ser mucho menor que 66 porque lo estás dividiendo por
un número que es más de la mitad, es más que 0,5. Entonces ya le
estás quitando la mitad de 66, con lo cual, y le estás quitando
más de la mitad, con lo cual, va a ser bastante menor.(sujeto 21)
943 ÷ 0,48
Y este va a ser poco menor porque le estás quitando menos de la
mitad. Aunque también es 48 que está muy cerca del 0,5 pero
bueno.(sujeto 21)
Resultado 1.2
Algunos individuos aplican reglas -relativas al efecto que
produce la alteración de los datos en el resultado- de forma
inconsistente, incurriendo en múltiples contradicciones. En
ocasiones, estas contradicciones se producen dentro de una
misma respuesta. A continuación se proponen como ejemplo
varias respuestas del sujeto 41.
187,5 × 0,06
La A. Mucho menor que 187,5. Porque, si divido un número por...
por un número que tiene más decimales, un poco menor. [¿Por
qué?]. Es multiplicar, multiplicar. Pues entonces un poco mayor.
[¿Por qué?]. Porque lo estoy multiplicando por un decimal. No
puede ser mucho más grande. Es un poco mayor. Porque lo
multiplico por cero con uno, más o menos...(sujeto 41)
Aquí elige la opción C. Parece mantener que multiplicar
siempre aumenta, pero si es por un decimal pequeño (cero con
uno, más o menos), el aumento no es muy grande. Sin embargo en
la siguiente respuesta comienza manteniendo lo mismo para
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
179
posteriormente cambiar a la opción B. Razona su respuesta
argumentando que al multiplicar por un decimal menor que uno
el resultado debe disminuir.
64,6 × 0,16
Y aquí lo mismo. Un poco mayor. Porque es como si lo multiplico
por cero con ... No. Un poco menor porque lo estoy multiplicando
por un número menor que uno. Entonces será un poco menor.(sujeto
41)
En la división, comienza mostrando un conocimiento básicamente
correcto (dividir por un número menor que uno da un resultado
mayor), a pesar de que al inicio parece que va a tomar una
opción equivocada (la A).
66 ÷ 0,86
Es mucho menor. Porque 66 entre 0,8 más o menos. Es un poco mayor
porque si 66 entre uno es a 66, si lo divido entre un número un
poco menor, pues me da un resultado un poco mayor, ¿No?. (sujeto
41)
943 ÷ 0,48
Pues dará aproximadamente... un poco mayor. Porque 943 entre 1
sería 943, entre la mitad, pues sería más. (sujeto 41)
Sin embargo, cuando se trata de dividir un número por otro
mayor (aunque el divisor sea menor que uno) la respuesta
varía. (Obsérvese el cambio de respuesta de la opción D a la
A).
0,76 ÷ 0,89
Mucho mayor que 0,76. Siete entre ocho me da menos que... . Son
0,7 dividido entre 0,8 me da menos que uno. [Entonces, ¿cuál
eliges?] Mucho menor que 0,76. [¿Por qué?]. Por eso, por que si
divides 0,7 entre 0,8 me da menos que... me da menor que uno,
menor que 0,1. (sujeto 41)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
180
Este fenómeno consistente en mantener que “la división
aumenta” cuando el divisor es menor que uno, pero disminuye si
el divisor es menor que uno pero mayor que el dividendo, puede
también ser observado en las respuestas del sujeto 2.
66 ÷ 0,86
Mucho mayor que 66. Porque como se divide por un número pequeño,
cuando se divide sale... el resultado es mayor siempre.(sujeto 2)
943 ÷ 0,48
Mucho menor que 943. Ay no, espera. Es una división. No, mucho
mayor que 943. Por lo mismo de antes. Porque cuando se divide por
un pequeño...(sujeto 2)
0,76 ÷ 0,89
Un poco menor que 0,76. Es que si quieres que te diga por qué
propiedad de la Matemática... no te lo puedo decir. Porque este
lo he redondeado a 0,8 para arriba y este para abajo y me da 0,8
entre 0,8 pues a uno. Pues un poco menor.(sujeto 2)
Parece que en estos casos los sujetos no ven la compatibilidad
entre el hecho de que el resultado de la división debe ser
mayor que el dividendo (por ser el divisor menor que uno) y
además debe ser menor que uno (por ser el divisor mayor que el
dividendo).
Resultado 1.3
Hay sujetos que demuestran conocer perfectamente el efecto de
la alteración de los datos en el resultado. Sus respuestas
pusieron de manifiesto que conocían bien el efecto relativo de
las operaciones y que eran capaces de cambiar, con gran
flexibilidad, entre distintos tipos de números (decimal,
fracción, porcentaje, exponentes) para facilitar los cálculos,
destreza con la que muestran tener un buen sentido numérico.
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
181
187,5 × 0,06
Mucho menor que 187,5. Porque multiplicar por un número que es
menor que uno, siempre saldrá el resultado menor.(sujeto 44)
0,76 ÷ 0,89
Un poco menor que 0,76... Un poco mayor que 0,76 porque divide
entre un número menor que uno.(sujeto 44)
187,5 × 0,06
187,5 × 0,06 pues va a ser un número realmente pequeño. Es mucho
menor que 187,5. Porque esto es el 6% de 187,5. Se quedaría en...
no sé cuánto te he dicho antes. Diez o algo así. (sujeto 42)
64,6 × 0,16
Sería el 16% de 64 que se quedaría en... Mucho menor, mucho
menor. La A también cogería. (sujeto 42)
424 × 0,76
Si multiplico por uno... Un poco menor que 424. Sería la B.
Porque esto es el 76% de 424. Entonces va a ser una cuarta parte
menos.(sujeto 42)
64,6 × 0,16
La primera también. Porque aproximadamente es dividir entre
cinco. Es multiplicar por un quinto y a medida en que el cinco se
empieza a ... va a ser mucho menor. (sujeto 53)
424 × 0,76
Aquí un poco menor. La B. Porque estás multiplicando por tres
cuartos. Entonces va a ser un poco menor pero tampoco... (sujeto
53)
0,47 × 0,26
Pues, la A. Es que es aproximadamente la mitad. Entonces mucho
menor que 0,26. (sujeto 53)
943 ÷ 0,48
La D. Porque estás dividiendo entre 0,5 aproximadamente un medio
y es multiplicar casi por dos. (sujeto 53)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
182
0,76 ÷ 0,89
La C. Un poquito mayor que 0,76 pero tampoco mucho. Porque
divides entre... aproximo 0,89 a 9 por 10-1, entonces 10-1 sube
arriba por 10. Te queda 7,6 entre 8, pues un poquito más grande
que... [inaudible]. (sujeto 53)
Influencia del conocimiento del efecto de la
alteración de los datos en el resultado en las
estrategias de estimación
En este apartado, el objetivo es tratar de contrastar las
informaciones obtenidas en los dos puntos precedentes. Así, ya
se conocen las estrategias utilizadas por los sujetos para
producir sus estimaciones. También se sabe cuál es el
conocimiento que tienen los mismos sobre el efecto que tiene
la alteración de los datos en el resultado de una operación.
Queda por saber qué relación existe entre el conocimiento que
tienen los sujetos sobre el efecto que tiene la alteración de
los datos en el resultado y las estrategias de estimación que
emplean. Para ello deben compararse las respuestas de los
sujetos en ambas fases de la entrevista.
Para ilustrar los resultados expuestos a continuación, se
utilizarán ejemplos tomados de la transcripción de la
entrevista. En los ejemplos aparece la estimación dada por el
sujeto, con la explicación dada por el mismo del procedimiento
utilizado para producir la estimación. A continuación se añade
la respuesta de los sujetos a la pregunta (correspondiente a
la estimación dada) que se hace para evaluar el conocimiento
del sujeto sobre el efecto que tiene la alteración de los
datos en el resultado.
Los resultados hallados han sido los siguientes:
Resultado 2.1. Algunos sujetos demostraron (en la segunda
parte de la entrevista) tener un conocimiento inadecuado sobre
el efecto que tiene la alteración de los datos en el resultado
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
183
de una operación. De ellos, varios dieron (en la primera parte
de la entrevista) estimaciones erróneas, en concordancia con
este conocimiento inadecuado. Sin embargo, en muy pocos casos
se ha podido establecer que fuera la falta de un conocimiento
adecuado sobre el efecto de la alteración de los datos en el
resultado la causante de los errores al producir las
estimaciones.
Resultado 2.2. Algunos sujetos utilizaron, para producir
sus estimaciones, el conocimiento que tenían sobre el efecto
que tiene la alteración de los datos en el resultado de la
operación. Este conocimiento se puso de manifiesto en los
informes verbales de los sujetos (al explicar la estrategia
que habían utilizado para dar la estimación).
Resultado 2.3. Algunos sujetos, que demostraron -en la
segunda fase de la entrevista- tener un buen conocimiento
sobre el efecto que tiene la alteración de los datos en el
resultado de una operación, no utilizaron este conocimiento en
la producción de sus estimaciones. Esto se puso de manifiesto
al dar –en la primera fase de la entrevista- estimaciones
incompatibles con el conocimiento que demostrarían después
tener sobre el efecto de la alteración de los datos en el
resultado.
Resultado 2.1
Conocimiento inadecuado sobre el efecto que tiene la
alteración de los datos en el resultado y producción de
estimaciones erróneas, en concordancia con este conocimiento
inadecuado.
187,5 × 0,06
Pues 187, o sea, sabemos que por cero sería cero. Entonces lo que
hacemos es aproximar esta cantidad, el 0,06, lo ponemos en 0,5 o
a 1, pero bueno, sería mucho. A 0,5 y entonces multiplicamos y no
sé, lo que nos dé. ¿Lo estimo?. Sí, sí. Tienes que dar una
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
184
estimación5. 300. He multiplicado por 0,5 entonces sería por la
mitad más o menos. 187, la mitad... el doble, perdón. El doble de
187 sería... pues de 100, 200 pero al ser 87, mucho más, 300.
187,5 × 0,06
Un poco mayor. La C. Un poco mayor que 187,5. Porque al
multiplicarlo por... o... no, no mucho... a ver... lo vas a
multiplicar casi por... Ah, no, claro, por que lo multiplicas por
0,06 que no es la mitad, es menos. Entonces yo creo que va a ser
un poco mayor, no mucho mayor.(sujeto 21)
64,6 × 0,16
Pues éste lo pondría 0,16 pues a 0,2 que es menos del doble.
Entonces pues sería 64, el doble de 64 sería 128, un poco menos,
110 o 100. Por ahí.(sujeto 21)
64,6 × 0,16
Este va a ser también... No, este va a ser mucho mayor porque ya
es 16, mucho mayor.(sujeto 21)
Este sujeto está utilizando la relación “0,5 = ½”. Utilizar de
forma apropiada esta relación para producir una estimación
supone, utilizando la estrategia “fracciones”, que:
a) Dividir un número por 0,5 es lo mismo que calcular el doble
de dicho número.
b) Multiplicar un número por 0,5 es lo mismo que calcular la
mitad de dicho número.
El sujeto, al dar estas estimaciones, aplica la regla al
revés. Para multiplicar un número por 0,5 calcula el doble del
número. Posiblemente este cambio se deba a que el sujeto
espera un resultado mayor que 187,5 y por esta razón opta por
hacer el doble en vez de la mitad.
En las preguntas que figuran después de las estimaciones el
sujeto sostiene explícitamente que al multiplicar por un
número decimal el resultado debe hacerse mayor. El sujeto
5 El texto que aparece en cursiva en la trascripción corresponde a aclaraciones hechas por el entrevistador durante la entrevista.
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
185
sigue tomando 0,5 = ½ como referencia. Si multiplicamos por
0,06 (menor que ½) el resultado se hace mayor, pero no mucho
mayor. En el segundo ítem, cambia de referencia. En vez de
tomar esta vez como referencia ½ (0,16 es menor que ½) toma
como referencia el 0,06 del apartado anterior: Si multiplicar
por 0,06 aumenta un poco, por 0,16 debe aumentar mucho.
66 ÷ 0,86
Esto lo dividiría entre uno. Bueno, pero luego le restaría un
poquito. O sea, lo dejaría en 60.(sujeto 21)
66 ÷ 0,86
Esto va a ser mucho menor que 66 porque lo estás dividiendo por
un número que es más de la mitad, es más que 0,5. Entonces ya le
estás quitando la mitad de 66, con lo cual, y le estás quitando
más de la mitad, con lo cual, va a ser bastante menor.(sujeto 21)
943 ÷ 0,48
Y eso entre la mitad. O sea, por la mitad, vamos. Novecientos
treinta y cuatro, la mitad, pues... cuatrocientos cincuenta y
algo.(sujeto 21)
943 ÷ 0,48
Y este va a ser poco menor porque le estás quitando menos de la
mitad. Aunque también es 48, que está muy cerca del 0,5, pero
bueno.(sujeto 21)
Este sujeto parece ver la división como equivalente a
“quitar”. Dividir por un número decimal menor que uno va a
consistir en quitar una parte de la cantidad de partida. Si
dividimos por un número mayor que 0,5 le quitamos al número
más de la mitad. Si dividimos por un número menor que 0,5 le
quitamos al número menos de la mitad. Aquí el sujeto está
mostrando tener un error de concepto sobre la división. En
efecto, la división puede considerarse como una resta sucesiva
y preguntarnos cuántas veces podemos quitar 0,48 de 943 pero
el sujeto está interpretando la operación como si fuera
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
186
943 − 0,48 × 943 (quitarle al número un poco menos de la mitad
del mismo). Esta forma de considerar la división podría tener
su origen en una mezcla de la interpretación de la división
como resta sucesiva y la expresión del decimal 0,5 como
fracción (1/2) que el sujeto interpreta como “la mitad”.
Al dar una estimación para el cálculo 66 ÷ 0,86,el sujeto
utiliza su interpretación particular de la división como resta
y el conocimiento de que 66 ÷ 1 = 66 para dar esta estimación
intuitiva de 60. El sujeto ha realizado una compensación en su
estimación, equivocándose en el sentido que debe dar a la
compensación, debido a un conocimiento inadecuado sobre el
efecto que tiene la alteración de los datos en el resultado de
una división. Lo mismo ocurre en el ejemplo siguiente:
66 ÷ 0,86
Unos 58. Porque si 63 entre uno, 66 entre uno más o menos son 66,
por un número menor...(sujeto 41)
El sujeto se equivoca en la compensación al disminuir el
resultado (de 66 a 58) en vez de aumentarlo, debido a un
conocimiento inadecuado del efecto que tiene la alteración de
los datos en el resultado.
Resultado 2.2
Sujetos que utilizan, para producir sus estimaciones, el
conocimiento que tienen sobre el efecto que tiene la
alteración de los datos en el resultado de la operación.
424 × 0,76
Es unos... 300. Porque si 424 lo multiplico por un número menor
que uno, o sea 0,7 aproximadamente, pues... me tiene que dar un
número menor. ¿No?.(sujeto 41)
66 ÷ 0,86
A ver. Cuando estamos dividiendo, el número aumenta... Este
número, si lo dividimos entre uno se queda igual. Al ser más
Análisis de datos cualitativos
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
187
pequeño, este número aumenta. Luego sería 0,86... sería...
casi... esto... 75. (sujeto 42)
0,76 ÷ 0,89
0,76 dividido... No cambiaría. Si lo multiplicamos por... uno, o
sea, dividimos entre uno, esto [señalando el 0,76] no cambiaría
pero es un poquito menos luego esto [sigue señalando el 0,76] va
a aumentar. 0,9. (sujeto 42)
66 ÷ 0,86
Unos 74. Porque dividir entre 0,86 es como... en lugar de quitar
números, añades. Añades, porque divides entre una unidad menor
que uno. (sujeto 44)
En todos estos casos se ha sustituido un número cercano a uno
por uno para, a continuación, realizar una compensación de
tipo intuitivo (sin realizar un calculo) en la que se ha
utilizado un conocimiento adecuado sobre el efecto de la
alteración de los datos sobre el resultado. El uso de este
conocimiento se pone de manifiesto al hacer los sujetos
mención explícita del mismo en su informe verbal.
Resultado 2.3 Sujetos que tienen un buen conocimiento sobre el efecto que
tiene la alteración de los datos en el resultado de una
operación pero no utilizan este conocimiento en la producción
de sus estimaciones.
187,5 × 0,06
1870. He redondeado este [señalando el 0,06] a 0,1 y luego lo que
he hecho es multiplicar. (sujeto 2)
187,5 × 0,06
Es menor. Mucho menor que 187. Porque cuando haces una
multiplicación o sea cuando multiplicas con cero coma cero
siempre el resultado es menor. (sujeto 2)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
188
64,6 × 0,16
1250. Lo mismo. Redondeando este [señalando el 0,16] a 0,2 y
multiplicando el 2 por el 64. (sujeto 2)
64,6 × 0,16
Este. Mucho menor que 64,6. No he hecho la operación pero vamos,
este es el 10%, mas o menos 0,2 el 20% entonces he hecho el 20%.
Se puede decir que es, mas o menos. (sujeto 2)
943 ÷ 0,48
470. Este lo redondeas a 0,50, la mitad y lo he dividido por un
medio. (sujeto 2)
943 ÷ 0,48
Mucho menor que 943. Ay no, espera. Es una división. No, mucho
mayor que 943. Por lo mismo de antes. Porque cuando se divide por
un pequeño... (sujeto 2)
En estos casos se produce una clara contradicción entre las
estimaciones producidas y el conocimiento sobre el efecto de
la alteración de los datos sobre una operación. Este
conocimiento es correcto pero no se aplica en la producción o
en la evaluación de la razonabilidad de las estimaciones.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Capítulo 6
Conclusiones e implicaciones
En este último capítulo se exponen las conclusiones e
implicaciones de la investigación. Las conclusiones están
divididas en dos partes: las correspondientes al estudio
cuantitativo y las que se han obtenido como resultado del
análisis de las entrevistas, de tipo cualitativo. A
continuación, se desarrolla el apartado dedicado a las
limitaciones del estudio, en el que se da una especial
atención a la prueba que se ha utilizado, haciendo una
valoración de la misma y de su forma de administración con
respecto a los objetivos del trabajo y proponiendo posibles
mejoras para la elaboración de pruebas futuras. Para
finalizar, se citan las implicaciones para la enseñanza y para
la investigación y se proponen varias sugerencias y una
posible vía para continuar la investigación en el futuro,
abordando otros aspectos de la problemática que se plantea
como resultado de este estudio, que no han sido tratados en el
mismo.
Conclusiones del estudio cuantitativo
Influencia del factor “tipo de operación”
Como pudo verse en el capítulo 4, al estudiar los efectos
principales en el análisis de varianza, los ítems de
multiplicación han obtenido una puntuación media superior (de
1.236 por 1.121 para los ítems de división), pero la
diferencia es muy pequeña y no resulta significativa
(p = 0,124). Sin embargo, debe recordarse que, a pesar de que
-en promedio- las puntuaciones para los ítems de
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
190
multiplicación y de división eran muy parecidas, el estudio
sobre la interacción permitía matizar que esta igualdad no se
daba a través de todos los niveles del factor “tipo de
número”. La puntuación media para la división era mucho mayor
que para la multiplicación cuando se operaban números
decimales mayores que uno, y menor cuando aparecían decimales
menores que uno.
De acuerdo a estos resultados, debe destacarse que en
este trabajo ha sido fundamental estudiar la interacción entre
las variables “tipo de operación” y “tipo de número” para
poder valorar cuál es la dificultad relativa de las tareas de
estimación en función del tipo de operación (de multiplicación
o de división) que aparece en ellas.
Si se comparan los resultados obtenidos en este trabajo
con los de otros precedentes, se observa que, en el de
Rubenstein (1985a), las tareas de estimación con divisiones
resultaron más difíciles que aquéllas en las que había
multiplicaciones mientras que, en el estudio de Bestgen y
otros (1980), no hubo diferencias significativas entre estos
dos tipos de tareas. Rubenstein interpreta que la diferencia
puede deberse a que en el primer trabajo participaron alumnos
de octavo grado y, en el segundo, maestros en formación. En
este estudio, los resultados se parecen más a los obtenidos
por Bestgen y otros (1980). Sin embargo, debe advertirse que
resulta difícil establecer comparaciones entre estos
resultados debido a que, en este trabajo, se ha hecho una
distinción fundamental –que no existe en los otros- entre
números decimales mayores y menores que uno y, además, se ha
otorgado un papel primordial al estudio de la interacción
entre las variables.
El hecho de que en esta investigación se haya mostrado
que el estudio de la interacción entre las variables “tipo de
operación” y “tipo de número” puede facilitar información de
interés para valorar la dificultad de las tareas de estimación
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
191
en función del tipo de operación que aparece en ellas, es de
vital importancia. En efecto, hace que la explicación de que
las diferencias encontradas en los trabajos de Bestgen y otros
(1980) y Rubenstein (1985a) se deben a la diferencia de edad
entre los sujetos participantes, deje de resultar
completamente satisfactoria. Este es uno de los puntos
conflictivos que queda pendiente de aclaración para futuras
investigaciones.
Influencia del factor “tipo de número”
Según se indicó en el capítulo 3, la hipótesis principal de la
investigación consistía en afirmar que las tareas de
estimación de productos y divisiones en las que aparecen
números decimales menores que uno son más difíciles que
aquéllas en las que aparecen números naturales o números
decimales mayores que uno.
Esta hipótesis ha sido claramente confirmada por los
resultados que se han presentado en el capítulo 4. Según los
mismos, la media de las puntuaciones correspondientes a los
ítems con números decimales menores que uno ha resultado ser
significativamente inferior a la correspondiente a los ítems
con números decimales mayores que uno y a la de los ítems con
números naturales. Sin embargo, no se han encontrado
diferencias significativas entre los ítems con números
naturales y aquellos que tienen números decimales mayores que
uno.
Esta que se acaba de exponer, ha supuesto quizá la
aportación más importante del estudio. En efecto, según se
exponía en el capítulo 2, al revisar los antecedentes del
problema, había una discordancia entre los resultados
obtenidos en los trabajos de Bestgen y otros (1980) y
Rubenstein (1985a), y el de Goodman (1991) con respecto a la
dificultad relativa de las tareas de estimación en función del
tipo de número (natural o decimal) que aparecía en ellas. En
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
192
los dos primeros trabajos se llegaba a la conclusión de que
resultaba más difícil estimar con decimales que con números
naturales mientras que, en el estudio de Goodman (1991), no se
encontraba diferencia significativa de dificultad entre estos
dos tipos de ítems. Esto condujo a elaborar la hipótesis
principal de la investigación, tras comprobar que en el
estudio de Goodman (1991) –al contrario que en los otros dos-
no aparecían en la prueba de estimación ítems con números
decimales menores que uno.
De este modo, ha resultado fundamental hacer la
distinción –dentro de los números decimales- entre los números
mayores y los menores que uno. Esto no se había hecho en las
investigaciones antes citadas y permite relacionar los
resultados que se han encontrado en este trabajo con los
procedentes con otras áreas de investigación en Didáctica de
las Matemáticas. Por ejemplo, con la resolución de problemas
de estructura multiplicativa, en la que también se han
encontrado ideas equivocadas sobre las operaciones de
multiplicación y división cuando aparecían en las mismas
números decimales menores que uno.
Conclusiones sobre la variable “tiempo de respuesta”
La forma de administrar el tiempo de respuesta en la prueba de
estimación ha sido distinta a la empleada en otros trabajos.
Se recuerda que en la prueba de estimación se “limitó”
indirectamente el tiempo de respuesta permitiendo a los
sujetos que emplearan el tiempo que quisieran para responder a
cada ítem pero advirtiéndoles de que su rapidez de cálculo
sería tenida en cuenta en la evaluación de la prueba1. Tanto en
los estudios de correlación presentados en el capítulo 4, como
en el análisis de varianza, con la variable “tiempo de
respuesta” como variable dependiente (que figura en el
1 Pueden consultarse detalles sobre las indicaciones concretas dadas a los participantes en las páginas 107-108.
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
193
apéndice B), se ha podido comprobar que esta forma de
administrar el tiempo de respuesta no ha influido en los
resultados obtenidos en la investigación.
Cabe reseñar, sin embargo, como aspecto muy positivo para
el análisis de los datos, que de un total de 1060 tareas de
estimación propuestas, no ha habido ni una sola tarea dejada
sin respuesta por los sujetos participantes. Garantizar que
esta situación no se dé, cuando se impone un límite en el
tiempo disponible para responder a cada ítem del test (o al
total de los ítems de la prueba), es casi imposible2. Por otra
parte, si no se impone ningún tipo de limitación al tiempo de
respuesta los alumnos tienden a realizar cálculos exactos mas
que a estimar, con lo que disminuye la validez de la prueba
como instrumento para medir la habilidad de estimar.
Clasificación de los sujetos participantes
Una de las aportaciones del presente trabajo a la metodología
empleada en las investigaciones sobre estimación en cálculo es
la utilización que se hace en el mismo del análisis de
conglomerados (análisis cluster), para clasificar a los
participantes en el estudio según su habilidad de estimación
con distintos tipos de números. Así, gracias al uso de esta
técnica, se ha podido localizar un grupo formado por 10
sujetos (de un total de 53) con una habilidad media-alta de
estimación con números naturales, pero que tenían serias
dificultades para realizar estimaciones con números decimales
(mayores o menores que uno). También se ha detectado un grupo3
(formado por 6 sujetos) con una habilidad alta para estimar
2 Cuando el sujeto no tiene tiempo para responder debido a una limitación del tiempo de respuesta se producen los valores “missing” que son “valores omitidos o puntuaciones de las que no dispone el investigador [cuya presencia constituye] una amenaza a la validez de conclusión estadística porque produce grupos no equilibrados (diferente número de sujetos en los grupos) e incrementa los efectos derivados de la violación de los supuestos del modelo estadístico” (Balluerka, 1999, p. 58). 3 Véase la descripción más detallada de estos dos grupos de sujetos (cluster 4 y cluster 3) en las páginas 148 y 149.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
194
con números decimales mayores que uno pero con grandes
dificultades para realizar estimaciones con números decimales
menores que uno.
Hay que señalar que, en la amplia revisión realizada de
investigaciones sobre estimación, no se ha encontrado ninguna
en la que se haya utilizado este tipo de análisis para
clasificar a los sujetos participantes. El uso del análisis de
conglomerados ha demostrado ser una técnica de gran interés,
tanto con finalidades descriptivas, como para seleccionar
sujetos que cumplan determinadas condiciones para la
realización, en investigaciones futuras, de entrevistas o
estudios de casos.
Conclusiones del estudio cualitativo
Uso de procesos y estrategias de estimación
Los sujetos participantes en el estudio han utilizado los tres
procesos generales de estimación (reformulación, traducción y
compensación) descritos en el trabajo de R. E. Reys y otros
(1982).
Los procesos de reformulación se han dado asociados con
distintas técnicas de aproximación, las cuales pueden ser
consideradas como variantes del redondeo (como el redondeo de
ambos números, el redondeo de uno de los dos números, o el uso
de potencias de 10). Algunos alumnos han cometido errores en
los procesos de reformulación al no ser capaces de coordinar
adecuadamente las reglas de las operaciones con números
decimales con las del redondeo.
Los procesos de traducción se han puesto de manifiesto al
sustituir números por expresiones con exponentes, pero también
al sustituir decimales por fracciones. Este último tipo de
sustitución suele vincularse a los procesos de reformulación.
Una de las conclusiones a las que se ha llegado en este
trabajo es que el tipo de sustitución que se hace de los datos
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
195
no determina por completo el proceso de estimación empleado.
En efecto, una vez sustituido el número decimal (dato inicial)
por una fracción, debe examinarse si el modo en que se opera
con la fracción obtenida supone (o no) un cambio en la
estructura matemática del problema4. Sólo entonces se podrá
decidir si se está ante un proceso de reformulación o uno de
traducción. Para hacer este tipo de consideraciones, ha
resultado de vital importancia asumir un modelo para las
estrategias de estimación como el propuesto en Segovia y otros
(1989).
Dentro de los procesos de traducción se han producido
errores debidos a la presencia en los sujetos de ideas
equivocadas sobre las operaciones. Por ejemplo, un error
habitual ha sido la sustitución de la división de un número
por ½ por “hacer la mitad de dicho número”. En este caso,
parece que la idea equivocada de que “la división siempre
disminuye” conduce al error cometido en el cálculo.
Por otra parte, los participantes han utilizado tanto la
compensación intermedia como la compensación final. Cabe
destacar también la existencia de sujetos que han evitado
sistemáticamente realizar cualquier tipo de compensación,
posiblemente por la dificultad de este tipo de procesos o por
falta de confianza en su habilidad de estimar. Además, se han
detectado dos tipos de errores en los procesos de
compensación: errores en el sentido en el que se realiza la
compensación, y errores en la “intensidad” de la misma. En los
errores de sentido se pone de manifiesto que los sujetos
tienen un conocimiento inadecuado sobre el efecto que produce
la alteración de los datos en el resultado de una operación.
Estos resultados concuerdan con los de otras investigaciones
en las que se señala que los procesos de compensación resultan
ser los más complicados. Esto se debe a que son los que exigen 4 El que haya (o no) un cambio en la estructura matemática del problema dependerá de si se produce un cambio en el orden en que se realizan las operaciones o en el tipo de operación realizada.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
196
mayor reflexión5 y tener un buen sentido numérico que se
manifieste en la aplicación correcta del conocimiento de las
propiedades de las operaciones.
El uso de estrategias6 de estimación ha sido muy variado.
En un extremo pueden situarse las estrategias más sencillas,
consistentes básicamente en un proceso de reformulación
mediante alguna variante del redondeo. En el otro extremo, se
encuentra el empleo de estrategias más sofisticadas, en las
que se han utilizado los tres procesos de estimación
(reformulación, traducción y compensación) junto con destrezas
de aproximación más complejas que el redondeo (como la
sustitución de un decimal por una fracción o el uso de
exponentes).
Algunos sujetos, en especial los de baja habilidad en
estimación, en lugar de emplear los procesos característicos
de la estimación, han utilizado procedimientos propios del
cálculo escrito para producir sus “estimaciones”. Así, se ha
considerado la imitación (mental) del algoritmo escrito como
un enfoque -para las tareas de estimación- en el que no se da
ninguno de los procesos de reformulación, traducción o
compensación. En este trabajo se ha considerado7 que tal manera
de proceder refleja una ausencia del conocimiento de los
procesos y estrategias propios de la estimación8.
5 Se recuerda que algunos autores como Schoen y otros (1987) sugieren que ciertos enfoques de la estimación –como la reformulación mediante el redondeo- pueden “ser enseñados y aprendidos la mayor parte de las veces como procedimientos memorísticos sin ninguna conexión con la comprensión de conceptos” (p. 4). 6 Como se ha dicho en capítulos anteriores, en este trabajo se consideran las estrategias como “plan general de actuación” (Segovia y otros, 1989, p. 148) que engloba destrezas de aproximación, procesos de estimación, algoritmos de cálculo mental y la valoración del resultado. 7 Siguiendo el enfoque sobre estrategias de estimación de Segovia y otros (1989). 8 Al contrario que otros autores como Levine (1982) que considera la “imitación del algoritmo escrito” como estrategia de estimación.
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
197
Conocimiento del efecto de la alteración de los datos
en el resultado de una operación
Al analizar las respuestas de los sujetos a la segunda fase de
la entrevista, se llegaba a los siguientes resultados:
1. Algunos sujetos tienen un conocimiento erróneo sobre el
efecto que produce la alteración de los datos en el resultado
de multiplicaciones y divisiones cuando en éstas intervienen
números decimales menores que uno. Piensan que “la
multiplicación siempre aumenta” y “la división disminuye”.
2. Algunos individuos aplican reglas relativas al efecto que
produce la alteración de los datos en el resultado de forma
inconsistente, incurriendo en múltiples contradicciones.
3. Hay sujetos que demuestran conocer perfectamente el efecto
de la alteración de los datos en el resultado.
El primer resultado coincide con los de otras
investigaciones -cuyos hallazgos han sido presentados en la
revisión de la literatura- como las de Tirosh y Graeber
(1989), Tirosh y Graeber (1990), Tirosh y Graeber (1991) y
Thipkong y Davis (1991). En todas ellas se ha encontrado que
algunos maestros en formación tienen ideas equivocadas sobre
la multiplicación y la división por números decimales menores
que uno. Estas ideas equivocadas suelen ponerse de manifiesto
en tareas relacionadas con la resolución de problemas, pero
también –como en los trabajos de Tirosh y Graeber (1989),
Tirosh y Graeber (1990) y en el presente estudio- se
manifiestan en afirmaciones explícitas hechas por los alumnos
sobre el efecto de multiplicar o dividir un número por un
decimal menor que uno.
Quizá lo más novedoso haya sido la constatación de la
existencia de sujetos que aplican reglas, relativas al efecto
que produce la alteración de los datos en el resultado, de
forma inconsistente. Las inconsistencias9 en el pensamiento de
9 Tirosh y Graeber, Behr y Harel, Vinner, y Tirosh, tratan el fenómeno de la presencia de inconsistencias en el pensamiento matemático en un número
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
198
los sujetos se detectan cuando “a partir de dos proposiciones
que una persona cree ciertas, se puede obtener una
contradicción” (Vinner, 1990, p. 85). Este autor cree que las
inconsistencias pueden ser causadas por la compartimentación
del conocimiento, con la cual se refiere a “situaciones en las
cuales dos piezas de conocimiento deberían estar conectadas en
los procesos de pensamiento de una persona y, sin embargo,
permanecen desconectadas” (p. 92).
Influencia del conocimiento del efecto de la
alteración de los datos en el resultado y las
estrategias de estimación
Al comparar las respuestas dadas por los participantes en las
dos fases de la entrevista, se llegaba –en el capítulo 5- a
los siguientes resultados:
Resultado 1. Algunos sujetos demostraron (en la segunda
parte de la entrevista) tener un conocimiento inadecuado sobre
el efecto que tiene la alteración de los datos en el resultado
de una operación. De ellos, varios dieron (en la primera parte
de la entrevista) estimaciones erróneas, en concordancia con
este conocimiento inadecuado.
Resultado 2. Algunos sujetos utilizaron, para producir
sus estimaciones, el conocimiento que tenían sobre el efecto
que tiene la alteración de los datos en el resultado de la
operación. Este conocimiento se puso de manifiesto en los
informes verbales de los sujetos (al explicar la estrategia
que habían utilizado para dar la estimación).
Resultado 3. Algunos sujetos, que demostraron -en la
segunda fase de la entrevista- tener un buen conocimiento
sobre el efecto que tiene la alteración de los datos en el
resultado de una operación, no utilizaron este conocimiento en especial de la revista “Focus on Learning Problems in Mathematics” (1990, vol. 12, números 3 y 4), dedicado a estudiar la naturaleza de las inconsistencias dentro del pensamiento matemático de los alumnos y el papel de las inconsistencias en la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas.
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
199
la producción de sus estimaciones. Esto se puso de manifiesto
al dar –en la primera fase de la entrevista- estimaciones
incompatibles con el conocimiento que demostrarían después
tener sobre el efecto de la alteración de los datos en el
resultado.
El resultado 1 admite una justificación que viene a
explicar las “soluciones” que dan los sujetos a situaciones en
las que perciben un conflicto. Behr y Harel (1990) parten del
trabajo de Brown y Van Lehn (1982)10 al afirmar que algunos
alumnos “inventan un nuevo procedimiento o subprocedimiento”
(p. 76) -cuya aplicación suele conducir a errores- con el fin
de que la solución sea compatible con la regla intuitiva que
conocen.
En esta situación parecen estar los sujetos que sostienen
explícitamente que la “división disminuye”, cuando producen
estimaciones no razonables compatibles con sus ideas
equivocadas sobre las operaciones. Por ejemplo, el sujeto 21,
cuando se le pide que dé una estimación para el cálculo
943 ÷ 0,48 dice: “entre la mitad. O sea, por la mitad, vamos.
Novecientos treinta y cuatro, la mitad, pues... cuatrocientos
cincuenta y algo”. Después, cuando se le pide que justifique
–sin realizar ninguna operación- si el resultado de la
operación 943 ÷ 0,48 debe ser mayor o menor que 943, dice: “va
a ser poco menor porque le estás quitando menos de la mitad”.
Así, vemos como el sujeto interpreta la división como el
resultado de “quitar” y de acuerdo con esto, debe ser cierto
que “la división siempre disminuye”. Esto le conduce a
reinterpretar la división por ½ como “hacer la mitad”, con el
fin de que el resultado obtenido sea compatible con su idea
equivocada sobre la división.
10 Brown y Van Lehn (1982) señalan que los errores cometidos por los alumnos al resolver problemas suelen estar producidos por un intento, por parte de los alumnos, de “adaptar” una regla o un procedimiento que conocen con el fin de resolver un conflicto resultante de la incompatibilidad entre el conocimiento que tienen y las restricciones impuestas por el problema.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
200
El resultado 3 ha constituido un hallazgo novedoso que ha
venido a confirmar una de las hipótesis principales del
presente trabajo. Como se recordará, la hipótesis 3 del
estudio se planteaba en los siguientes términos:
3. Otra de las causas de la mayor dificultad de las tareas de
estimación con decimales menores que uno es que, aunque algunos
sujetos tienen un conocimiento adecuado del efecto que tiene
multiplicar o dividir un número por otro número menor que uno, no
utilizan este conocimiento en la producción de sus estimaciones
(por ejemplo, para evaluar la razonabilidad de las mismas).
En este caso, como ya se ha explicado, el conocimiento que
tienen los sujetos sobre el efecto que tiene multiplicar o
dividir un número por un decimal menor que uno no ejerce la
función de “control ejecutivo” descrita por Hiebert y Lefevre
(1986). Nos encontramos, como en el apartado anterior, ante
otra situación en la que se produce una inconsistencia debida
a la compartimentación del conocimiento del sujeto. Así, éste
tiene un conocimiento adecuado sobre el efecto de multiplicar
y dividir por un decimal menor que uno. Este conocimiento
debería intervenir en el proceso de producir una estimación
para un cálculo en el que aparece un decimal menor que uno,
pero esta intervención no se produce, lo que da lugar a la
inconsistencia.
Limitaciones de la investigación
Dentro del apartado dedicado a plantear cuáles han sido las
limitaciones del presente estudio, se ha optado por realizar
un repaso sobre aquéllas relacionadas con el diseño de la
investigación. Dentro del apartado de “sugerencias para
futuras investigaciones” se añaden algunas cuestiones que
pueden ser también consideradas como “limitaciones” como, por
ejemplo, haber dejado fuera del estudio el análisis de los
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
201
errores. Dentro de las limitaciones que atañen al diseño, se
pone un especial énfasis en las concernientes al instrumento
utilizado. Estas limitaciones pueden entenderse también como
sugerencias para la continuación del trabajo, según se
advierte más adelante.
Los sujetos
En este estudio se ha utilizado una muestra dirigida11 (no
probabilística).
Instrumentos
La prueba de estimación. En este trabajo se ha
utilizado el test de Levine (1980). Uno de los inconvenientes
que tiene esta prueba es la falta de un tipo de ítem que puede
influir de forma determinante en los resultados: las
divisiones de un número por otro mayor12. Este tipo de
situaciones de división podrían crear algún conflicto ya que,
junto con las multiplicaciones y divisiones por números
menores que uno, resultan las más difíciles de conceptualizar
(Morgan 1989, p. 16).
Otra cuestión que convendría valorar concierne al número
de cifras decimales. En el test de Levine (1980) las cifras
decimales se limitan a dos. Como ya se advirtió, en la
revisión de la literatura sobre números decimales, Brousseau
(1983) afirma que el número de decimales suele limitarse a dos
como resultado de la identificación que se realiza entre los
11 Este tipo de muestras presenta serias desventajas frente a las muestras probabilísticas. Como señalan Hernández, Fernández y Baptista (1998) al valorar las muestras dirigidas: “Las pruebas estadísticas en muestras no probabilísticas tienen un valor limitado y relativo a la muestra en sí, mas no a la población. Es decir, los datos no pueden generalizarse a una población que no se consideró ni en sus parámetros, ni en sus elementos para obtener la muestra”. (p. 226) 12 El único ítem que aparece en el test de Levine (1980) con estas características es 0,76 ÷ 0,86. Sin embargo, no hay ítems con el dividendo menor que el divisor con números naturales o decimales mayores que uno.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
202
decimales y las medidas (como por ejemplo en los precios
expresados en dólares, francos o euros). Thipkong y Davis
(1991) afirman que los maestros en formación resuelven mejor
tareas en las que aparecen decimales familiares (como 0.25,
0.5, 0.75 o 1.25) que otras similares en las que aparecen
números decimales que no resultan familiares (como 1.05, 2.52
o 0.67). La aparición de un tercer decimal puede tener
influencia al convertir un decimal familiar en no-familiar.
Por ejemplo, podría haber sujetos que sustituyeran 0,25 por ¼
para realizar una estimación y, sin embargo, no hicieran lo
mismo con 0,257.
En cuanto a la administración de la prueba de estimación,
hay que advertir que todos los participantes respondieron a
los 20 ítems en el mismo orden (el orden en que aparecen en el
test de Levine (1980)). Tal como indican Pardo y San Martín
(1999, p. 352) “En estos diseños13, el orden de administración
de las JK14 combinaciones entre tratamientos es aleatorizado
independientemente para cada uno de los sujetos”. El hecho de
no haber aleatorizado el orden de administración de los ítems
del test ha podido tener efectos negativos en los resultados.
León y Montero (1999) citan varios de estos efectos15 que
constituyen “variables extrañas que amenazan la validez
interna de los diseños intra-sujeto” (p. 164) e “influyen en
la variable dependiente y distorsionan la atribución de
causalidad de la independiente sobre la dependiente” (p. 166).
Entre estos efectos, los autores citan el efecto de
aprendizaje, el de la fatiga, el de la motivación, el de la
práctica y el de persistencia.
Al analizar las estimaciones dadas por los sujetos al
realizar el test, pueden encontrarse situaciones en las que
evidentemente se ha producido alguno de estos efectos. Por 13 Refiriéndose al análisis de varianza de dos factores, de efectos fijos, con medidas repetidas. 14 J y K son los números de niveles de los dos factores del diseño. 15 Pascual, Frías y García (1996, p. 138) y Balluerka (1999, pp. 69, 70, 93 y 94) tratan también estos efectos y sus posibles remedios.
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
203
ejemplo, León y Montero (1999, p. 189) definen el efecto de
persistencia como el “Efecto de un nivel de la variable
independiente que no se ha extinguido por completo cuando se
aplica al siguiente nivel de la variable y se enmascara con
este”. Este efecto puede contemplarse en la situación descrita
a continuación. El sujeto 15 dio una estimación de 270000 para
el cálculo 9208 ÷ 32. Cuando hizo esto, acababa de dar
estimaciones para 10 operaciones de multiplicar y empezaba con
la primera división. El resultado dado como estimación indica
que el sujeto tomó la división por una multiplicación y aplicó
la estrategia de “truncamiento” sustituyendo 9208 × 32 por
9000 × 30. Este es un ejemplo claro del efecto de
persistencia, dado que al aplicar el segundo nivel de la
variable “tipo de operación” (correspondiente a la división),
el sujeto todavía se encuentra bajo el efecto del nivel
aplicado anteriormente (multiplicación).
En cuanto al efecto de la fatiga y al de motivación, debe
decirse que el tiempo medio empleado por los sujetos
participantes para completar la prueba de estimación ha sido
de 8,53 minutos y solamente 4 sujetos (de los 53) han pasado
de los 15 minutos. Este resultado puede valorarse teniendo en
cuenta las indicaciones de Reys (1986) sobre la duración
“ideal” de una prueba de estimación:
Probablemente el tiempo total del test no debería exceder los 10
o 15 minutos. La limitación del tiempo para cada ítem garantiza
un ritmo rápido que requiere altos niveles de atención y
concentración. Estos factores producen fatiga con mucha rapidez,
de modo que es esencial mantener corto el tiempo total del test.
(p. 232)
A pesar de que se pueda considerar apropiada la duración total
de la prueba a fin de que no se produzca fatiga o decaiga la
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
204
motivación, esto no hace que quede neutralizado el efecto de
la práctica16.
Para resolver el problema que puede producir la presencia
de este efecto indeseado de la práctica, se recomiendan varias
técnicas: el control mediante aleatorización de los órdenes,
el reequilibrado y el diseño de cuadrado latino. Para un
estudio como este, la estrategia más adecuada sería la
aleatorización por bloques17.
Implicaciones para la enseñanza
En cuanto a las implicaciones de este trabajo para la
formación inicial de los maestros, es importante que los
maestros reciban enseñanza sobre estimación en cálculo. Se
debe advertir, sin embargo, que los procesos de estimación −al
igual que otros muchos contenidos en Matemáticas− también
pueden ser aprendidos y enseñados de forma mecánica y
desconectada del conocimiento conceptual. Esto debe conducir a
diseñar cuidadosamente las experiencias de aprendizaje
adecuadas para que la enseñanza de la estimación produzca un
incremento en el conocimiento conceptual del alumno y en su
sentido numérico. De modo más general, debería procurarse en
la formación de los maestros que el tipo de enseñanza que 16 León y Montero (1999, p. 189) dicen del efecto de la práctica que “en los diseños intra-sujetos se da asociado al orden en que se presenta un nivel, independientemente de qué nivel se trate. Se controla con un orden adecuado en la presentación de los niveles de la variable independiente”. Estos mismos autores advierten: “Supongamos que hemos tomado todas las precauciones necesarias para que el sujeto no aprenda de una aplicación a otra, para que la longitud total del experimento no cause fatiga y para que se mantenga un adecuado nivel de motivación. Luego no existe ninguna amenaza a la validez interna de nuestro experimento. Incorrecto. Aunque hayamos tomado todas las precauciones citadas para controlar las mencionadas amenazas es imposible eliminar por completo los efectos debidos a la práctica inherente a la resolución de varias tareas”. (p. 166,167) 17 León y Montero (1999) explican cómo se lleva a cabo este procedimiento: “Este procedimiento conlleva la aplicación de tres pasos secuenciados: 1. Crear un bloque con tantas casillas como niveles de la variable independiente se hayan tomado; 2. Aleatorizar el orden de colocación de cada nivel dentro de las casillas del bloque; y 3. Generar, mediante este procedimiento, tantos bloques como repeticiones de las tareas experimentales vayamos a introducir en el experimento”. (p. 172)
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
205
reciben suponga un aumento en su comprensión18 de los distintos
contenidos matemáticos.
En lo que toca al problema de las dificultades que se
presentan en las operaciones en el paso de los números
naturales a los decimales, se suscribe la opinión de Graeber
(1993), cuando afirma que la causa principal se encuentra en
el dominio del modelo de suma repetida para la multiplicación
y el de reparto para la división. Esta autora recomienda la
utilización del modelo de área para la multiplicación y el
modelo de medida para la división. Asimismo, propone la
realización de otros tipos de actividades para superar estas
dificultades. Éstas podrían consistir en la exploración y
búsqueda de patrones con calculadoras que trabajan con
fracciones y números mixtos o la introducción sistemática de
problemas que conduzcan a cálculos sencillos con fracciones
que puedan ser resueltos mediante el uso de materiales
manipulativos o representaciones gráficas.
A estas orientaciones se debe añadir la necesidad de
estudiar de manera explícita el efecto que produce la
alteración de los datos en el resultado de una operación.
Para concluir, en la formación de maestros debe ponerse
un especial énfasis en que los alumnos conozcan las
dificultades y obstáculos que se producen en el aprendizaje de
las Matemáticas, los distintos modelos que conocemos para las
operaciones, las representaciones más adecuadas para cada
concepto y los materiales didácticos más adecuados para la
enseñanza de los diferentes contenidos. Este tipo de
conocimientos −de dificultades, representaciones, modelos,
recursos didácticos− que Rico (1997) llama “organizadores del
currículo de Matemáticas”, constituyen un componente
fundamental del conocimiento profesional del educador
matemático.
18 Puede examinarse qué se entiende en este trabajo por un enfoque de este tipo en Fennema y Romberg (1999) y en Hiebert et al. (1997).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
206
Implicaciones para la investigación y sugerencias
para investigaciones futuras
Como aportación de la investigación para la teoría, se ha
encontrado que el análisis del conocimiento que tienen los
individuos del efecto que produce la alteración de los datos
en el resultado de las operaciones es clave para comprender
algunas de las dificultades que se producen al realizar tareas
de estimación en las que aparecen números decimales menores
que uno. Una ausencia del conocimiento (o del uso del mismo)
del efecto de la alteración de los datos en el resultado,
conduce a errores en los procesos de compensación y a la
producción de estimaciones no razonables.
Sin embargo, hay que destacar que el conocimiento del
efecto de la alteración de los datos en el resultado no es la
única causa de las dificultades y los errores que se producen
en las tareas de estimación con números decimales menores que
uno. En este sentido, la perspectiva adoptada en este estudio
debe ampliarse con las indicaciones hechas por Gómez (1995):
Muchos estudiantes construyen mal sus concepciones relacionadas
con el cálculo aritmético, de una manera que no se debe tanto a
conceptos mal desarrollados... como a fallos en el dominio,
significación, y comprensión de las reglas de los algoritmos
estándar, una comprensión pobre del efecto que las alteraciones
en los datos produce en los resultados, y un débil reconocimiento
de los conceptos, leyes, y principios que rigen la operatoria.(p.
243)
Otros factores también identificados por Gómez (1995, p. 243)
que pueden influir en los errores de los alumnos en las tareas
de estimación con números decimales serían:
- Dependencia y por tanto anclaje, en los algoritmos de columnas.
Conclusiones e implicaciones
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
207
- Vinculación de las reglas para operar la coma decimal a los
algoritmos de columnas, en vez de al carácter de los propios
números decimales.
- No reconocimiento de la función de los órdenes de unidad de las
cifras en el cálculo.
- Falta de valoración de la razonabilidad de los resultados.
(p. 243)
Con todo esto, una continuación de este trabajo de
investigación que aspirara a dar una explicación más completa
de la mayor dificultad de las tareas de estimación con números
decimales menores que uno o que intente estudiar de forma
exhaustiva las causas de las dificultades y errores de los
maestros en formación en este tipo de tareas requeriría:
a) Replantear los aspectos metodológicos de este trabajo
tomando en cuenta las limitaciones de los mismos que se han
expuesto en este capítulo.
b) Analizar y clasificar los errores que cometen los sujetos
al realizar este tipo de tareas de estimación. Para ello
deberían revisarse previamente trabajos sobre errores en
Matemáticas como los de Rico (1995), Brousseau (1997), Ashlock
(1998) y Bachelard (1999).
c) Estudiar la comprensión que tienen los maestros sobre los
números decimales y las operaciones con los mismos.
Por otra parte, la consideración conjunta de los
resultados que se han obtenido en este trabajo, con las
aportaciones de otros –como el de Gómez (1995)- o los trabajos
sobre errores que se han citado, podrían conducir a
plantearnos problemas de investigación como el enunciado a
continuación:
¿Puede una intervención en la enseñanza, orientada al
desarrollo de la comprensión y del sentido numérico, producir
una disminución en el número de errores cometidos por los
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
208
alumnos en tareas de estimación en las que aparecen números
decimales menores que uno19?
El planteamiento de esta cuestión podría favorecer la
inclusión, dentro de la problemática tratada, del análisis de
errores y de la evaluación de la comprensión que tienen los
alumnos sobre los decimales y las operaciones con los mismos.
Éstos pueden ser factores que faciliten la clarificación de
las causas de las dificultades de los alumnos en la estimación
con números decimales menores que uno.
19 Un problema de similares características a éste es el planteado en el trabajo de Markovits y Sowder (1994). El objetivo del mismo fue evaluar la efectividad de un programa de enseñanza diseñado para favorecer el desarrollo del sentido numérico en alumnos de séptimo grado. Uno de los resultados que se obtuvo fue que se produjo una disminución en los errores en tareas de estimación de productos y divisiones con decimales menores que uno. Realizar un estudio de estas características con maestros en formación constituiría una réplica del trabajo de Markovits y Sowder que contribuiría a buscar una generalización de los resultados obtenidos por estas autoras.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Referencias
Abed, A. S. (1985). An evaluation of the suitability of two
decimal division quotient estimation techniques for
seventh graders, and their effect upon calculation
errors. (Doctoral dissertation, The Florida State
University, 1985). Dissertation Abstracts International,
46A, 1548. (DA8517333).
Albertson, A. M. (1996). Computational estimation: A
comparison of learning disabled students and controls.
(Master's thesis, MGH Institute of Health Professions,
1995). Masters Abstracts International, 34/04, 1353.
(DA1378541).
American Psychological Association (1998). Manual de estilo de
publicaciones de la American Psychological Association.
México: Manual Moderno.
Anderson, O. D. (1992). Accuracy and precision. Teaching
Statistics, 14(3), 2-5.
Ashlock, R. B. (1998). Error patterns in computation (7th ed.).
New Jersey: Prentice-Hall.
Bachelard, G. (1999). La formación del espíritu científico
(22ª ed.). México, DF: Siglo XXI. (Trabajo original
publicado en 1938).
Balluerka, N. (1999). Planificación de la investigación: la
validez del diseño. Salamanca: Amarú.
Baroody, A. J. (1989). Kindergartners’ mental addition with
single-digit combinations. Journal for Research in
Mathematics Education, 20(2), 159-72.
Bell, A., Fischbein, E., & Greer, B. (1984). Choice of
operation in verbal arithmetic problems: The effects of
number size, problem structure and context. Educational
Studies in Mathematics, 15(2), 129-147.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
210
Bell, A., Greer, B., Grimison, L., & Mangan, C. (1989).
Children’s performance on multiplicative word problems:
Elements of a descriptive theory. Journal for Research in
Mathematics Education, 20(5), 434-449.
Bell, A., Swan, M., & Taylor, G. (1981). Choice of operation
in verbal problems with decimal numbers. Educational
Studies in Mathematics, 12(4), 399-420.
Behr, M. J. (1989). Reflections on the conference. In J. T.
Sowder, & B. P. Schappelle (Eds.), Establishing
foundations for research on number sense and related
topics: Report of a conference (pp. 85-88). San Diego:
San Diego University, Center for Research in Mathematics
and Science Education.
Behr, M. J., Harel, G. (1990). Students’ errors,
misconceptions, and cognitive conflict in application of
procedures. Focus on Learning Problems in Mathematics,
12(3-4), 75-84.
Benton, S. (1986). A summary of research on teaching and
learning estimation. In H. L. Schoen, & M. J. Zweng
(Eds.), Estimation and mental computation (pp. 16-30).
Reston, VA: NCTM.
Berry, R. Q., III (1999). Computational estimation skills of
eighth-grade students. (Master's thesis, Christopher
Newport University, 1998). Masters Abstracts
International, 37/01, 41. (DA1391427).
Bestgen, B., Reys, R., Rybolt, J., & Wyatt, J. W. (1980).
Effectiveness of systematic instruction on attitudes and
computational estimation skills of preservice elementary
teachers. Journal for Research in Mathematics Education.
11(2), 124-136.
Bobis, J. (1991). The effect of instruction on the development
of computational estimation strategies. Mathematics
Education Research Journal, 3(1), 17-29.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
211
Brame, O. H. (1986). Computational estimation strategies used
by high school students of limited computational
estimation ability. (Doctoral dissertation, North Texas
State University, 1986). Dissertation Abstracts
International, 47A, 1228. (DA8616027).
Brousseau, G. (1997). Theory of didactical situations in
mathematics: didactique des mathématiques, 1970-1990.
(Translated into English and edited by Balacheff, N.,
Cooper, M., Sutherland, R., & Warfield, V.). Dordrecht,
The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
Brown, J. S., & VanLehn, K. (1982). Towards a generative
theory of “bugs”. In T. P. Carpenter, J. M. Moser, & T.
A. Romberg (Eds.), Addition and subtraction: A cognitive
perspective (pp. 117-135). Hilsdale, NJ: Erlbaum.
Carpenter, T. P., Coburn, T. G., Reys, R. E., & Wilson, J. W.
(1976). Notes from national assessment: Estimation.
Arithmetic Teacher, 23(4), 296-302.
Carpenter, T. P., & Lehrer, R. (1999). Teaching and learning
mathematics with understanding. In E. Fennema, & T.
Romberg (Eds.), Mathematical classrooms that promote
understanding (pp. 19-32). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum
Associates.
Case, R., & Sowder, J. (1990). The development of
computational estimation: A neo-piagetian analysis.
Cognition and Instruction, 7(2), 79-104.
Castro, E. (1991). Estudio sobre resolución de problemas
aritméticos de comparación multiplicativa. Memoria de
Tercer Ciclo. Departamento de Didáctica de la Matemática.
Universidad de Granada.
Castro, E. (1995). Niveles de comprensión en problemas
verbales de comparación multiplicativa. Granada: Comares.
Clayton, J. G. (1988). Estimation. Mathematics Teaching, 125,
18-19.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
212
Clayton, J. G. (1996). A criterion for estimation tasks.
International Journal of Mathematical Education in
Science and Technology, 27(1), 87-102.
Cockcroft, W. H. (1985). Las Matemáticas sí cuentan. Informe
Cockcroft. Madrid: Ministerio de Educación y Ciencia.
Cohen, L. y Manion, L. (1990). Métodos de investigación
educativa. Madrid: La Muralla.
Chandler, D. G., & Brosnan, P. (1994). Mathematics textbook
changes from before to after 1989. Focus on Learning
Problems in Mathematics, 16(4), 1-9.
Chien, Y. C. (1990). The use of self-study material for
improving the computational estimation skills of
preservice teachers. (Doctoral dissertation, Columbia
University Teachers College, 1990). Dissertation
Abstracts International, 51A, 774. (DA9021279).
De Corte, E., Verschaffel, L., & Van Coillie, V. (1988).
Influence of number size, problem structure, and response
mode on children’s solutions of multiplication word
problems. Journal of Mathematical Behavior, 7, 197-216.
Dowker, A. (1992). Computational estimation strategies of
professional mathematicians. Journal for Research in
Mathematics Education, 23(1), 45-55.
Dowker, A. (1997). Young children’s addition estimates.
Mathematical Cognition, 3(2), 141-154.
Dowker, A., Flood, A., Griffiths, H., Harris, L., & Hook, L.
(1996). Estimation strategies of four groups.
Mathematical Cognition, 2(2), 113-135.
Edwards, A. (1983). Estimation for numeracy. Numeracy project.
Boroko: Administrative College of Papua New Guinea.
Edwards, A. (1984). Computational estimation for numeracy.
Educational Studies in Mathematics, 15(1), 59-73.
Ekenstam, A., & Greger, K. (1983). Some aspects of children’s
ability to solve mathematical problems. Educational
Studies in Mathematics, 14(4), 369-384.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
213
Escobar, M. (1999). Análisis gráfico/exploratorio.
Madrid/Salamanca: La Muralla/Hespérides.
Fennema, E., & Romberg, T. (Eds.) (1999). Mathematical
classrooms that promote understanding. Mahwah, NJ:
Lawrence Erlbaum Associates.
Fischbein, E., Deri, M., Nello, M. S., & Marino, M. S. (1985).
The role of implicit models in solving verbal problems in
multiplication and division. Journal for Research in
Mathematics Education, 16(1) 3-17.
Flores, A., Reys, B. J., & Reys, R. E. (1990). Desempeño y
estrategias en la estimación en operaciones aritméticas
de alumnos de quinto de primaria y segundo de secundaria
en México. Educación Matemática, 2(1), 30-44.
Floyd, T. (1994). A comparison of two instructional sequences
for the teaching of estimation of fractional computation
to fifth-grade students. (Doctoral dissertation,
University of Missouri-Columbia, 1992). Dissertation
Abstracts International, 54/07, 2498A. (DA9400024).
Forrester, M. A., & Pike, C. D. (1998). Learning to estimate
in the mathematical classroom: A conversation-analytic
approach. Journal for Research in Mathematics Education,
29(3), 334-356.
Gliner, G. S. (1991). Factors contributing to success in
mathematical estimation in preservice teachers: Types of
problems and previous mathematical experience.
Educational Studies in Mathematics, 22(6), 595-606.
Gómez, B. (1995). Los métodos de cálculo mental en el contexto
educativo: un análisis en la formación de maestros.
Granada: Comares.
Gómez, B. (1999). El futuro del cálculo. Uno. Revista de
Didáctica de las Matemáticas, 22, 20-27.
Goodman, T. (1991). Computational estimation skills of pre-
service elementary teachers. International Journal of
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
214
Mathematical Education in Science and Technology, 22,
259-272.
Gossard, P. N. (1986). Computational estimation in applied
nonroutine problem solving. (Doctoral dissertation,
Georgia State University-College of Education, 1985).
Dissertation Abstracts International, 46A, 2606.
(DA8521691).
Graeber, A. O. (1993). Research into practice: Misconceptions
about multiplication and division. Arithmetic Teacher,
40(7), 408-411.
Graeber, A. O., & Tirosh, D. (1990). Insights fourth and fifth
graders bring to multiplication and division with
decimals. Educational Studies in Mathematics, 21(6), 565-
588.
Greeno, J. (1991). Number sense as situated knowing in a
conceptual domain. Journal for Research in Mathematics
Education, 22(3), 170-218.
Greer, B. (1987). Nonconservation of multiplication and
division involving decimals. Journal for Research in
Mathematics Education, 18(1), 37-45.
Hall, L. T. (1984). Estimation and approximation-not synonyms.
Mathematics Teacher, 77(7), 516-517.
Hanson, S. A., & Hogan, T. P. (2000). Computational estimation
skill of college students. Journal for Research in
Mathematics Education, 31(4), 483-499.
Heinrich, E. J. (1999). Characteristics and skills exhibited
by middle school students in performing the task of
computational estimation. (Doctoral dissertation, Fordham
University, 1998). Dissertation Abstracts International,
59/07, 2405A. (DA9839507).
Hernández, L. (2001). Técnicas de taxonomía numérica.
Madrid/Salamanca: La Muralla/Hespérides.
Hernández, R., Fernández, C. y Baptista, P. (1991).
Metodología de la investigación. México: McGraw-Hill.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
215
Hiebert, J., Carpenter, T. P., Fennema, E., Fuson, K. C.,
Wearne, D., Murray, H., Olivier, A., & Human, P. (1997).
Making sense. Teaching and learning mathematics with
understanding. Portsmouth, NH: Heinemann.
Hiebert, J., & Lefevre, P. (1986). Procedural and conceptual
knowledge: An introductory analysis. In J. Hiebert (Ed.),
Conceptual and procedural knowledge: The case of
mathematics (pp. 1–27). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Hilton, P., & Pedersen, J. (1986). Approximation as an
arithmetic process. In H. L. Schoen, & M. J. Zweng
(Eds.), Estimation and mental computation (pp. 16-30).
Reston, VA: NCTM.
Hope, J. (1989). Promoting number sense in school. Arithmetic
Teacher, 36(6), 12-18.
Hope, J. A., & Sherrill, J. M. (1987). Characteristics of
unskilled and skilled mental calculators. Journal for
Research in Mathematics Education, 18(2), 98-111.
Howden, H. (1989). Teaching number sense. Arithmetic Teacher,
36(6), 6-11.
Jarrett, J. A. (1980). A study of the differential effects of
three levels of instruction in estimation on fifth and
sixth grade pupils. (Doctoral dissertation, University of
Iowa, 1980). Dissertation Abstracts International, 41/04,
1452A. (DA8022038).
Jollife, F. (1999). On approximate calculations. Teaching
Statistics, 21(3), 84-87.
Kinkade, S. S. (1991). An analysis of the performance of
United States eighth-grade classes on estimation and
approximation items from the Second International
Mathematics Study (SIMS)a secondary analysis. (Doctoral
dissertation, Southern Illinois University at Carbondale,
1990). Dissertation Abstracts International, 52/05A,
1673. (DA9129843).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
216
LeFevre, J., Greenham, S. L., & Waheed, N. (1993). The
development of procedural and conceptual knowledge in
computational estimation. Cognition and Instruction,
11(2), 95-132.
León, O. G. y Montero, I. (1999). Diseño de investigaciones.
México: McGraw-Hill.
Levin, J. (1981). Estimation techniques for arithmetic,
everyday math and mathematics instruction. Educational
Studies in Mathematics, 12(4), 421-434.
Levine, D. R. (1980). Computational estimation ability and the
use of estimation strategies among college students.
Doctoral dissertation. New York University.
Levine, D. R. (1982). Strategy use and estimation ability of
college students. Journal for Research in Mathematics
Education, 15(5), 350-359.
Luke, C. (1988). The repeated addition model of multiplication
and children’s performance on mathematical word problems.
Journal of Mathematical Behavior, 7, 217-226.
Lynchard, B. B. (1989). The relationship of computational
estimation ability and selected variables of sixth grade
students. (Doctoral dissertation, Delta State University,
1988). Dissertation Abstracts International, 49A, 1686.
(DA8814743).
MacLeod, K. (1999). Verbal report validity and children’s
subtraction. Doctoral dissertation. University of
Alberta.
Markovits, Z., & Sowder, J. (1994). Developing number sense:
An intervention study in grade 7. Journal for Research in
Mathematics Education, 25(1), 4-29.
Martínez, R. (1999). El análisis multivariante en la
investigación científica. Madrid/Salamanca: La
Muralla/Hespérides.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
217
McIntosh, A., Reys, B. J., & Reys, R. E. (1992). A proposed
framework for examining basic number sense. For the
Learning of Mathematics, 12(3), 2-8.
Ministerio de Educación y Ciencia (1992). Primaria. Área de
Matemáticas. Madrid: MEC.
Morgan, C. (1989). A context for estimation. Mathematics in
School, 18(3), 16-17.
Morgan, C. (1990). Factors affecting children’s strategies and
success in estimation. In G. Booker, P. Cobb, & T. N. de
Mendicuti (Eds.), Proceedings of the Fourteenth
Psychology of Mathematics Education Conference (pp. 265-
272). Mexico.
Mottram, R. D. (1996). A comparative study of computational
estimation ability and strategies used in estimation
problems (Doctoral dissertation, University of Colorado
at Boulder, 1995.) Dissertation Abstracts International,
57/02A, 614. (DA9620647).
Murphy, M. R. (1992). Teaching and applying computational
estimation skills in grade 8. (Master's thesis, Simon
Fraser University, Canada, 1989). Masters Abstracts
International, 30/04, 986. (DA MM66273).
National Council of Teachers of Mathematics (1989). Estándares
curriculares y de evaluación para la educación
matemática. Sevilla: SAEM Thales.
Pardo, A. y San Martín, R. (1999). Análisis de datos en
Psicología II. Madrid: Pirámide.
Pascual, J., Frías, D. y García, F. (1996). Manual de
psicología experimental. Metodología de investigación.
Barcelona: Ariel.
Reehm, S. P. (1994). A comparison of estimation processes used
on numeric and contextual problems. (Doctoral
dissertation, University of Missouri-Columbia, 1992).
Dissertation Abstracts International, 54/07, 2499A.
(DA9400056).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
218
Reys, B. J., & Reys, R. E. (1998). Computation in the
elementary curriculum: Shifting the emphasis. Teaching
Children Mathematics, 5(4), 236-241.
Reys, B. J., Reys, R. E., & Flores, A. (1991). Estimation
performance and strategy use of Mexican 5th and 8th grade
student sample. Educational Studies in Mathematics,
22(4), 353-375.
Reys, R. E. (1985). Estimation. Arithmetic Teacher, 32(6), 37-
41.
Reys R. E. (1986). Evaluating computational estimation. In H.
L. Schoen, & M. J. Zweng (Eds.), Estimation and mental
computation (pp. 225-238). Reston, VA: NCTM.
Reys, R. E. (1988). Testing computational estimationsome
things to consider. Arithmetic Teacher, 35(3), 28-30.
Reys, R. E. (1993). Research on computational estimation: What
it tells us and some questions that need to be addressed.
Hiroshima Journal of Mathematics Education, 1, 105-112.
Reys, R. E., Bestgen, B. J., Rybolt, J. F., & Wyatt, J. W.
(1980). Identification and characterization of
computational estimation processes used by inschool
pupils and out-of-school adults. Washington, DC: National
Institute of Education.
Reys, R. E., Bestgen, B. J., Rybolt, J. F., & Wyatt, J. W.
(1982). Processes used by good computational estimators.
Journal for Research in Mathematics Education, 12(3),
183-201.
Reys, R. E., Bestgen, B. J., Trafton, P. R., & Zawojewski, J.
S. (1984a). Computational estimation instructional
materials for the middle grades. Final report.
Washington, DC: National Science Foundation.
Reys, R. E., Bestgen, B. J., Trafton, P. R., & Zawojewski, J.
S. (1984b). Computational estimation instructional
materials for the middle grades. Grade 6. Washington, DC:
National Science Foundation.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
219
Reys, R. E., Bestgen, B. J., Trafton, P. R., & Zawojewski, J.
S. (1984c). Computational estimation instructional
materials for the middle grades. Grade 7. Washington, DC:
National Science Foundation.
Reys, R. E., Bestgen, B. J., Trafton, P. R., & Zawojewski, J.
S. (1984d). Computational estimation instructional
materials for the middle grades. Grade 8. Washington, DC:
National Science Foundation.
Reys, R. E., Nohda, N. (Eds.). (1994). Computational
alternatives for the twenty-first century. Cross-cultural
perspectives from Japan and the United States. Reston,
Va: NCTM.
Reys, R. E., Reys, B. J., Nohda, N., Ishida, J., Yoshikawa,
S., & Shimizu, K. (1991). Computational estimation
performance and strategies used by fifth and eighth-grade
Japanese students. Journal for Research in Mathematics
Education, 22(1), 39-58.
Reys, R. E., Trafton, P. R., Reys, B. J., & Zawojewski, J. S.
(1987). Computational estimation. Grade 6. Palo Alto, CA:
Dale Seymour Publications.
Reys, R. E., & Yang, D. (1998). Relationship between
computational performance and number sense among sixth
and eighth grade students in Taiwan. Journal for Research
in Mathematics Education, 29(2), 225-237.
Rico, L. (1995). Errores y dificultades en el aprendizaje de
las matemáticas. En J. Kilpatrick, P. Gómez y L. Rico
(Eds.), Educación matemática (pp. 69-108). Bogotá/México:
Una Empresa Docente/Grupo Editorial Iberoamérica.
Rico, L. (1997). Los organizadores del currículo de
matemáticas. En L. Rico (coord.), La educación matemática
en la enseñanza secundaria (pp. 39−59). Barcelona: ICE
Universitat de Barcelona/Horsori.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
220
Rubenstein, R. (1982). Mathematical variables related to
computational estimation. Doctoral dissertation. Wayne
State University.
Rubenstein, R. (1985a). Computational estimation and related
mathematical skills. Journal for Research in Mathematics
Education, 16(2), 106-119.
Rubenstein, R. (1985b). Developing estimation strategies.
Mathematics Teacher, 78(2), 112-118.
Rubenstein, R. (1987). Estimation and mental computation.
Compatible numbers. Arithmetic Teacher, 34(9), 24-25.
Sanfiorenzo, N. R. (1990). A comparison of teaching strategies
in computational estimation. (Doctoral dissertation,
College for teachers of Vanderbilt University, 1989).
Dissertation Abstracts International, 50/12, 3880A.
(DA9006834).
Schoen, H. L. (1987). Estimation and mental computation.
Front-End Estimation. Arithmetic Teacher, 34(6), 28-29.
Schoen, H. L. (1994). Assessing computational estimation:
Research and new directions. In R. E. Reys, & N. Nohda
(Eds.), Computational alternatives for the twenty-first
century. Cross-cultural perspectives from Japan and the
United States (pp. 87-97). Reston, Va: NCTM.
Schoen, H. L., Blume, G., & Hart, E. (1987, April). Measuring
computational estimation processes. Paper presented at
the Annual Meeting of the American Educational Research
Association. Washington, DC.
Schoen, H. L., Blume, G., & Hoover, H. D. (1990). Outcomes and
processes on estimation test items in different formats.
Journal of Research in Mathematics Education, 21(1), 61-
73.
Schoen, H. L., Friesen, Ch. D., Jarrett, J. A., & Urbatsch, T.
D. (1981). Instruction in estimating solutions of whole
number computations. Journal of Research in Mathematics
Education, 12(3), 165-178.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
221
Schoen, H. L., & Zweng, M. J. (1986). Estimation and mental
computation. Reston, VA: NCTM.
Segovia, I. (1986). Estimación y cálculo aproximado en EGB.
Tesina de licenciatura. Universidad de Granada.
Departamento de Didáctica de la Matemática.
Segovia, I. (1997). Estimación de cantidades discretas.
Estudio de variables y procesos. Granada: Comares.
Segovia, I., Castro, E., Castro, E. y Rico, L. (1989).
Estimación en cálculo y medida. Madrid: Síntesis.
Shimizu, K. (1994). The cognitive processes and use of
strategies of good Japanese estimators. In R. E. Reys, &
N. Nohda (Eds.), Computational alternatives for the
twenty-first century. Cross-cultural perspectives from
Japan and the United States (pp. 161-178). Reston, Va:
NCTM.
Shull, R. M. (1998). Investigation of the development of
number sense in seventh -and eleventh- grade students
over a three-year period of time. Doctoral dissertation.
University of Missouri-Columbia.
Shumway, R. J. (1994). Some common directions for future
research related to computational alternatives. In R. E.
Reys, & N. Nohda (Eds.), Computational alternatives for
the twenty-first century. Cross-cultural perspectives
from Japan and the United States (pp. 187-95). Reston,
Va: NCTM.
Siegel, A. W., Goldsmith, L. T., & Madson, C. R. (1982). Skill
in estimation problems of extent and numerosity. Journal
for Research in Mathematics Education, 13(3), 211-232.
Sliva, W. M. (1988). Developing a test of computational
estimation ability. (Doctoral dissertation, University of
Texas at Austin, 1987). Dissertation Abstracts
International, 48A, 2567. (DA8728643).
Smith, M. L. (1993). Preservice elementary teachers’
conceptual understanding of computational estimation
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
222
strategies within the operations of addition and
subtraction. (Doctoral dissertation, University of
Pittsburgh, 1993). Dissertation Abstracts International,
54/06, 2084A. (DA9329494).
Sowder, J. T. (1984). Computational estimation procedures of
school children. Journal of Educational Research, 77(6),
332-36.
Sowder, J. T. (1988). Mental computation and number
comparison: Their roles in the development of number
sense and computational estimation. In J. Hiebert, & M.
Behr (Eds.), Number concepts and operations in the middle
grades (pp. 182-197). Reston, Va: NCTM.
Sowder, J. T. (1989). Affective factors and computational
estimation ability. In D. B. McLeod, & V. M. Adams
(Eds.), Affect and mathematical problem solving: A new
perspective (pp. 177-191). New York: Springer-Verlag.
Sowder, J. T. (1992). Estimation and number sense. In D. A.
Grows (Ed.), Handbook of research on mathematics teaching
and learning. A Project of the NCTM (pp. 371-389). New
York: Macmillan Publishing Company.
Sowder, J. T. (1994). Cognitive and metacognitive processes in
mental computation and computational estimation. In R. E.
Reys, & N. Nohda (Eds.), Computational alternatives for
the twenty-first century. Cross-cultural perspectives
from Japan and the United States (pp. 139-46). Reston,
Va: NCTM.
Sowder, J. T., & Markovits, Z. (1990). Relative and absolute
error in computational estimation. In G. Booker, P. Cobb,
& T. N. de Mendicuti (Eds.), Proceedings of the
Fourteenth Psychology of Mathematics Education Conference
(pp. 321-328). Mexico.
Sowder, J. T., & Schapelle, B. P. (Eds.). (1989). Establishing
foundations for research on number sense and related
topics: Report of a conference. San Diego, CA: San Diego
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
223
State University Center for Research in Mathematics and
Science Education.
Sowder, J. T., & Wheeler, M. (1989). The development of
concepts and strategies used in computational estimation.
Journal for Research in Mathematics Education, 20(2),
130-146.
Suydam, M. N. (1985). Research on mathematics education
reported in 1984. Journal for Research in Mathematics
Education, 16(4), 243-315.
Suydam, M. N. (1986). Research on mathematics education
reported in 1985. Journal for Research in Mathematics
Education, 17(4), 243-316.
Suydam, M. N. (1987). Research on mathematics education
reported in 1986. Journal for Research in Mathematics
Education, 18(4), 243-324.
Suydam, M. N. (1988). Research on mathematics education
reported in 1987. Journal for Research in Mathematics
Education, 19(4), 275-337.
Suydam, M. N. (1989). Research on mathematics education
reported in 1988. Journal for Research in Mathematics
Education, 20(4), 379-426.
Suydam, M. N., & Brosnan, P. A. (1992). Research on
mathematics education reported in 1991. Journal for
Research in Mathematics Education, 23(4), 345-402.
Suydam, M. N., & Brosnan, P. A. (1993). Research on
mathematics education reported in 1992. Journal for
Research in Mathematics Education, 24(4), 329-385.
Suydam, M. N., & Brosnan, P. A. (1994). Research on
Mathematics education reported in 1993. Journal for
Research in Mathematics Education, 25(4), 375-434.
Suydam, M. N., & Crocker, D. A. (1990). Research on
mathematics education reported in 1989. Journal for
Research in Mathematics Education, 21(4), 293-349.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
224
Suydam, M. N., & Crocker, D. A. (1991). Research on
mathematics education reported in 1990. Journal for
Research in Mathematics Education, 22(4), 266-280.
Thipkong, S., & Davis, E. J. (1991). Preservice elementary
teachers’ misconceptions in interpreting and applying
decimals. School Science and Mathematics, 91(3), 93-99.
Tirosh, D. (1990). Inconsistencies in students’ mathematical
constructs. Focus on Learning Problems in Mathematics,
12(3-4), 111-29.
Tirosh, D., & Graeber, A. O. (1989). Preservice elementary
teachers’ explicit beliefs about multiplication and
division. Educational Studies in Mathematics, 20(1), 79-
96.
Tirosh, D., & Graeber, A. O. (1990a). Evoking cognitive
conflict to explore preservice teacher’s thinking about
division. Journal for Research in Mathematics Education,
21(2), 98-108.
Tirosh, D., & Graeber, A. O. (1990b). Inconsistencies in
preservice elementary teachers’ beliefs about
multiplication and division. Focus on Learning Problems
in Mathematics, 12(3-4), 65-74.
Tirosh, D., & Graeber, A. O. (1991). The effect of problem
type and common misconceptions on preservice elementary
teachers’ thinking about division. School Science and
Mathematics, 91(4), 157-163.
Trafton, R., & Zawojewski, J. (1987). Estimation and mental
computation. Rounding wisely. Arithmetic Teacher, 34(8),
36-37.
Vinner, S. (1990). Inconsistencies: Their causes and function
in learning mathematics. Focus on Learning Problems in
Mathematics, 12(3-4), 85-98.
Visauta, B. (1998). Análisis estadístico con SPSS para
windows. Estadística Multivariante. Madrid: McGraw-Hill.
Referencias
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
225
Visauta, B. (1999). Análisis estadístico con SPSS para
windows. Estadística Básica. Madrid: McGraw-Hill.
Wagner, S. (Ed.) (1995). Research on mathematics education
reported in 1994. Journal for Research in Mathematics
Education, 26(4), suppl Jul 1995.
Whalen, M. T. (1989). A comparison of computer assisted
instruction to traditional classroom instruction on
seventh graders’ computational estimation skills.
(Doctoral dissertation, Indiana University, 1988).
Dissertation Abstracts International, 49/12, 3650A.
(DA8904969).
Whiteman, F. C. (1989). The role of computer-based instruction
in the development of strategies for computational
estimation with middle school children. (Doctoral
dissertation, Ohio State University, 1988). Dissertation
Abstracts International, 49/09, 2629A. (DA8824640).
Wyatt, J. W. (1985). A case-study survey of computational
estimation processes and notions of reasonableness among
ninth grade students. Doctoral dissertation. University
of Missoury-Columbia.
Ximénez, M. C. y San Martín, R. (2000). Análisis de varianza
con medidas repetidas. Madrid/Salamanca: La
Muralla/Hespérides.
Yang, D. (1995). Number sense performance and strategies
possessed by sixth -and eighth- grade students in Taiwan.
Doctoral dissertation. University of Missouri-Columbia.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Apéndice A
Resultados de la prueba de
estimación: descripción del archivo
de datos
En este apéndice se incluye la descripción del archivo1 de
datos que se ha utilizado para realizar la parte cuantitativa
del estudio, cuyos resultados se exponen en el capítulo 4 y en
el apéndice B. En la tabla A.1 figuran los resultados
completos de la prueba de estimación administrada a los
participantes en la investigación. Dicha tabla tiene 54 filas
y 61 columnas y está dividida en 4 partes, cada una de las
cuales se presenta en una página distinta (de la página 213 a
la 216). La primera columna de la tabla ha sido repetida en
cada parte de la tabla con el fin de facilitar la lectura de
la misma. En la primera fila de la tabla aparecen los nombres
de las variables utilizadas para los análisis estadísticos.
Muchas de las variables del archivo tienen un carácter
auxiliar o han sido definidas para realizar los análisis
estadísticos complementarios –del apéndice b- y, por tanto, no
se ha hecho ninguna referencia a ellas en el capítulo 3 –en el
que se definían las variables, dentro del diseño de la
investigación-. En consecuencia, parece necesario que una
descripción de las variables preceda a la presentación de la
tabla.
1 Los distintos análisis estadísticos se han realizado con el paquete estadístico SPSS para Windows (versión 9.0.1).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
228
Variables del archivo
sujeto. Contiene el número de lista de cada sujeto
participante en el estudio.
E1. Contiene las estimaciones realizadas, por los 53 sujetos
participantes, correspondientes al ítem 1 de la prueba. Dado
que la prueba de estimación consta de 20 ítems, hay otras 19
variables (E2, E3... E20) análogas a la variable E1.
ítem1. Contiene las puntuaciones obtenidas, por los 53
sujetos participantes, correspondientes al ítem 1 de la
prueba. Se recuerda que esta puntuación puede ser de cero a
tres puntos. Dado que la prueba de estimación consta de 20
ítems, hay otras 19 variables (ítem2, ítem3... ítem20)
análogas a la variable ítem1.
natural. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems en los que aparecen solamente
números naturales.
dmayor1. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems en los que aparecen números
decimales mayores que uno (pero no decimales menores que uno).
dmenor1. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems en los que aparecen decimales
menores que uno.
dec. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems en los que aparecen números
decimales.
mpunts(Puntuación media del sujeto). Contiene la media
aritmética de las puntuaciones correspondientes a todos los
ítems de la prueba.
xnatural. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de multiplicación en los que
aparecen solamente números naturales.
xdmayor1. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de multiplicación en los que
Apéndice A
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
229
aparecen números decimales mayores que uno (pero no decimales
menores que uno).
xdmenor1. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de multiplicación en los que
aparecen decimales menores que uno.
dnatural. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de división en los que aparecen
solamente números naturales.
ddmayor1. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de división en los que aparecen
números decimales mayores que uno (pero no decimales menores
que uno).
ddmenor1. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de división en los que aparecen
decimales menores que uno.
multipli. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de multiplicación.
división. Contiene la media aritmética de las puntuaciones
correspondientes a los ítems de división.
tiempi1. Contiene el tiempo de respuesta empleado, por cada
uno de los 53 sujetos participantes, en responder al ítem 1
de la prueba. El tiempo de respuesta está expresado en
segundos. Dado que la prueba de estimación consta de 20 ítems,
hay otras 19 variables (tiempi2, tiempi3... tiempi20) análogas
a la variable tiempi1.
txnat. Contiene la media aritmética de los tiempos de
respuesta correspondientes a los ítems de multiplicación en
los que aparecen solamente números naturales.
txdmay1. Contiene la media aritmética de los tiempos de
respuesta correspondientes a los ítems de multiplicación en
los que aparecen números decimales mayores que uno (pero no
decimales menores que uno).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
230
txdmen1. Contiene la media aritmética de los tiempos de
respuesta correspondientes a los ítems de multiplicación en
los que aparecen decimales menores que uno.
tdnat. Contiene la media aritmética de los tiempos de
respuesta correspondientes a los ítems de división en los que
aparecen solamente números naturales.
tddmay1. Contiene la media aritmética de los tiempos de
respuesta correspondientes a los ítems de división en los que
aparecen números decimales mayores que uno (pero no decimales
menores que uno).
tddmen1. Contiene la media aritmética de los tiempos de
respuesta correspondientes a los ítems de división en los que
aparecen decimales menores que uno.
Apéndice A
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
231
Tabla A.1 Datos del archivo Sujeto E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 1 1110,0 1813 2350 6250 1123 345,1 0,36 0,675 132,24 0,5431 2 62200,0 17700 4000 23850 60000 20500,2 3100 323 120,2 0,12 3 7200,0 1700 42000 24600 3 24000 12 200 120 0,8 4 63000,0 18000 5620 17400 15 25200 0,12 36 1265 0,1425 5 735,0 1985 650 2465 15,25 2542,1 32,15 325 1,25 1,21 6 6500,0 1800 6000 24000 19 25000 13 336 140 0,15 7 5600,0 900 4500 1600 180 25000 63 420 23 0,2 8 6764,0 1754 60100 18700 0,124 25,24 0,125 0,321 0,12 0,541 9 6784,0 18000 40000 27000 0,12 25000 1,2 3,5 1300 0,15 10 6700,0 1800 12000 16000 1 20000 0,65 0,67 110 0,2 11 800,0 1900 450 2100 50 900 20 300 110 0,15 12 7200,0 1800 5600 24000 58 25000 12 424 110 0,8 13 6750,0 1800 6000 24000 12 25000 13 320 143 0,125 14 7200,0 186 600 24000 19 25000 14 320 143 0,15 15 7200,0 1800 6000 20000 0 25000 6,8 320 133 0,15 16 7200,0 1800 6000 24000 12 25000 12 32 130 0,15 17 690,0 1750 4500 17000 4,2 241 0,64 125 1,2 0,8 18 630,0 930 434 1680 90 220 18 270 0,55 0,17 19 7200,0 2000 6000 16000 12 2500 6 400 144 0,5 20 720,0 1800 5600 16480 187,7 25000 65,13 500 120,5 1 21 6764 18000 1400 16000 1256 2500 70,5 500 21,5 1,5 22 7200 1800 6000 24000 12 24100 12,8 300 143 0,15 23 5350 1860 5800 23720 18,1 48510 3,2 2,5 1225 0,8 24 72000 18000 4500 24000 9,2 80 50 300 48,6 0,12 25 7200 1800 60000 240000 120,02 250000 130,25 320000 450000 1500 26 56 180 600 2400 0,3 100 0,25 0,33 0,13 0,19 27 632 124 5600 24900 30000 250000 130000 336000 1350 1500 28 6764 1800 40000 16000 10000 40000 70 300 120 0,5 29 750 1860 4350 1600 6 51 128,2 450 124 0,104 30 6400 1800 45000 17000 75,1 25000 128,45 300,65 2100 1500 31 4600 1000 13000 17000 2,5 2000 2,5 2,5 130 0,36 32 7200 1800 6200 2400 45 8000 125 60 143 0,15 33 5600 1800 700 24000 12 25000 36 280 144 0,15 34 7600 10100 7800 25000 1,9 50 13,5 29 1,4 0,8 35 7800 1500 4500 19000 10 24000 8 290 130 8 36 670 190 430 1000 33333 2500 30 50 121 0,15 37 570 950 3300 16500 12 2500 10 106 144 1 38 720 181 680 1824 121,85 898,25 458,2 545,3 132,5 0,789 39 63000 1900 60000 24000 3300 9 15,5 400 126 0,13 40 7860 1800 1600 1850 165 25000 45 750 1450,12 0,8 41 4900 1800 15000 17000 0,03 25000,2 0,019 0,28 12024 0,125 42 6800 1800 5500 23000 1,8 24000 6,4 324 130 0,1 43 6900 19000 40000 17000 6,489 21,6 90 2800 1200 0,85 44 6821 1800 55861 20000 0,3 24211 8 321 126 0,12 45 1600 1800 650 2750 17,5 420,5 130,6 650 136,4 1,32 46 6764 1800 750 16500 0,2 2000 53 350 130 0,8 47 57000 1800 400 24000 330 25000 64,6 424 130 0,08 48 5400 1800 6000 24000 33333 2500 0 2800 111 0,13 49 5874 1025 4756 18724 10,452 257856,2 8,2145 305,24 135,26 0,984 50 5800 1300 4500 16500 18,75 25000 6,5 300 140 0,8 51 6300 1800 6000 16000 18 25000 12 300 121 8 52 6300 1620 4500 24000 33333 25000 0 200 132 0,13 53 7000 1800 64000 17000 10 25000 12 320 130 0,1
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
232
sujeto E11 E12 E13 E14 E15 E16 E17 E18 E19 E20 1 315,0 4611 15513 4235,0 6548,2 116,53 1475896,16 0,5432 0,0 0,5432 2 212,0 303 142 372,0 21 1,2 1,5 55 460,0 0,64 3 300,0 20 150 450,0 34 16 17 300 536,0 0,72 4 301,0 281 162 4243,0 35,2 21,5 18,3 0,56 0,3 0,7 5 315,0 235 552 4500,0 34 125 17 33,2 425,0 0,72 6 3000,0 240 170 9000,0 33 190 500 6,4 475,0 0,6 7 750,0 200 200 2000,0 800 7000 700 67 2500,0 1 8 300,0 21 174 420,0 35,2 19,8 142 675 1845,0 0,62 9 300,0 200 175 400,0 300 18 215 0,08 0,2 0,1 10 300,0 200 250 3540,0 300 80 5 48 75,0 49,5 11 90,0 50 400 150,0 30 3 700 68 1500,0 1 12 300,0 220 150 2400,0 569 20 120 60 450,0 0,09 13 300,0 250 160 500,0 34 20 100 70000 2000,0 0,8 14 300,0 250 120 400,0 32 18 17 40 480,0 0,15 15 270000,0 250 160 3600,0 30 16 20 72 1880,0 85 16 300,0 200 40 1800,0 35 20 180 36 200,0 0,72 17 300,0 230 300 5000,0 32 200 700 66 500,0 0,54 18 333,0 229 159 4259,0 1200 1023 3000 130 1800,0 0,588 19 33,0 200 200 144,0 30 20 1500 66 2000,0 1 20 325,0 46 141 400,0 325 55 630 54 93,0 0,8 21 6500,0 45 3500 15000,0 231,25 125,5 12,5 60 42,0 0,2 22 300,0 300 1600 400,0 33 15 20 70 1900,0 8 23 3680,0 23220 1571 5485,0 45,2 4 54,254 68,5 1826,0 0,18 24 300,0 200 140 500,0 24,2 19,2 140,2 0,45 0,3 0,01 25 300,0 250 160 350,0 60 1 1800 1 1,8 0,72 26 300,0 500 1,56 45,0 35,5 3,5 10 550 2,5 0,54 27 300,0 2500 1600 5000,0 2000 182 17000 75,5 19000,0 0,8 28 300,0 200 160 400,0 320 160 170 33 450,0 1 29 365,0 200 3434 508,0 215 18 125 63 32100,0 0,7 30 100,0 240 165 5000,0 30 15 20 0,74 45,0 0,06 31 320,0 450 1080 50000,0 50 80 200 224 2,5 2,5 32 300,0 250 160 4230,0 3 10 200 80 2000,0 9 33 300,0 200 48 400,0 30 20 18 48 200,0 0,64 34 30,0 1200 1900 4500,0 230 150 75 86 3600,0 560 35 190,0 230 150 300,0 28 12 140 50 500,0 0,8 36 300,0 300 4000 14000,0 160 20 200 6 460,0 0,54 37 300,0 230 150 425,0 32,5 30 190 60 470,0 1 38 256,0 230 358 500,0 3,25 125,3 254,21 1230,1 5412,0 0,21 39 300,0 23 150 3000,0 30 60 200 800 4500,0 0,8 40 300,0 2520 1850 36500,0 356,2 150 235 80 500,0 0,16 41 300,0 200 589 2540,0 3 15 1292 10 450,0 1,2 42 300,0 230 400 500,0 32,4 20 20 90 1890,0 1 43 300,0 30 130 400,0 30 18 19 0,84 0,3 0,25 44 290,0 248 169 460,0 137 14 19 72,5 193,0 0,9 45 542,0 250 134 350,0 2,3 12,5 3,6 9,5 135,0 12 46 300,0 2175 3500 15000,0 150 200 700 110 1800,0 0,9 47 200,0 200 20 300,0 12 10 190 66 500,0 1 48 3000,0 230 1600 400,0 30 200 129 1 460,0 0,6 49 254,0 234 145 364,0 26 12 18 75 235,0 0,92 50 390,0 430 150 4800,0 30 16 15 0,84 190,0 0,57 51 300,0 200 160 500,0 30 20 20 80 1900,0 1,5 52 300,0 300 1600 5000,0 30 15 20 66 500,0 0,76 53 30,0 25 120 410,0 30 16 17 70 1900,0 0,9
Apéndice A
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
233
suje
to
ítem
1
ítem
2
ítem
3
ítem
4
ítem
5
ítem
6
ítem
7
ítem
8
ítem
9
ítem
10
ítem
11
ítem
12
ítem
13
ítem
14
ítem
15
ítem
16
ítem
17
ítem
18
ítem
19
ítem
20
1 0 3 0 0 0 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 1 2 0 2 0 3 2 3 1 2 3 3 1 0 0 1 0 1 3 3 3 0 2 0 3 2 0 2 0 3 0 3 2 2 3 3 0 0 2 4 0 0 3 2 0 3 0 0 0 2 3 3 3 0 1 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 3 3 0 0 2 0 3 0 0 2 6 3 3 2 2 0 3 1 3 3 1 0 3 2 0 2 0 0 0 0 1 7 2 0 2 0 0 3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 2 1 2 8 3 3 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 2 3 1 1 0 0 3 1 9 3 0 0 1 0 3 0 0 0 1 3 1 2 3 0 2 0 0 0 0 10 3 3 0 1 0 2 0 0 1 0 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 2 0 0 0 0 0 3 1 1 0 0 0 0 3 0 0 2 1 2 12 3 3 3 2 0 3 2 0 1 0 3 2 3 0 0 1 0 1 0 0 13 3 3 2 2 3 3 1 3 3 3 3 3 3 1 2 1 0 0 3 3 14 3 0 0 2 0 3 0 3 3 1 3 3 1 3 2 2 3 0 0 0 15 3 3 2 3 0 3 0 3 3 1 0 3 3 0 3 3 2 3 3 0 16 3 3 2 2 3 3 2 0 3 1 3 1 0 0 1 1 0 0 0 2 17 0 3 2 1 0 0 0 0 0 0 3 2 0 0 2 0 0 2 0 0 18 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 2 2 3 0 0 0 0 0 3 0 19 3 2 2 1 3 0 0 1 3 0 0 1 1 0 3 1 0 2 3 2 20 0 3 3 1 0 3 0 0 2 0 2 0 3 3 0 0 0 1 0 3 21 3 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 22 3 3 2 2 3 3 1 3 3 1 3 2 0 3 2 3 2 3 3 0 23 1 2 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 0 24 0 0 2 2 2 0 0 3 0 3 3 1 3 1 2 2 0 0 0 0 25 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 2 0 0 0 0 0 2 26 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 1 0 0 0 0 0 27 0 0 3 2 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 3 0 3 28 3 3 0 1 0 0 0 3 2 0 3 1 3 3 0 0 0 0 0 2 29 0 2 2 0 0 0 0 0 2 2 1 1 0 1 0 2 0 2 0 2 30 3 3 0 1 0 3 0 3 0 0 0 3 3 0 3 3 2 0 0 0 31 0 0 0 1 0 0 0 0 3 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 32 3 3 2 0 0 0 0 0 3 1 3 3 3 0 0 0 0 3 3 0 33 2 3 0 2 3 3 0 2 3 1 3 1 0 3 3 1 3 0 0 1 34 2 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 35 2 2 2 2 2 3 1 2 3 0 0 2 3 1 3 1 0 0 0 3 36 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 3 2 0 0 0 1 0 0 0 0 37 0 0 0 1 3 0 3 0 3 0 3 2 3 3 2 0 0 1 0 2 38 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 2 2 0 1 0 0 0 0 0 0 39 0 2 0 2 0 0 0 1 2 3 3 0 3 0 3 0 0 0 0 3 40 2 3 0 0 0 3 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 3 0 0 41 1 3 0 1 0 3 0 0 0 3 3 1 0 0 0 3 0 0 0 0 42 3 3 3 3 0 3 0 3 3 2 3 2 0 1 2 1 2 2 3 2 43 3 0 0 1 0 0 0 0 0 0 3 0 2 3 3 2 3 0 0 0 44 3 3 0 3 0 3 1 3 2 3 3 3 3 2 0 2 3 3 0 3 45 0 3 0 0 0 0 0 0 3 0 0 3 2 2 0 1 0 0 0 0 46 3 3 0 1 0 0 0 3 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 3 3 47 0 3 0 2 0 3 0 0 3 0 0 1 0 1 0 0 0 2 0 2 48 1 3 2 2 0 0 0 0 1 3 0 2 0 3 3 0 0 0 0 1 49 2 0 2 2 3 0 1 3 3 0 2 3 3 3 2 1 3 3 0 3 50 2 1 2 1 0 3 0 3 3 0 0 0 3 0 3 3 2 0 0 0 51 3 3 2 1 0 3 2 3 2 0 3 1 3 1 3 1 2 3 3 0 52 3 3 2 2 0 3 0 0 3 3 3 2 0 0 3 3 2 2 0 2 53 3 3 0 1 2 3 2 3 3 2 0 0 1 3 3 3 3 3 3 3
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
234
Suje
to
natu
ral
dmay
or1
dmen
or1
dec
mpun
ts
xnat
ural
xdma
yor1
xdme
nor1
dnat
ural
ddma
yor1
ddme
nor1
mult
ipli
divi
sión
Tiem
pi1
Tiem
pi2
Tiem
pi3
1 ,75 ,75 ,00 ,25 ,45 ,75 1,50 ,00 ,75 ,00 ,00 ,75 ,25 50,73 29,73 56,16 2 1,50 1,17 1,08 1,08 1,25 ,75 2,00 1,50 2,25 ,33 ,67 1,42 1,08 23,44 19,44 32,76 3 2,00 2,58 ,58 1,42 1,65 2,00 2,50 ,50 2,00 2,67 ,67 1,67 1,78 32,26 17,94 25,90 4 1,75 1,42 ,58 ,92 1,25 1,25 1,50 ,50 2,25 1,33 ,67 1,08 1,42 38,90 10,77 44,63 5 1,00 ,83 ,71 ,83 ,90 ,50 ,00 ,75 1,50 1,67 ,67 ,42 1,28 11,40 18,57 15,48 6 1,88 1,83 ,79 1,17 1,45 2,50 3,00 1,25 1,25 ,67 ,33 2,25 ,75 13,97 9,49 23,48 7 ,75 ,75 ,83 ,67 ,70 1,00 1,50 ,00 ,50 ,00 1,67 ,83 ,72 11,24 8,34 15,11 8 2,00 ,33 ,67 ,50 1,10 2,00 ,00 ,00 2,00 ,67 1,33 ,67 1,33 8,13 22,92 21,84 9 1,63 1,08 ,13 ,50 ,95 1,00 1,50 ,25 2,25 ,67 ,00 ,92 ,97 7,40 7,62 11,11 10 1,38 ,75 ,00 ,25 ,70 1,75 1,50 ,00 1,00 ,00 ,00 1,08 ,33 11,02 17,92 31,42 11 ,25 ,75 1,33 1,08 ,75 ,50 ,50 1,00 ,00 1,00 1,67 ,67 ,89 14,87 12,93 13,50 12 2,38 1,17 ,42 ,67 1,35 2,75 2,00 ,50 2,00 ,33 ,33 1,75 ,89 6,29 20,43 20,31 13 2,50 2,00 2,25 2,08 2,25 2,50 3,00 2,50 2,50 1,00 2,00 2,67 1,83 54,58 10,91 14,43 14 1,88 2,67 ,50 1,42 1,60 1,25 3,00 1,00 2,50 2,33 ,00 1,75 1,61 7,91 8,48 15,06 15 2,13 2,83 1,50 2,00 2,05 2,75 3,00 1,00 1,50 2,67 2,00 2,25 2,06 9,49 10,82 15,38 16 1,75 1,83 1,08 1,33 1,50 2,50 3,00 1,50 1,00 ,67 ,67 2,33 ,78 9,11 7,89 17,84 17 1,38 ,33 ,33 ,33 ,75 1,50 ,00 ,00 1,25 ,67 ,67 ,50 ,86 27,29 22,09 20,18 18 ,88 ,00 ,75 ,42 ,60 ,00 ,00 ,50 1,75 ,00 1,00 ,17 ,92 71,85 11,82 19,54 19 1,25 1,42 1,67 1,50 1,40 2,00 1,50 1,00 ,50 1,33 2,33 1,50 1,39 11,97 6,07 31,59 20 1,88 1,25 ,67 ,75 1,20 1,75 2,50 ,00 2,00 ,00 1,33 1,42 1,11 31,80 37,55 38,86 21 ,50 ,00 ,17 ,08 ,25 1,00 ,00 ,00 ,00 ,00 ,33 ,33 ,11 33,63 10,31 16,06 22 2,25 2,67 2,00 2,25 2,25 2,50 3,00 2,00 2,00 2,33 2,00 2,50 2,11 8,66 9,17 17,62 23 1,00 ,00 ,83 ,42 ,65 2,00 ,00 ,00 ,00 ,00 1,67 ,67 ,56 32,94 15,77 22,89 24 1,50 ,67 1,00 1,00 1,20 1,00 ,00 2,00 2,00 1,33 ,00 1,00 1,11 14,98 10,98 47,85 25 2,13 ,00 ,33 ,17 ,95 1,50 ,00 ,00 2,75 ,00 ,67 ,50 1,14 12,20 11,86 18,63 26 ,38 ,17 ,00 ,08 ,20 ,00 ,00 ,00 ,75 ,33 ,00 ,00 ,36 14,46 12,94 27,50 27 1,00 ,00 1,00 ,50 ,70 1,25 ,00 ,00 ,75 ,00 2,00 ,42 ,92 33,85 14,80 23,40 28 2,13 ,50 ,71 ,58 1,20 1,75 1,00 ,75 2,50 ,00 ,67 1,17 1,06 22,82 16,28 20,49 29 ,88 ,83 ,92 ,83 ,85 1,00 1,00 ,50 ,75 ,67 1,33 ,83 ,92 5,39 19,52 21,36 30 1,63 2,08 ,38 1,17 1,35 1,75 1,50 ,75 1,50 2,67 ,00 1,33 1,39 55,16 18,64 33,11 31 ,38 ,75 ,00 ,25 ,30 ,25 1,50 ,00 ,50 ,00 ,00 ,58 ,17 10,58 9,26 10,19 32 2,13 ,75 1,13 ,83 1,35 2,00 1,50 ,25 2,25 ,00 2,00 1,25 1,42 8,39 7,66 12,50 33 1,75 2,67 ,92 1,67 1,70 1,75 3,00 1,50 1,75 2,33 ,33 2,08 1,47 7,83 13,49 15,55 34 ,50 ,00 ,33 ,17 ,30 1,00 ,00 ,00 ,00 ,00 ,67 ,33 ,22 26,88 47,39 24,07 35 1,75 2,17 1,13 1,50 1,60 2,00 3,00 1,25 1,50 1,33 1,00 2,08 1,28 30,48 19,39 20,77 36 ,63 ,67 ,13 ,33 ,45 ,00 1,00 ,25 1,25 ,33 ,00 ,42 ,53 11,65 12,47 31,54 37 1,50 1,08 1,25 1,17 1,30 ,25 1,50 1,50 2,75 ,67 1,00 1,08 1,47 28,67 23,43 42,16 38 ,63 ,75 ,00 ,25 ,40 ,00 1,50 ,00 1,25 ,00 ,00 ,50 ,42 17,83 17,00 32,74 39 1,25 1,00 1,00 1,00 1,10 1,00 1,00 1,00 1,50 1,00 1,00 1,00 1,17 14,75 11,52 14,64 40 1,00 ,75 ,50 ,50 ,70 1,25 1,50 ,00 ,75 ,00 1,00 ,92 ,58 28,57 21,31 37,42 41 1,13 1,25 ,38 ,75 ,90 1,25 1,50 ,75 1,00 1,00 ,00 1,17 ,67 11,12 9,61 17,88 42 2,25 2,33 1,79 1,92 2,05 3,00 3,00 1,25 1,50 1,67 2,33 2,42 1,83 49,09 10,45 14,24 43 1,50 1,33 ,00 ,67 1,00 1,00 ,00 ,00 2,00 2,67 ,00 ,33 1,56 35,08 35,48 33,47 44 2,50 2,08 1,88 1,92 2,15 2,25 2,50 1,75 2,75 1,67 2,00 2,17 2,14 19,12 12,75 22,16 45 1,25 ,92 ,00 ,33 ,70 ,75 1,50 ,00 1,75 ,33 ,00 ,75 ,69 10,85 15,12 13,19 46 1,25 ,75 1,38 1,00 1,10 1,75 1,50 ,75 ,75 ,00 2,00 1,33 ,92 8,02 25,15 33,00 47 ,88 1,50 ,67 ,83 ,85 1,25 3,00 ,00 ,50 ,00 1,33 1,42 ,61 34,57 9,83 22,73 48 1,63 ,75 ,54 ,67 1,05 2,00 ,50 ,75 1,25 1,00 ,33 1,08 ,86 17,94 15,85 23,76 49 2,13 1,75 1,88 1,83 1,95 1,50 1,50 1,75 2,75 2,00 2,00 1,58 2,25 10,76 9,68 11,24 50 1,13 2,83 ,38 1,42 1,30 1,50 3,00 ,75 ,75 2,67 ,00 1,75 1,14 20,39 64,00 47,53 51 2,13 2,25 1,63 1,83 1,95 2,25 2,50 1,25 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 23,67 7,65 12,37 52 1,88 2,83 1,04 1,75 1,80 2,50 3,00 ,75 1,25 2,67 1,33 2,08 1,75 12,76 42,44 27,03 53 1,38 3,00 2,63 2,75 2,20 1,75 3,00 2,25 1,00 3,00 3,00 2,33 2,33 18,36 14,46 25,57
Apéndice A
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
235
Suje
to
Tiem
pi4
Tiem
pi5
Tiem
pi6
Tiem
pi7
Tiem
pi8
Tiem
pi9
Tiem
pi10
Tiem
pi11
Tiem
pi12
Tiem
pi13
Tiem
pi14
Tiem
pi15
1 41,05 218,85 291,65 119,23 67,94 74,58 128,74 111,51 40,26 89,65 48,01 24,03 2 20,54 23,95 23,90 18,88 28,01 20,40 17,62 32,33 34,14 18,17 44,36 16,06 3 23,73 16,93 23,86 18,85 17,04 10,05 6,47 14,53 15,32 24,31 43,46 26,47 4 45,49 13,75 28,19 33,27 27,35 20,47 32,16 31,75 31,22 18,85 42,06 24,77 5 16,11 20,93 24,87 21,71 23,10 16,70 16,19 18,33 18,76 25,58 46,41 29,41 6 22,95 30,66 28,02 14,16 45,49 19,26 17,51 8,83 40,85 37,29 20,43 19,91 7 14,83 15,32 11,07 12,78 28,13 8,43 9,07 13,25 14,15 17,65 20,73 9,55 8 16,01 20,18 19,36 29,16 28,68 11,03 13,24 12,44 16,25 25,79 20,22 19,78 9 9,41 11,36 10,26 17,83 20,94 14,16 8,87 6,71 7,87 20,33 11,36 9,85 10 12,53 24,91 25,19 29,03 34,73 11,93 11,43 18,54 21,66 26,01 27,26 31,73 11 13,36 19,56 44,39 11,06 10,78 48,15 14,97 17,89 66,66 16,20 28,50 37,92 12 15,28 24,14 14,84 25,79 13,00 31,22 6,87 12,86 39,92 31,96 26,81 4,75 13 19,33 76,70 18,08 47,87 32,48 35,53 43,87 21,34 14,43 34,29 30,21 44,40 14 24,07 21,56 19,58 26,38 25,47 18,73 13,85 16,35 14,84 28,07 33,49 15,66 15 14,62 23,09 15,95 14,69 18,21 9,35 11,04 14,93 16,81 10,81 23,10 21,32 16 10,46 15,05 10,00 14,14 14,53 16,81 19,91 9,40 10,55 9,84 23,10 13,10 17 21,83 42,20 33,39 19,88 15,03 20,58 21,13 8,83 11,85 26,86 16,34 18,57 18 13,11 13,69 10,54 14,35 15,42 10,36 16,59 30,45 31,46 35,93 27,18 65,56 19 9,48 16,65 18,51 7,35 9,78 12,93 21,10 21,91 19,34 22,19 10,71 17,02 20 185,56 89,74 114,00 98,08 64,94 59,17 31,04 66,53 70,14 76,68 108,96 128,89 21 18,38 24,39 14,09 26,40 10,47 10,85 20,76 13,23 9,82 13,22 22,50 23,23 22 13,42 16,03 17,94 17,52 13,20 18,99 19,36 9,09 17,74 31,37 47,35 20,73 23 54,80 38,47 33,65 13,92 6,54 27,48 12,91 47,88 20,11 42,65 43,26 25,68 24 12,84 23,13 22,58 55,21 15,37 21,98 20,21 32,44 14,18 37,50 22,24 34,37 25 30,63 27,41 22,72 29,43 38,23 41,76 17,80 17,87 13,49 15,85 30,21 21,77 26 20,57 10,88 10,62 24,27 45,38 25,80 9,89 23,49 15,90 22,45 7,75 19,95 27 70,18 19,81 35,48 48,47 35,55 57,38 36,48 27,50 24,93 19,98 20,40 45,89 28 17,52 41,86 35,61 24,98 15,78 13,26 18,01 17,18 17,01 29,15 28,52 21,43 29 16,77 33,03 12,20 18,00 15,65 22,87 23,90 28,46 43,51 11,43 19,02 34,85 30 36,08 55,38 35,63 117,90 72,98 95,55 51,10 14,66 82,63 33,52 57,62 26,90 31 9,42 8,56 15,40 5,62 5,89 11,22 8,55 25,10 11,26 13,61 16,46 10,46 32 12,49 21,93 15,61 19,27 15,40 30,69 10,36 13,12 29,33 24,27 20,05 13,13 33 8,06 6,79 13,38 21,98 11,89 5,79 13,36 7,20 10,57 9,42 14,06 12,39 34 18,85 25,46 18,48 44,93 12,55 38,80 20,20 21,63 45,65 105,32 31,59 55,12 35 21,28 33,77 36,24 25,26 33,27 18,22 18,84 18,51 30,07 26,55 29,32 24,30 36 15,22 21,29 45,44 25,20 51,09 15,16 17,52 20,12 21,57 9,14 20,66 13,18 37 31,62 109,68 41,82 81,07 45,74 54,93 37,47 24,32 63,93 129,77 46,49 71,64 38 19,39 39,62 58,07 54,83 87,58 82,72 57,54 67,92 32,48 21,57 31,57 35,55 39 9,97 10,72 13,61 15,88 30,17 11,26 9,98 15,85 18,74 18,65 15,48 10,43 40 23,44 23,80 16,75 24,17 19,26 24,81 20,50 31,04 25,35 13,33 15,85 38,49 41 16,37 27,69 19,85 30,99 23,14 13,15 19,96 15,25 11,37 14,28 16,62 11,82 42 16,79 21,86 15,55 11,18 12,60 9,35 9,01 14,21 6,41 4,46 11,48 15,26 43 23,58 39,07 33,12 35,96 23,19 16,82 19,11 37,53 20,36 31,13 14,67 16,98 44 34,67 16,62 26,85 25,05 19,62 24,43 12,87 14,37 32,29 31,87 26,64 9,69 45 10,64 32,82 20,00 13,17 31,33 18,84 15,67 25,90 30,34 13,49 26,73 22,45 46 83,66 31,72 21,32 33,42 30,51 20,95 8,99 25,08 22,35 19,59 93,69 27,70 47 10,89 25,77 31,84 11,20 7,21 9,38 21,81 26,56 16,97 43,41 27,31 19,07 48 31,17 37,64 19,97 21,27 33,62 24,52 19,07 29,78 61,31 34,45 43,82 43,13 49 15,38 39,85 30,54 30,88 22,75 21,66 26,10 11,33 23,95 10,65 16,58 13,77 50 27,23 43,27 55,85 15,40 24,60 27,93 26,27 58,80 64,65 96,49 42,13 40,55 51 15,27 19,12 13,76 18,71 13,89 14,33 49,88 19,22 34,11 24,89 28,79 23,06 52 11,53 31,87 22,38 62,35 38,71 25,69 18,97 19,58 32,30 26,40 50,03 31,57 53 24,48 16,74 20,13 15,62 13,94 25,02 24,39 17,72 18,39 26,97 18,95 33,96
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
236
suje
to
Tiem
pi15
Tiem
pi16
Tiem
pi17
Tiem
pi18
Tiem
pi19
Tiem
pi20
txna
t
Txdm
ay1
Txdm
en1
tdna
t
Tddm
ay1
Tddm
en1
1 45,37 20,85 31,05 8,40 12,19 75,50 44,42 183,12 133,69 72,36 30,08 17,21 2 11,67 17,84 11,26 38,89 14,45 23,41 24,04 22,15 22,12 32,25 15,19 21,53 3 14,67 22,60 29,72 25,38 14,70 21,21 24,96 16,96 14,82 24,41 21,25 23,27 4 12,43 23,23 24,25 25,89 32,05 28,07 34,95 24,33 26,63 30,97 20,14 27,40 5 17,95 16,54 34,07 23,09 10,57 21,29 15,39 20,78 20,48 27,27 21,30 22,58 6 25,34 36,55 32,29 15,64 23,71 24,29 17,47 23,64 26,96 26,85 27,27 23,88 7 13,87 18,22 18,03 21,59 5,42 14,34 12,38 9,75 16,33 16,45 13,88 15,01 8 17,09 10,10 37,79 16,89 20,63 19,38 17,23 15,20 22,82 18,67 15,66 25,10 9 13,26 12,05 20,40 13,81 11,42 12,30 8,88 12,21 14,75 11,57 11,72 15,21 10 24,96 15,51 30,36 25,49 21,20 22,64 18,22 18,56 25,03 23,37 24,07 25,68 11 7,94 24,37 15,35 13,04 12,98 22,22 13,67 46,27 14,09 32,31 23,41 13,79 12 23,54 16,29 8,72 14,64 18,67 18,82 15,58 23,03 17,45 27,89 14,86 14,01 13 35,04 12,97 45,04 28,78 13,03 31,67 24,81 26,81 50,23 25,07 30,80 28,95 14 15,46 30,24 21,94 15,59 30,56 20,16 13,88 19,15 21,82 23,19 20,45 22,70 15 31,81 11,23 9,42 10,65 9,94 15,13 12,58 12,65 16,76 16,41 21,45 10,00 16 11,86 12,14 12,97 29,69 29,42 14,89 11,33 13,40 15,91 13,22 12,37 24,03 17 11,19 18,45 30,88 8,00 13,88 20,42 22,85 26,98 24,56 15,97 16,07 17,59 18 13,87 10,88 14,71 8,34 34,69 23,52 29,08 10,45 15,01 31,25 30,10 19,25 19 28,80 10,55 6,80 9,69 6,09 14,93 14,78 15,72 13,72 18,54 18,79 7,53 20 65,86 66,89 36,67 30,17 30,66 71,61 73,44 86,59 70,95 80,58 87,21 32,50 21 15,33 13,09 18,12 11,75 14,72 17,02 19,60 12,47 20,50 14,69 17,22 14,86 22 15,34 16,03 18,65 19,96 19,43 18,38 12,22 18,47 16,53 26,39 17,37 19,35 23 20,56 43,91 25,74 28,80 16,72 28,73 31,60 30,56 17,96 38,48 30,05 23,75 24 16,13 44,58 22,84 13,18 14,56 24,86 21,66 22,28 28,48 26,59 31,69 16,86 25 16,30 47,60 8,90 22,83 15,99 23,07 18,33 32,24 28,22 19,36 28,56 15,91 26 22,21 17,29 19,45 22,13 16,42 19,47 18,87 18,21 22,61 17,40 19,82 19,33 27 40,97 47,71 27,55 34,45 47,13 35,60 35,56 46,43 35,08 23,20 44,86 36,38 28 26,20 35,31 12,16 8,46 8,86 21,54 19,28 24,43 25,16 22,97 27,65 9,83 29 18,22 26,60 9,78 26,70 18,87 21,31 15,76 17,54 22,64 25,60 26,56 18,45 30 35,49 74,96 22,71 46,01 57,92 51,20 35,75 65,59 74,34 47,11 45,78 42,21 31 10,09 13,36 11,36 12,16 11,15 11,49 9,86 13,31 7,16 16,61 11,30 11,56 32 44,50 19,10 17,55 20,00 13,92 18,46 10,26 23,15 16,74 21,69 25,58 17,16 33 8,25 11,95 8,14 13,32 22,20 11,78 11,23 9,59 13,50 10,31 10,86 14,55 34 28,98 59,44 33,18 34,52 11,75 35,24 29,30 28,64 25,79 51,05 47,85 26,48 35 27,39 29,38 23,74 16,50 27,70 25,55 22,98 27,23 27,78 26,11 27,02 22,65 36 18,09 32,33 32,57 9,29 20,31 22,19 17,72 30,30 28,78 17,87 21,20 20,72 37 67,40 69,96 11,39 28,46 56,92 53,34 31,47 48,38 68,49 66,13 69,67 32,26 38 50,18 39,71 26,18 34,03 15,49 41,10 21,74 70,39 59,89 38,38 41,81 25,23 39 16,35 14,22 18,19 21,47 31,20 16,15 12,72 12,43 16,69 17,18 13,67 23,62 40 20,69 15,01 17,87 27,66 12,97 22,91 27,68 20,78 21,93 21,39 24,73 19,50 41 29,82 21,92 24,35 16,14 8,02 17,97 13,75 16,50 25,45 14,38 21,19 16,17 42 24,97 12,27 9,20 9,79 15,70 14,69 22,64 12,45 13,66 9,14 17,50 11,56 43 41,55 13,46 30,62 28,03 16,68 27,29 31,90 24,97 29,33 25,92 24,00 25,11 44 21,92 18,80 15,81 20,33 7,16 20,65 22,18 25,64 18,54 26,29 16,80 14,43 45 31,95 18,39 56,95 47,32 25,21 24,02 12,45 19,42 23,25 24,12 24,26 43,16 46 24,95 46,95 32,24 20,86 12,21 31,12 37,46 21,13 26,16 40,18 33,20 21,77 47 24,26 31,02 3,83 7,37 5,27 19,52 19,50 20,61 16,50 28,56 24,78 5,49 48 43,46 19,80 16,52 19,06 9,58 28,29 22,18 22,25 27,90 42,34 35,46 15,05 49 10,20 19,26 27,51 22,66 19,11 19,69 11,77 26,10 29,89 15,63 14,41 23,09 50 18,68 28,04 65,12 34,28 32,44 41,68 39,79 41,89 27,39 65,52 29,09 43,95 51 24,95 46,84 53,07 20,08 35,07 24,94 14,74 14,04 25,40 26,75 31,62 36,07 52 57,31 60,62 12,55 7,81 19,43 30,57 23,44 24,04 37,97 32,08 49,83 13,26 53 24,06 22,67 25,32 15,50 21,13 21,17 20,72 22,57 17,67 20,51 26,90 20,65
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Apéndice B
Materiales estadísticos
complementarios
En este apéndice se incluyen algunos materiales estadísticos
complementarios. Dichos materiales guardan relación con las
distintas opciones tomadas en la aplicación de las técnicas
estadísticas utilizadas en el capítulo 4 (dedicado al análisis
de datos cuantitativos).
En primer lugar, figuran los análisis correspondientes a
la comprobación de los supuestos del diseño factorial empleado
en la investigación. A continuación, se procede a justificar
el uso del análisis de conglomerados jerárquicos –para
clasificar a los participantes en el estudio- y las diferentes
opciones tomadas en la aplicación de esta técnica. Para
finalizar, se incluye un análisis de varianza1 en el que se ha
tomado como variable dependiente el “tiempo de respuesta”. La
inclusión de este análisis merece una explicación:
En el presente trabajo, se ha registrado el tiempo que
han empleado los participantes en producir cada una de sus
estimaciones. Disponer de la variable dependiente “tiempo de
respuesta” permite contar con dos variantes posibles en el
diseño elegido: realizar un ANOVA en el que la variable
dependiente es la “puntuación”, o tomar la opción del ANCOVA
en el que se añada el “tiempo medio de respuesta del sujeto”
(MTIEMPOS) como covariable en el diseño. La ventaja que
proporciona utilizar la técnica del análisis de la covarianza
es que permite “controlar el efecto de los sesgos sistemáticos
provenientes de la influencia de la covariante y... reducir la
1 En el que las variables independientes son el “tipo de operación” y el “tipo de número”.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
238
varianza del término de error, aumentando la precisión del
diseño” (Pascual, García y Frías, 1996, p. 207). Los supuestos
básicos que deben cumplirse para aplicar el análisis de la
covarianza son dos: la existencia de relación lineal entre la
covariante y la variable dependiente y la independencia entre
la covariante y la variable independiente. Para estudiar la
posible existencia de relación lineal entre la variable
covariante y la dependiente, se ha realizado un análisis de
correlación -en el capítulo 4- cuyos resultados se pueden
consultar en el epígrafe “Relación entre la puntuación media
de los sujetos y su tiempo medio de respuesta” del citado
capítulo. Por otra parte, el supuesto de independencia entre
la variable covariante y las independientes “equivale a asumir
que el tratamiento no afecta a la covariante. Por tanto, si
comprobamos mediante un simple ANOVA que la covariante
presenta los mismos promedios en los distintos grupos de
tratamientos habremos demostrado la independencia entre ambas”
(Pascual, Frías y García, 1996, pp. 220–221). Este análisis de
varianza (con el “tiempo de respuesta” como variable
dependiente) se presenta al final del presente Apéndice.
Dado que en ambos casos puede verse que se incumplen los
supuestos del modelo (del ANCOVA), se ha tomado la opción de
no incluir la variable “tiempo medio de respuesta del sujeto”
(MTIEMPOS) como covariable en el diseño.
Comprobación de los supuestos del diseño factorial
empleado en la investigación
Para contrastar la hipótesis del análisis de varianza es
necesario comprobar tres supuestos: independencia, normalidad
y esfericidad. Con respecto al supuesto de independencia
Balluerka (1999) explica su relación con el otro supuesto
fundamental en los diseños de medidas repetidas: el de
esfericidad.
Apéndice B
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
239
En los diseños de medidas repetidas o intrasujeto, donde cada
sujeto es observado en todas y cada una de las condiciones
experimentales, la independencia de las observaciones se
convierte en un problema central difícil de subsanar. En este
caso, a pesar de que exista una covarianza entre las
observaciones, el cociente de medias cuadráticas sigue
exactamente la distribución F si las varianzas de las diferencias
entre cada par de medias de medidas repetidas son constantes, es
decir, si la matriz de varianzas-covarianzas de las variables
ortonormalizadas presenta un patrón de esfericidad. (p. 45)
Para comprobar el supuesto de normalidad, Ximénez y San Martín
(2000, p. 37) recomiendan utilizar el estadístico Z de
Kolmogorov-Smirnov. Sin embargo, otros autores proponen para
contrastar la hipótesis de normalidad de los datos la prueba
de Kolmogorov-Smirnov (con la corrección de Lilliefors). En
los casos en que la muestra es menor o igual que 50, suele
emplearse el Test de Shapiro-Wilk. En el presente caso, no es
pertinente la realización de este Test, dado que las muestras
son de tamaño 53 para todas las variables.
Al utilizar estas dos pruebas (Z de Kolmogorov-Smirnov y
Lilliefors) pueden obtenerse resultados distintos. Visauta
(1999) afirma que las diferencias que se dan entre los
resultados de las pruebas de normalidad, al utilizar el
estadístico Z de Kolmogorov-Smirnov y la corrección de
Lilliefors a la prueba de Kolmogorov-Smirnov, estriban en que:
Así como el estadístico [Z de Kolmogorov-Smirnov] se calcula a
través de la diferencia máxima entre la función de distribución
observada y la teórica, en el caso de Lilliefors el mismo se
obtiene a partir de las diferencias acumuladas entre las
funciones a lo largo de toda la curva, resultando por ello más
fiable. (p. 250)
La opción tomada en este estudio ha sido la de realizar las
dos pruebas y valorar, a continuación, las posibles
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
240
consecuencias del incumplimiento de la hipótesis de
normalidad.
Tabla B.1 Resultados del Test Z de Kolmogorov-Smirnov
En la tabla B.1 figuran los resultados de la aplicación
del Test Z de Kolmogorov-Smirnov. Según estos resultados, no
cabe, en ninguno de los seis casos, rechazar la hipótesis de
normalidad. La significación más baja se da para las
puntuaciones correspondientes a la multiplicación con números
decimales menores que uno (variable XMENOR1), tomando el valor
de 0.052 (mayor que 0.05).
Tabla B.2 Resultados de la Prueba de Lilliefors
Por otra parte, en la tabla B.2 aparecen los resultados
correspondientes a las pruebas de normalidad de Kolmogorov-
Smirnov (con la corrección de Lilliefors). En ella puede
observarse como para las variables dependientes: XDMAYOR1,
XDMENOR1, DDMAYOR1 y DDMENOR1 (correspondientes a cuatro de
Prueba de Kolmogorov-Smirnov para una muestra
53 53 53 53 53 531,4528 1,5472 ,7075 1,4434 ,9748 ,9434
,7815 1,1062 ,6946 ,7824 ,9781 ,8262
,101 ,159 ,185 ,120 ,171 ,159,077 ,159 ,185 ,095 ,171 ,159
-,101 -,151 -,154 -,120 -,159 -,127,735 1,154 1,350 ,874 1,244 1,161,653 ,139 ,052 ,429 ,091 ,135
NMediaDesviación típica
Parámetros normalesa,b
AbsolutaPositivaNegativa
Diferencias másextremas
Z de Kolmogorov-SmirnovSig. asintót. (bilateral)
XNATURAL XDMAYOR1 XDMENOR1 DNATURAL DDMAYOR1 DDMENOR1
La distribución de contraste es la Normal.a. Se han calculado a partir de los datos.b.
Pruebas de normalidad
,101 53 ,200*,159 53 ,002,185 53 ,000,120 53 ,054,171 53 ,001,159 53 ,002
XNATURALXDMAYOR1XDMENOR1DNATURALDDMAYOR1DDMENOR1
Estadístico gl Sig.Kolmogorov-Smirnova
Este es un límite inferior de la significación verdadera.*.
Corrección de la significación de Lillieforsa.
Apéndice B
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
241
las celdas del análisis de varianza) se rechaza la hipótesis
de normalidad.
Dado que en cuatro de las celdas del análisis se tienen
dudas sobre si mantener la hipótesis de normalidad en los
datos, cabe ahora preguntarse cuáles pueden ser las
consecuencias del incumplimiento del supuesto de normalidad.
La falta de normalidad puede afectar, tanto al
estadístico F utilizado para contrastar las hipótesis del
análisis de varianza como al estadístico W utilizado en la
prueba de esfericidad de Mauchy. No obstante, Ximénez y San
Martín (2000, p. 37) advierten que “el estadístico de
contraste F utilizado para contrastar H0 es robusto a la
violación del supuesto de normalidad”.
Tabla B.3 Estadísticos descriptivos
Con respecto a la posible influencia de la falta de
normalidad en los resultados de la prueba W de Mauchy para
contrastar la esfericidad, (el otro supuesto importante en
este tipo de análisis) los mismos autores afirman que, aunque
la prueba de esfericidad de Mauchy es muy sensible a la
Descriptivos
1,4528 ,1073,611
-,132 ,327-,656 ,644
1,5472 ,15191,224-,057 ,327
-1,267 ,644,7075 9,542E-02
,483,719 ,327
-,350 ,6441,4434 ,1075
,612-,087 ,327-,866 ,644
,9748 ,1343,957,661 ,327
-,931 ,644,9434 ,1135
,683,462 ,327
-,896 ,644
MediaVarianzaAsimetríaCurtosisMediaVarianzaAsimetríaCurtosisMediaVarianzaAsimetríaCurtosisMediaVarianzaAsimetríaCurtosisMediaVarianzaAsimetríaCurtosisMediaVarianzaAsimetríaCurtosis
XNATURAL
XDMAYOR1
XDMENOR1
DNATURAL
DDMAYOR1
DDMENOR1
Estadístico Error típ.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
242
violación del supuesto de normalidad, “la prueba W es adecuada
cuando la distribución de los datos es platicúrtica” (p. 41).
Para comprobar si las distribuciones son platicúrticas, para
lo cual deben tener una curtosis negativa (Escobar, 1999, p.
31), se han calculado los estadísticos descriptivos
correspondientes a las seis casillas del diseño. En la tabla
B.3 pueden verse los resultados. Todos los coeficientes de
apuntamiento (curtosis) son negativos lo cual indica que una
presunta falta de normalidad en los datos no afectaría, en
este caso, a los resultados de la prueba de esfericidad de
Mauchy.
Con respecto al supuesto de esfericidad, en la tabla B.4
figuran los resultados de la prueba de Mauchy.
Tabla B.4 Resultados de la prueba de esfericidad de Mauchy
En ella puede verse como para el tipo de número (variable
intrasujeto DECIMAL) el estadístico W = 0.938 no es
significativo (p = 0.196). Otro tanto ocurre con la
interacción OPERACIÓ*DECIMAL (con W = 0,978 y p = 0.571).
Estos resultados permiten que en ambos casos mantengamos la
hipótesis de esfericidad de los datos. En el caso de la
variable “tipo de operación” (OPERACIÓ), debe recordarse que
no tiene sentido plantear si se cumple el supuesto de
esfericidad cuando el factor tiene solamente dos niveles y por
Prueba de esfericidad de Mauchlyb
Medida: MEASURE_1
1,000 ,000 0 , 1,000 1,000 1,000,938 3,257 2 ,196 ,942 ,976 ,500,978 1,119 2 ,571 ,979 1,000 ,500
Efecto intra-sujetosOPERACIÓDECIMALOPERACIÓ * DECIMAL
W de MauchlyChi-cuadrado
aprox. gl Sig.Greenhouse-Geisser Huynh-Feldt Límite-inferior
Epsilona
Contrasta la hipótesis nula de que la matriz de covarianza de error de las variables dependientes transformadas es proporcional auna matriz identidad.
May be used to adjust the degrees of freedom for the averaged tests of significance. Corrected tests are displayed in theTests of Within-Subjects Effects table.
a.
Diseño: Intercept Diseño intra sujetos: OPERACIÓ+DECIMAL+OPERACIÓ*DECIMAL
b.
Apéndice B
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
243
ello aparece en la tabla el valor W = 1 (situación ideal para
el supuesto de esfericidad).
También en la tabla B.4 (en la parte derecha) aparecen
varias estimaciones para el parámetro épsilon. Éste se utiliza
para corregir los grados de libertad en la prueba F para
evitar el sesgo que produce en la misma cuando no se cumple el
supuesto de esfericidad. Épsilon oscila entre 0 y 1 y según
Ximénez y San Martín (2000, p. 62) cuando “las estimaciones
del parámetro å están más próximas a 1 [que al límite
inferior],... puede concluirse que el supuesto de esfericidad
se cumple”.
Por todo lo expuesto hasta ahora, se concluye que se
cumplen todos los supuestos necesarios para aplicar a los
datos el análisis de varianza.
Uso del análisis de conglomerados jerárquicos.
Justificación de la elección de esta técnica y de las
opciones tomadas en la misma
En este trabajo la técnica estadística utilizada para realizar
la clasificación ha sido el análisis de conglomerados
(cluster) jerárquicos. Existe otra técnica de clasificación,
el análisis discriminante, que se usa en situaciones en las
que se tienen grupos definidos de antemano y se desea asignar
nuevos casos a alguno de estos grupos. En este trabajo se
trata de agrupar objetos en grupos, basándose en su semejanza
en determinadas características. No se dispone de grupos
preconstituidos, lo que hace que la opción del análisis de
conglomerados sea la más adecuada. Dentro del análisis de
conglomerados se dispone de dos tipos de procedimientos: el
análisis de conglomerados jerárquicos y el análisis de
conglomerados de k-medias.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
244
Tabla B.5 Conglomerados de pertenencia
Caso 8 clusters 7 clusters 6 clusters 5 clusters 4 clusters 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 3 3 3 3 3 2 4 4 4 2 2 1 5 1 1 1 1 1 6 2 2 2 2 1 7 1 1 1 1 1 8 5 4 2 2 1 9 4 4 2 2 1 10 1 1 1 1 1 11 6 5 4 1 1 12 4 4 2 2 1 13 7 6 5 4 3 14 3 3 3 3 2 15 7 6 5 4 3 16 2 2 2 2 1 17 1 1 1 1 1 18 1 1 1 1 1 19 2 2 2 2 1 20 4 4 2 2 1 21 1 1 1 1 1 22 7 6 5 4 3 23 1 1 1 1 1 24 2 2 2 2 1 25 5 4 2 2 1 26 1 1 1 1 1 27 1 1 1 1 1 28 5 4 2 2 1 29 1 1 1 1 1 30 3 3 3 3 2 31 1 1 1 1 1 32 5 4 2 2 1 33 3 3 3 3 2 34 1 1 1 1 1 35 2 2 2 2 1 36 1 1 1 1 1 37 2 2 2 2 1 38 1 1 1 1 1 39 2 2 2 2 1 40 1 1 1 1 1 41 1 1 1 1 1 42 7 6 5 4 3 43 4 4 2 2 1 44 7 6 5 4 3 45 1 1 1 1 1 46 2 2 2 2 1 47 1 1 1 1 1 48 4 4 2 2 1 49 7 6 5 4 3 50 3 3 3 3 2 51 7 6 5 4 3 52 3 3 3 3 2 53 8 7 6 5 4
Se ha optado por los procedimientos jerárquicos por dos
razones: en primer lugar, los procedimientos jerárquicos
permiten un tipo de representación característica (el
dendrograma) que facilita tanto la interpretación de los
resultados del análisis como la elección del número de
conglomerados2 final de acuerdo con conocimientos sobre la
teoría. Por otra parte, los procedimientos no jerárquicos
2 Para elegir el número de conglomerados sirve de ayuda consultar la tabla B.5 en la que se asigna cada participante a su correspondiente conglomerado en caso de que se consideren 4, 5, 6, 7 u 8 conglomerados.
Apéndice B
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
245
(conglomerados de k-medias) obligan a elegir previamente el
número de conglomerados que se desean obtener en el análisis,
siendo esta una decisión difícil de tomar en un estudio de
tipo exploratorio en el que se desconoce la estructura que
tiene el grupo de datos analizado. Pueden examinarse las
distinciones entre todas estas técnicas estadísticas de
clasificación en Martínez (1999) y en L. Hernández (2001) y
encontrarse descripciones sobre los procedimientos de cálculo
con SPSS en Visauta (1998).
Análisis de varianza con el “tiempo de respuesta”
como variable dependiente
En la tabla B.6 pueden consultarse los resultados del análisis
de varianza en el que se ha utilizado como variable
dependiente el “tiempo de respuesta”.
Tabla B.6 Análisis de varianza. Pruebas de efectos intra-
sujetos. Variable dependiente “tiempo de respuesta”
Como puede verse, se debe rechazar la hipótesis inicial para
la interacción TOPERACI*TDECIMAL (F = 8,067 y p = 0,001). Así,
la interacción entre el tipo de operación y el tipo de número
tiene un efecto significativo en el tiempo de respuesta.
En la tabla 4.2 aparecen las medias correspondientes a
todas las combinaciones de niveles de los dos factores del
diseño.
Medida: MTIEMPO
41,421 1 41,421 ,174 ,679 ,003 ,06912413,187 52 238,715
462,470 1,975 234,200 2,713 ,072 ,050 ,5238862,639 102,7 86,3102186,477 2 1093,239 8,067 ,001 ,134 ,953
14094,513 104 135,52414094,513 80,73 174,596
Esfericidad asumidaEsfericidad asumidaGreenhouse-GeisserGreenhouse-GeisserEsfericidad asumidaEsfericidad asumidaGreenhouse-Geisser
FuenteTOPERACIError(TOPERACI)TDECIMALError(TDECIMAL)TOPERACI *TDECIMALError(TOPERACI*TDECIMAL)
Suma decuadrados
tipo III glMedia
cuadrática F Sig.Eta
cuad.Potenciaobser.a
Calculado con alfa = ,05a.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
246
Tabla B.7 Medias de tiempos por tipo de operación (TOPERACIÓ)
y tipo de número (TDECIMAL)
Para determinar entre qué combinaciones de niveles se dan
las diferencias significativas, se recurre a las pruebas de
contrastes intrasujetos. Las pruebas se han hecho dos veces,
tomando en primer lugar el nivel 1 (del factor TDECIMAL) como
referencia (Tabla B.8) y, a continuación, con el nivel 3 como
referencia (Tabla B.9).
Si se observa la figura B.1 puede verse que para los
números naturales los alumnos emplean más tiempo en estimar
divisiones que multiplicaciones (28 segundos de media para las
divisiones por 22 segundos de media para las
multiplicaciones)3. Sin embargo, con números decimales mayores
que uno esta situación se invierte (26,6 por 28,1). Esto da
lugar a una interacción significativa (F = 4,078 y p = 0,049)
que puede también observarse en la figura4 B.2.
En la parte derecha de la figura B.1 se observa la
segunda interacción significativa. Los sujetos emplean
prácticamente el mismo tiempo para realizar estimaciones en
multiplicaciones con decimales mayores o menores que 1 (28,1
segundos de media por 27,9). Sin embargo, en el caso de las
divisiones, el tiempo de respuesta disminuye bruscamente (de
26,5 segundos de media a 21,2). Esta interacción también
aparece reflejada en la figura B.2 (observando la línea
3 Los datos pueden consultarse en la tabla B.7. 4 Mirando las dos líneas gruesas (la continua y la discontinua).
1. TOPERACI * TDECIMAL
Medida: MTIEMPO
22,000 1,534 18,922 25,07828,147 3,634 20,854 35,43927,953 2,822 22,289 33,61628,085 2,106 23,859 32,31126,573 1,932 22,695 30,45021,276 1,175 18,919 23,634
TDECIMAL123123
TOPERACI1
2
Media Error típ. Límite inferior Límite superiorIntervalo de confianza al 95%.
Apéndice B
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
247
delgada y la gruesa discontinua) y es significativa (F = 5,2 y
p = 0.027).
Figura B.1 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (TOPERACI) y al tipo de número (TDECIMAL)
Figura B.2 Gráficos de perfil correspondientes al tipo de
operación (TOPERACI) y al tipo de número (TDECIMAL)
La última interacción significativa (F = 14,5 y
p = 0,000) se puede ver en la figura B.2 (fijándonos en las
dos líneas continuas). Cuando los participantes estiman el
resultado de multiplicaciones emplean mucho tiempo con números
decimales menores que uno (27,8 segundos de media) y muy poco
con números naturales (22 segundos de media). Sin embargo,
Medias marginales estimadas de MTIEMPO
TDECIMAL
321
Med
ias
mar
gina
les
estim
adas
30
28
26
24
22
20
TOPERACI
1
2
Medias marginales estimadas de MTIEMPO
TOPERACI
21
Med
ias
mar
gina
les
estim
adas
30
28
26
24
22
20
TDECIMAL
1
2
3
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
248
cuando realizan estimaciones en divisiones tardan 21,1
segundos (de media) cuando aparece en el cálculo algún decimal
menor que uno y 28 segundos cuando los dos números son
naturales.
Tabla B.8 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 1 (del factor TDECIMAL) de
referencia
Tabla B.9 Análisis de varianza. Pruebas de contrastes intra-
sujetos. Contrastes con el nivel 3 (del factor TDECIMAL) de
referencia
Como ya se advertía en la introducción de este apéndice,
los resultados obtenidos en este análisis de varianza
desaconsejan, por los motivos anteriormente expuestos, la
inclusión del tiempo medio de respuesta del sujeto como
covariable en el diseño de la presente investigación.
Medida: MTIEMPO
27,614 1 27,614 ,174 ,679 ,003 ,0698275,458 52 159,143
284,545 1 284,545 2,999 ,089 ,055 ,3989,719 1 9,719 ,121 ,729 ,002 ,063
4933,055 52 94,8664177,124 52 80,3293108,837 1 3108,837 4,078 ,049 ,073 ,5098630,417 1 8630,417 14,5 ,000 ,218 ,962
39645,241 52 762,40831027,506 52 596,683
TDECIMAL
Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1Nivel 3 - Nivel 1
TOPERACINivel 2 - Nivel 1Nivel 2 - Nivel 1
Nivel 2 - Nivel 1
Nivel 2 - Nivel 1
FuenteTOPERACIError(TOPERACI)TDECIMAL
Error(TDECIMAL)
TOPERACI *TDECIMAL
Error(TOPERACI*TDECIMAL)
Suma decuadrados
tipo III glMedia
cuadrática F Sig.Eta
cuad.Potencia
obser.a
Calculado con alfa = ,05a.
Medida: MTIEMPO
27,614 1 27,614 ,174 ,679 ,003 ,0698275,458 52 159,143
9,719 1 9,719 ,121 ,729 ,002 ,063399,441 1 399,441 5,0 ,030 ,087 ,590
4177,124 52 80,3294183,779 52 80,4578630,417 1 8630,417 14 ,000 ,218 ,9621379,610 1 1379,610 5,2 ,027 ,090 ,607
31027,506 52 596,68313894,330 52 267,199
TDECIMAL
Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3Nivel 1 - Nivel 3Nivel 2 - Nivel 3
TOPERACINivel 1 - Nivel 2Nivel 1 - Nivel 2
Nivel 1 - Nivel 2
Nivel 1 - Nivel 2
FuenteTOPERACIError(TOPERACI)TDECIMAL
Error(TDECIMAL)
TOPERACI *TDECIMAL
Error(TOPERACI*TDECIMAL)
Suma decuadrados
tipo III glMedia
cuadrática F Sig.Eta
cuad.Potencia
obser.a
Calculado con alfa = ,05a.
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Apéndice C
Transcripciones de las entrevistas
En este apéndice se presentan las transcripciones completas de
las entrevistas realizadas en la investigación. Se recuerda
que las entrevistas estaban divididas en dos fases. En la
primera, se pedía a los participantes que realizaran una
estimación para el cálculo que se les proponía y, a
continuación, explicaran la estrategia que habían utilizado
para dar su estimación. Así, en la transcripción, cada
estimación comienza con el cálculo propuesto, presenta a
continuación la estimación y la explicación dadas por el
sujeto y finaliza con la abreviatura -que se propuso en el
capítulo 5- correspondiente a la destreza de aproximación
utilizada al producir la estimación.
En la segunda fase de la entrevista se planteaban
preguntas del siguiente tipo:
Sin realizar un cálculo exacto, señala la mejor
estimación para 187,5 × 0,06
a) mucho menor que 187,5
b) un poco menor que 187,5
c) un poco mayor que 187,5
d) mucho mayor que 187,5
A continuación se pedía al sujeto que justificara su
elección. Dado que todas las preguntas son iguales (salvo en
el cálculo), en la transcripción sólo se presentan los
cálculos, seguidos de la elección y la explicación de la misma
hechas por el sujeto.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
250
Primera fase de la entrevista
Sujeto 2
187,5 × 0,06
1870. He redondeado este [señalando el 0,06] a 0,1 y luego lo
que he hecho es multiplicar.(P10)
64,6 × 0,16
1250. Lo mismo. Redondeando este [señalando el 0,16] a 0,2 y
multiplicando el 2 por el 64. (R2)
424 × 0,76
350. Redondeando este [señalando el 0,76] a 0,8 y luego
multiplicando... (R1)
0,47 × 0,26
0,12. Este redondeando a la alta y este a la baja. O sea 0,5
por 0,2. (R2)
66 ÷ 0,86
650. Este lo he redondeado a 1. He dividido 66 entre 1 66 y
luego se supone que cuando divides aumentas ¿no? Es que no...
cuando es más el cero coma... cuando es menor que uno, siempre
aumenta la cantidad. (P10)
943 ÷ 0,48
470. Este lo redondeas a 0,50, la mitad y lo he dividido por
un medio. (F)
0,76 ÷ 0,89
0,01. Este a... Por intuición. (sc)
Sujeto 13
187,5 × 0,06
Uno coma dos. He redondeado el primero a doscientos,
multiplicado por seis y luego he puesto los tres decimales.
(R1)
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
251
64,6 × 0,16
Uno coma tres. He redondeado a 65, esto [señalando el 16] a
20, he multiplicado y he puesto los tres decimales. (R2)
424 × 0,76
Cuatrocientos. He redondeado hacia abajo, cuatrocientos, esto
hacia arriba, por uno. (P10)
0,47 × 0,26
Cero coma trece. He puesto (¿?) cero con cinco y cero con
cinco es la mitad. (F)
66 ÷ 0,86
Sesenta y seis. Sesenta y seis lo he dejado igual y este
[señalando a 0,86] lo he redondeado a uno. (P10)
943 ÷ 0,48
Dos mil. Este lo he redondeado a mil y este hasta cero cinco y
como es dividir es como multiplicaras por dos. (F)
0,76 ÷ 0,89
Uno. He redondeado los dos hacia arriba y he puesto un uno.
(P10)
Sujeto 21
187,5 × 0,06
Pues 187 o sea, sabemos que por cero sería cero. Entonces lo
que hacemos es aproximar esta cantidad, el 0,06, lo ponemos en
0,5 o a 1, pero bueno, sería mucho. A 0,5 y entonces
multiplicamos y no sé, lo que nos dé. ¿Lo estimo?. Sí, sí.
Tienes que dar una estimación. 300. He multiplicado por 0,5
entonces sería por la mitad más o menos. 187, la mitad... el
doble, perdón. El doble de 187 sería... pues de 100, 200 pero
al ser 87, mucho más, 300. (F)
64,6 × 0,16
Pues éste lo pondría 0,16 pues a 0,2 que es menos del doble.
Entonces pues sería 64, el doble de 64 sería 128, un poco
menos, 110 o 100. Por ahí. (F)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
252
424 × 0,76
Eso [señalando el 0,76]... a 1. Pues igual, lo dejaríamos un
poco menos de 424, 420. (P10)
0,47 × 0,26
Eso [señalando el 0,26] lo dejaría en 0,2 o 0,3 y lo
multiplicaría y entonces me daría... cero... no, dos con algo.
(R1)
66 ÷ 0,86
Esto lo dividiría entre uno. Bueno, pero luego le restaría un
poquito. O sea, lo dejaría en 60. (P10)
943 ÷ 0,48
Y eso entre la mitad. O sea por la mitad vamos. Novecientos
treinta y cuatro, la mitad, pues... cuatrocientos cincuenta y
algo. (F)
0,76 ÷ 0,89
Y esto [señalando al 0,89]... Esto lo dejaría en uno.
Entonces, lo dejaría igual, un poquito menos. 0,76. El 0,76 lo
dividiría entre 0,1 y entonces... sí, lo dividiría entre 0,1
pero vamos, no sé cuánto me iba a dar. Cero coma uno algo o
por ahí. (P10)
Sujeto 25
187,5 × 0,06
187,5 × 0,06. Pues sería... multipli, corro la coma del 187,5
se me queda en 1875 y también corro la coma y se me queda en
0,6 y empiezo a multiplicar ya y me saldría pues... se me
queda en 10000, bueno, mejor lo redondeo a 200 por 6. Se me
quedaría en 1200. (R1)
64,6 × 0,16
Aquí igual. Aquí 64,6 pues o bien lo redondeo a 65 o bien a
60. Mejor a 65 y por 0,16. 0,16 se me quedaría en ... unas
cuatrocientas y algo. ¿De donde sale el cuatrocientas y algo?.
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
253
De redondear el 64,6 lo redondeo a 65 por 0,16 y lo multiplico
y haciendo más o menos el cálculo pues... (R1)
424 × 0,76
A ver. 424 lo redondearía a 420 por 0,76. Pues, a ver.
Cuatrocientos... , lo redondeo. 424 o 420 por 0,76 que lo
redondearía a 0,80 [dicho cero coma ochenta] y me saldría
pues... pues unas tres mil trescientas y algo, al redondearlo.
(R2)
0,47 × 0,26
A ver. 0,47 × 0,26. Redondearía, lo mismo. Redondearía 0,47 a
0,50 [dicho cero coma cincuenta] por 0,30... y me saldría pues
unos 0,150 o 0,1500 [dicho cero coma ciento cincuenta o cero
coma mil quinientos]. (R2)
66 ÷ 0,86
66 ÷ 0,86. El 66 lo dejaría igual entre 0,86 que lo
redondearía a 0,90. Correría la coma y sería 66 entre 90.
Bueno, a ver... Añadiría dos ceros... pues siete coma algo.
(R1)
943 ÷ 0,48
A ver. 943 ÷ 0,48. Redondearía 9 con 43 a 940 entre 0,48 que
sería, lo redondearía a 0,50 y me saldría, añadiría, correría
la coma dos lugares y me saldría 9400 entre 50. Pues... 1600.
(R2)
0,76 ÷ 0,89
A ver. 0,76 ÷ 0,89. Pues haría lo mismo. Redondearía el 0,76 a
0,80 entre 0,89 que lo redondearía también a 0,90 y me saldría
0,80 entre 0,90. [parece dar por terminada la tarea] ¿Cuánto
da tu estimación?. ¿Cómo que cuánto da?. Sí, que tienes que
dar la estimación. Me saldría pues, bueno, correría la coma
mejor y me saldría cero coma ciento y algo. (R2)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
254
Sujeto 41
187,5 × 0,06
Novecientos treinta y cinco. ¿Cómo lo has hecho?. No lo sé.
Más o menos como si lo tuviera colocado y lo hubiera
multiplicado por 6. (Alg)
64,6 × 0,16
Mil doscientos. ¿Cómo lo has hecho?. Pues como si colocara el
16 debajo... aquí [señalando debajo del 64,6] igual como si
hiciera la multiplicación, como si multiplicara 64 por 16.
(Alg)
424 × 0,76
Es unos... 300. Porque si 424 lo multiplico por un número
menor que uno, o sea 0,7 aproximadamente, pues... me tiene que
dar un número menor. ¿No?. (P10)
0,47 × 0,26
Pues 0,3. He multiplicado 50 × 30, Cero con ciento cincuenta.
Como si hiciera 50 × 30. (R2)
66 ÷ 0,86
Unos 58. Porque si 63 entre uno, 66 entre uno más o menos son
66, por un número menor... (P10)
943 ÷ 0,48
Unos 425. Porque he hecho como si dividiera por 0,5. O sea, la
mitad es 400 de 943. (F)
0,76 ÷ 0,89
Pues 0,49. Pues 0,70... Ah, que es dividir, no... Había hecho
una multiplicación. Pues 0,1. 0,7 entre 0,8... 0,35. No sé...
0,1. (R2)
Sujeto 42
187,5 × 0,06
Esto es un 6% de este número [señalando al 187,5]. Yo creo que
este es un 8. Ocho mas o menos. (F)
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
255
64,6 × 0,16
Esto es un 16% de 64, que viene a ser la sexta parte, un poco
más, pues... 12 sería mi estimación. (F)
424 × 0,76
Si lo multiplicásemos por uno, no cambiaría. Entonces son tres
cuartas partes de esto [señalando el 424]. Sería
trescientos... diez. Un poquito menos. Trescientos seis. (F)
0,47 × 0,26
Este ya es más difícil. Bueno, 0,47... esto [señalando el
0,26] es la cuarta parte. Cero coma doce. ¿Cómo lo has hecho?.
Esto, si lo multiplicásemos por uno se quedaría igual, lo que
pasa es que no sé si aumentaría..., no, sería la cuarta parte
de esto [señalando el 0,26] . Yo creo que sería 0,12 o 0,15.
No, 0,11 o 0,115. (F)
66 ÷ 0,86
A ver. Cuando estamos dividiendo, el número aumenta... Este
número, si lo dividimos entre uno se queda igual. Al ser más
pequeño, este número aumenta. Luego sería 0,86... sería...
casi... esto... 75. (P10)
943 ÷ 0,48
943 dividido entre... 1750. Explícalo. Esto si lo
multiplicamos por 0,5 esto dobla, es como si lo multiplicamos
por dos. Y esto por dos son... 1900 casi, luego sería un
poquito menos 1800 o 1750. (F)
0,76 ÷ 0,89
0,76 dividido... No cambiaría. Si lo multiplicamos por...
uno, o sea, dividimos entre uno, esto [señalando el 0,76] no
cambiaría pero es un poquito menos luego esto [sigue señalando
el 0,76] va a aumentar. 0,9. (P10)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
256
Sujeto 43
187,5 × 0,06
Setecientos. He multiplicado el 6 con el 187 pero vamos... se
me ha ido porque... si quieres dar otra lo dices. Mil. Por lo
mismo. He multiplicado el 6 por el 187 pero vamos, no he
tenido en cuenta los decimales, o sea... (Alg)
64,6 × 0,16
Noventa. He multiplicado el 16 por el 64 y luego le he puesto
los dos decimales. (Alg)
424 × 0,76
40,5. He multiplicado, he intentado multiplicar el 76 por el
424. Explícalo un poco mejor. Pues... seis por cuatro
veinticuatro, seis por dos doce... así. Bueno, redondeando
también un poquillo y luego más o menos... ¿? la
multiplicación. La suma así un poquito redondeando también, y
luego ya cojo los decimales y los quito. (Alg)
0,47 × 0,26
0,3. He multiplicado el 26 por el 47 y luego me he imaginado
que al haber ¿? sitios pues sería cero con algo (Alg)
66 ÷ 0,86
0,8. He dividido 66 entre 8 y más o menos me ha dado 64. (R1)
943 ÷ 0,48
470. He redondeado esto [señalando el 0,48] a 0,5 que sería un
medio, en fracción, entonces cojo 943, multiplico por uno y
divido entre 2 o sea que sería más o menos la mitad. (F)
0,76 ÷ 0,89
¿? He dividido más o menos 76 entre 8, bueno entre nueve,
porque he redondeado esto como si fuera 0,9 [señalando el
0,89]. (R1)
Sujeto 44
187,5 × 0,06
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
257
Pues aquí esto lo redondeo a 200 y aquí esto lo redondeo a 5
para que se aproxime más. Dos por cinco diez y aquí le coloco
la coma, pongo uno más o menos. (R2)
64,6 × 0,16
13. Eso. Porque 16 es más o menos un quinto, más o menos un
quinto de 64 y un quinto de 64 es 13. (F)
424 × 0,76
Unos 380. Más o menos le quitas un tercio al número 424. (F)
0,47 × 0,26
Unos 0,13. Porque multiplicar por 0,47 es como dividir por
dos. (F)
66 ÷ 0,86
Unos 74. Porque dividir entre 0,86 es como... en lugar de
quitar números, añades. Añades, por que divides entre una
unidad menor que uno. (P10)
943 ÷ 0,48
Unos 1870. Porque dividir por 0,48 es como multiplicar por
dos. (F)
0,76 ÷ 0,89
Unos 0,67. Porque dividir 0,89 en lugar de añadir tienes que
quitar. (P10)
Sujeto 45
187,5 × 0,06
8950,0. Porque... no, 890,0 porque... como tiene dos comas
pues entonces sé que tiene que tener tres delante, no, a ver,
espera... 8,950 porque como tiene detrás de las comas pues
pongo tres y luego más o menos porque seis por uno es seis.
Bueno, más o menos. (Alg)
64,6 × 0,16
Pues aquí hago, esto como es 64,6 pongo 65 y 0,16 pongo 2 y
entonces son 170. Entonces pongo 168... ¿la coma?... No,
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
258
porque no es lo mismo 65 por 2 que son, ¿no? Porque esto le
sumas 65 y esto... 0,170. (R2)
424 × 0,76
Esto lo subo a... el 0,76 a 0,8 y entonces al multiplicarlo, 8
por 4... pues... 32,50. ¿Y cómo lo has hecho?. Pues he puesto
el 0,76 0,8 y lo he multiplicado por cuatro y más o menos...
(R2)
0,47 × 0,26
Eh, 0,47 pongo 0,5 y 0,26 0,3 ... 0,14. (R2)
66 ÷ 0,86
0,2. El 0,86 quito la coma, ¿no? y pongo un cero en el otro
lado. Y luego el 86 pues... no sé, no sé... no sé. Este me lo
he inventado. (sc)
943 ÷ 0,48
No me acuerdo si se ponían dos ceros, un cero... o qué. A ver.
Cero coma... Bueno, quito la coma, pongo aquí dos ceros y cero
coma... ciento algo, ciento diez o algo así. Porque uno por
cuatro son... ah, no no no no. Sí sí porque dos por cuatro
son ocho y entonces... ¿Entonces la estimación era?. Pues 0,1
o sea 0,10 o algo así. (Alg)
0,76 ÷ 0,89
0,0... Si lo subo a 1 los dos sé que es uno, ¿no?. Entonces,
tiene que ser por debajo del cero. Entonces será 0,... No sé
si es cero coma cero algo o 0,... cero coma ciento algo. (P10)
Sujeto 53
187,5 × 0,06
Pues más o menos 7,6. He multiplicado, o sea, he descompuesto
el 0,06 en 6 por 10-2. He multiplicado este 187,5 por 10-2 que
queda aproximadamente 1,8 y multiplico por 6. Seis por ocho,
cuarentaiocho... Pues, sí, lo que te he dicho antes. ¿no?.
(Exp)
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
259
64,6 × 0,16
Este es... Aproximo 0,16 a 0,15 y entonces divido 64,6 por 6
aproximadamente. O sea, 0,15 es aproximadamente un sexto,
divido entre seis y me da aproximadamente 10,...dos o tres.
(F)
424 × 0,76
Multiplicar por 0,76 es aproximadamente multiplicar por tres
cuartos. Entonces, pues esto me da aproximadamente, divido
primero entre cuatro ya que es 424, entonces es 106 por 3,
318. (F)
0,47 × 0,26
Multiplicar por 0,25, es aproximadamente multiplicar por un
cuarto. Entonces divido 0,47 entre cuatro, pues 0,12. (F)
66 ÷ 0,86
66 entre 0,86 es multiplicar por 85 cienavos. Entonces divido
entre cien y me queda... Bueno, esta me cuesta. Esta
multiplico por... más o menos lo voy a aproximar a 0,9.
Entonces 9 por 10-1, es dividir, entonces esto me quedaría
aproximadamente 660 entre 9 y me daría... por 7 63 pues
aproximadamente 70. (Exp)
943 ÷ 0,48
Y esto es entre aproximadamente, lo aproximo a 0,5, entonces
es, claramente es multiplicar por dos, o sea que... por nueve
dieciocho... 1900. (F)
0,76 ÷ 0,89
Y esto es dividir entre 0,9 o sea 9 por 10-1. Multiplico por
... 7,6 entre 9 pues 0,85 más o menos. (Exp)
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
260
Segunda fase de la entrevista
Sujeto 2
187,5 × 0,06
Es menor. Mucho menor que 187. Porque cuando haces una
multiplicación o sea cuando multiplicas con cero coma cero
siempre el resultado es menor.
64,6 × 0,16
Este. Mucho menor que 64,6. No he hecho la operación pero
vamos, este es el 10%, mas o menos 0,2 el 20% entonces he
hecho es 20%. Se puede decir que es, mas o menos.
424 × 0,76
También. Mucho menor que 424. Por lo mismo.
0,47 × 0,26
Bueno. Este depende un poco de cómo lo mires, menor que 0,26.
Porque, es multiplicar, o sea ... he redondeado este a la alta
y este a la baja. La B.
66 ÷ 0,86
Mucho mayor que 66. Porque como se divide por un número
pequeño, cuando se divide sale... el resultado es mayor
siempre.
943 ÷ 0,48
Mucho menor que 943. Hay no espera. Es una división. No, mucho
mayor que 943. Por lo mismo de antes. Porque cuando se divide
por un pequeño...
0,76 ÷ 0,89
Un poco menor que 0,76. Es que si quieres que te diga por qué
propiedad de la Matemática... no te lo puedo decir. Porque
este lo he redondeado a 0,8 para arriba y este para abajo y
me da 0,8 entre 0,8 pues a uno. Pues un poco menor.
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
261
Sujeto 13
187,5 × 0,06
Es la A porque al multiplicar un número que tiene decimales,
o sea por cero coma algo, baja para.. o sea, se hace menor.
64,6 × 0,16
También pienso que es la A por lo mismo.
424 × 0,76
Es la B porque 0’76 es casi uno
0,47 × 0,26
La B porque es un poco menor. Es un poco menor porque al
multiplicar por 0’47 es la mitad; tampoco es mucho menor.
66 ÷ 0,86
La B porque al dividir por 0’86 es como si dividieras casi
por uno.
943 ÷ 0,48
La D (mucho mayor) porque al dividir por 0’48 es como si
multiplicáramos por dos.
0,76 ÷ 0,89
La C. Es un poco mayor, porque al dividir por 0’89, al no
llegar a uno, es como si multiplicaras por un poquito.
Sujeto 21
187,5 × 0,06
Un poco mayor. La C. Un poco mayor que 187,5. Por que al
multiplicarlo por... o... no, no mucho... a ver... lo vas a
multiplicar casi por... Ah, no, claro, por que lo multiplicas
por 0,06 que no es la mitad, es menos. Entonces yo creo que va
a ser un poco mayor, no mucho mayor.
64,6 × 0,16
Este va a ser también... No, este va a ser mucho mayor porque
ya es 16, mucho mayor.
424 × 0,76
Este va a ser la D también.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
262
0,47 × 0,26
Esta es la D también.
66 ÷ 0,86
Esto va a ser mucho menor que 66 porque lo estás dividiendo
por un número que es más de la mitad, es más que 0,5. Entonces
ya le estás quitando la mitad de 66, con lo cual, y le estás
quitando más de la mitad, con lo cual, va a ser bastante
menor.
943 ÷ 0,48
Y este va a ser poco menor porque le estás quitando menos de
la mitad. Aunque también es 48 que está muy cerca del 0,5 pero
bueno.
0,76 ÷ 0,89
Este va a ser mucho mayor porque lo estás multiplicando eso
por uno, con lo cual es un poco mayor que 0,76.
Sujeto 25
187,5 × 0,06
Sería un poco menor que 187,5. Porque al redondear 187,5 lo
redondeo a 190 o bien lo dejo así, el 187,5 lo dejo así por
0,06. Si corro la coma me queda 1875 por 0,6 por lo tanto me
tiene que dar cero coma algo.
64,6 × 0,16
A ver. 64,6 por 0,16. Pues correría la ... a ver 64,6 lo
igualaría a... lo redondearía a 65 por 0,16 que correría la
coma y me quedaría 1,6 que lo redondearía 2. Por lo tanto, me
quedaría mucho mayor que 64,6.
424 × 0,76
Sería un poco, bueno... un poco menor que 424, ya que estaría
siempre la coma entre medias. Sería cero con algo, uno con
algo...
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
263
0,47 × 0,26
Aquí redondearía 0,47 a 0,50 por 0,26 que lo redondearía a
0,30 y me saldría pues cero coma ciento y algo. Sería por lo
tanto, pues... mucho, bueno, un poco menor.
66 ÷ 0,86
Pues sería mucho menor que 66. A ver. 66 entre 0,86 correría
la coma dos lugares, me quedaría 66 entre 86 y quedaría cero
con algo.
943 ÷ 0,48
943 entre 0,48. Pues redondearía 943 a 940 entre 0,50.
Correría la coma y se quedaría 950, 40 entre 50 y me quedaría
mucho menor que 943.
0,76 ÷ 0,89
Pues aquí lo mismo. Aquí 0,76 entre 0,89 lo redondeo todo y
me quedo con 0,80 entre 0,90 y me quedaría pues... un poco más
de 0,76.
Sujeto 41
187,5 × 0,06
La A. Mucho menor que 187,5. Porque, si divido un número
por... por un número que tiene más decimales, un poco menor.
¿Por qué?. Es multiplicar, multiplicar. Pues entonces un poco
mayor. ¿Por qué?. Porque lo estoy multiplicando por un
decimal. No puede ser mucho más grande. Es un poco mayor.
Porque lo multiplico por cero con uno, más o menos...
64,6 × 0,16
Y aquí lo mismo. Un poco mayor. Porque es como si lo
multiplico por cero con ... No. Un poco menor porque lo estoy
multiplicando por un número menor que uno. Entonces será un
poco menor.
424 × 0,76
No es mucho menor que uno [señalando el 0,76]. Más que el
doble será. ¿Qué opción escoges?. Pues mucho mayor. La D.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
264
0,47 × 0,26
[Falta la respuesta para esta pregunta]
66 ÷ 0,86
Es mucho menor. Porque 66 entre 0,8 más o menos. Es un poco
mayor porque si 66 entre uno es a 66, si lo divido entre un
número un poco menor, pues me da un resultado un poco mayor,
¿No?.
943 ÷ 0,48
Pues dará aproximadamente... un poco mayor. Porque 943 entre 1
sería 943, entre la mitad, pues sería más.
0,76 ÷ 0,89
Mucho mayor que 0,76. Siete entre ocho me da menos que... .
Son 0,7 dividido entre 0,8 me da menos que uno. Entonces,
¿cuál eliges? Mucho menor que 0,76. ¿Por qué?. Por eso, por
que si divides 0,7 entre 0,8 me da menos que... me da menor
que uno, menor que 0,1.
Sujeto 42
187,5 × 0,06
187,5 × 0,06 pues va a ser un número realmente pequeño. Es
mucho menor que 187,5. Porque esto es el 6% de 187,5. Se
quedaría en... no sé cuánto te he dicho antes. Diez o algo
así.
64,6 × 0,16
Sería el 16% de 64 que se quedaría en... Mucho menor, mucho
menor. La A también cogería.
424 × 0,76
Si multiplico por uno... Un poco menor que 424. Sería la B.
Porque esto es el 76% de 424. Entonces va a ser una cuarta
parte menos.
0,47 × 0,26
A ver. Va a ser la cuarta parte de 0,47 sería ... mucho menor
que ... Ah, que 0,26. Sería, respecto a 0,26, sería la mitad.
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
265
Sería... mucho menor que 0,26 aunque el valor, como es muy
pequeño... tampoco...
66 ÷ 0,86
Sería el 86%... no. Sesenta y seis entre uno... Es que esto ya
es más difícil. Sesenta y seis, sería entre 0,86. Va a
aumentar un poquito. Un poco mayor que 66. ¿Por?. Porque el
66, al dividirlo por un número que es casi uno, va a aumentar
un poco, bastante. Sería 75 o 80 pero no mucho más.
943 ÷ 0,48
943 ÷ 0,48 es como dividir entre 2. Es mucho menor que 943. La
A. ¿Me estoy equivocando con las divisiones, ¿no?.
0,76 ÷ 0,89
0,76 ÷ 0,89 sería... aumentaría. Aumentaría a 1. Un poco mayor
que 0,76. C.
Sujeto 43
187,5 × 0,06
Mucho más de 187,5. Porque he redondeado el 187,5 a 190 y lo
he dividido entre 6 y daba, me parece, ochocientos y pico.
64,6 × 0,16
Da mucho menor que 64,6 por los decimales.
424 × 0,76
Un poco mayor que 424. También por los decimales y bueno... lo
he intentado redondear un poquillo.
0,47 × 0,26
La D. Mucho mayor que 0,26. Por que he multiplicado el 2 por
el 4 y esto sería 0,8 o por ahí.
66 ÷ 0,86
La B. Mucho menor que 66. He dividido el 66 entre el 8 y como
es cero coma he supuesto que sería 0,8 o por ahí.
943 ÷ 0,48
Mucho mayor que 943. He redondeado el 0,48 a un medio.
Entonces he supuesto que al ser una división, el 943 tendría
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
266
que ser, al multiplicarse por el 2, sería el doble y luego
sería dividirlo entre 1 que se quedaría igual.
0,76 ÷ 0,89
La B. Un poco menor que 0,76. Porque si dividimos un número
pequeño entre un numerador más grande supongo que tiene que
dar un número más pequeño pero al ser un número que no se
lleva mucho pues supongo que tendrá que ser un poco menor,
tampoco mucho.
Sujeto 44
187,5 × 0,06
Mucho menor que 187,5. Porque multiplicar por un número que es
menor que uno, siempre saldrá el resultado menor.
64,6 × 0,16
Este igual. Mucho menor que 64,6. Porque multiplicar por un
número menor que uno, siempre será...
424 × 0,76
Pues aquí es un poco menor que 424 por que multiplicar por un
número menor que uno pero es mayor que 0,5 el número.
0,47 × 0,26
Un poco menor que 0,26 porque multiplica por 0,47 que es más o
menos la mitad.
66 ÷ 0,86
Un poco mayor que 66 porque dividir por un número menor que
uno tiene que dar menor que el número.
943 ÷ 0,48
Es un número mucho mayor que 943 porque dividir un número por
0,48 es como multiplicar por dos.
0,76 ÷ 0,89
Un poco menor que 0,76... Un poco mayor que 0,76 porque divide
entre un número menor que uno.
Apéndice C
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
267
Sujeto 45
187,5 × 0,06
Menor que 187,5. ¿Es la opción...?. La A. Porque luego al
multiplicarlo, la coma pasa tres números y entonces sé que
seis por una es seis y va a quedar la coma después del ocho
64,6 × 0,16
Menor también. La A. Por lo mismo, ¿no?.
424 × 0,76
Un poco menor. La B. Porque al multiplicarlo 4 por 7 son 28 me
paso sólo dos números. O sea, me va a dar un resultado que no
se va a alejar mucho.
0,47 × 0,26
Un poco mayor, yo creo. Porque... no, un poco menor. No, un
poco mayor, espera... no lo sé.
66 ÷ 0,86
La B. Porque si 0,86 pongo que es uno, pues sé que va a dar
66. Entonces, como tampoco es mucha diferencia pues un poco
menor.
943 ÷ 0,48
La A. Porque si pongo 0,5, quito la coma, pongo dos ceros, y
al multiplicar... a dos no va a caber, pues a uno.
0,76 ÷ 0,89
La B. Porque si 0,89 pongo que es uno, me da igual. Como
tampoco es tan...
Sujeto 53
187,5 × 0,06
La primera. Mucho menor que 187,5. Porque estás multiplicando
por 6 por 10-2. Entonces ya directamente la coma la vas a
correr a la izquierda dos lugares.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
268
64,6 × 0,16
La primera también. Porque aproximadamente es dividir entre
cinco. Es multiplicar por un quinto y a medida en que el cinco
se empieza a ... va a ser mucho menor.
424 × 0,76
Aquí un poco menor. La B. Porque estás multiplicando por tres
cuartos. Entonces va a ser un poco menor pero tampoco...
0,47 × 0,26
Pues, la A. Es que es aproximadamente la mitad. Entonces mucho
menor que 0,26.
66 ÷ 0,86
La C. Porque estás dividiendo aproximadamente entre 0,9 y va a
ser un poco mayor que el valor que tiene, no tanto como si
fuera entre uno.
943 ÷ 0,48
La D. Porque estás dividiendo entre 0,5 aproximadamente un
medio y es multiplicar casi por dos.
0,76 ÷ 0,89
La C. Un poquito mayor que 0,76 pero tampoco mucho. Porque
divides entre... aproximo 0,89 a 9 por 10-1, entonces 10-1 sube
arriba por 10. Te queda 7,6 entre 8, pues un poquito más
grande que... [inaudible].
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Apéndice D
Materiales utilizados en el periodo
de instrucción sobre estimación
A continuación se presentan los materiales utilizados en el
aula durante el periodo de instrucción sobre estimación en
cálculo. El periodo de instrucción fue de 6 clases (de hora y
media de duración cada una). Con esta presentación de
materiales se pretende que el lector interesado pueda tener
una idea de cómo transcurrió el periodo de instrucción.
En primer lugar, figuran tres artículos breves sobre
estrategias de estimación -operación frontal, redondeo y uso
de números compatibles- (pp. 271-284). Se incluyen después una
hoja de actividades sobre el uso de números compatibles
(Figura D.1, p. 285) y las transparencias utilizadas durante
las sesiones de clase1 (pp. 286-299). Finalmente, figuran las
hojas de problemas y actividades sobre estimación (pp. 300-
302), algunos ejemplos de actividades para practicar el
cálculo mental (Figura D.16, p. 303) y un par de ejemplos de
las transparencias utilizadas para realizar actividades de
estimación en clase utilizando el “uso de puntos de
referencia”2 (Figuras D.17 y D.18, pp. 304-305). En cada clase
hay un encargado que recibe una copia de cada una de las
transparencias para hacer fotocopias a todos aquellos
compañeros que lo soliciten. Los artículos y las hojas de
problemas fueron distribuidos por el profesor durante las
sesiones de clase.
1 Estas transparencias están tomadas de R. E. Reys y otros (1987). Cada una de ellas constituye una mini-lección sobre estimación pensada para niños de 6º grado (6º de Educación Primaria). 2 Estrategia de estimación descrita en el trabajo de Flores y otros (1990).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
270
Las actividades planteadas en clase para practicar el uso
de puntos de referencia fueron del siguiente tipo:
El frasco de mermeladas Bebé3 contiene 340 g. de mermelada y
cuesta 149 pesetas. ¿A cuánto sale el kilo de mermelada
aproximadamente?
El pan de molde Bimbo4 costaba 385 pesetas y ahora cuesta
265. ¿Qué rebaja me han hecho en porcentaje aproximadamente?
La carpeta clasificadora5 cuesta 4,15€. ¿Cu ánto costará
aproximadamente en pesetas?
El profesor mostraba las figuras D.17 o D.18 en el
retroproyector de transparencias y formulaba preguntas como
las que se acaban de presentar. Los alumnos realizaban sus
estimaciones y el profesor las iba apuntando en la pizarra.
Después, se pedía a los alumnos que explicaran verbalmente el
procedimiento que habían utilizado para producir sus
estimaciones y se discutía la razonabilidad de las mismas.
La única referencia bibliográfica dada para la parte de
estimación de la asignatura fue el libro de Segovia y otros
(1989).
3 Figura D.17. Es la primera figura de la izquierda (p. 304). 4 Esquina inferior derecha de la figura D.17 (p. 304). 5 La imagen correspondiente a esta actividad puede verse en la esquina inferior derecha de la figura D.18 (p. 305).
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
271
Estimación frontal6
Por Harold L. Schoen
Una de las razones del interés actual por la
estimación es el uso generalizado de la
calculadora. Es fácil presionar la tecla
equivocada en una calculadora y obtener un
resultado no razonable.
A menudo, una estimación rápida puede identificar un error de
este tipo de modo que éste pueda ser corregido. Por ejemplo,
¿Es razonable la respuesta que aparece en la pantalla?
6918 + 5721 + 823
Una lectura atenta de los primeros dígitos en los dos primeros
números (6 y 5 unidades de mil) es todo lo necesario para ver
que la suma debe ser más de 11.000, por tanto la respuesta que
muestra la pantalla no puede ser correcta.
Este sencillo proceso de estimación frontal7 resulta práctico
cuando queremos hacer una primera estimación para un cálculo.
6 Traducción, realizada por Carlos de Castro, del artículo: Schoen, H. L. (1987). Front-End Estimation. Arithmetic Teacher. February, pp. 28-29. 7 La expresión “operación frontal” (o “estimación frontal”) suele usarse para referirnos a una estrategia de cálculo en la que nos centramos solamente en los primeros dígitos y en su valor posicional. Hay dos formas características de centrarse en los primeros dígitos: El redondeo y el truncamiento. En este artículo la estimación frontal se refiere al truncamiento. La razón de que a veces se utilice la expresión “operación frontal” en vez de la expresión más sencilla “operación con los primeros dígitos” es que con esta última expresión podemos caer en el error de pensar que el “primer dígito de un número” es aquel con el que empezamos habitualmente las operaciones, es decir, con las unidades. La expresión “operación frontal” señala que nos estamos refiriendo a los primeros dígitos que nos encontramos “de frente” según avanzamos en la dirección usual de lectura de izquierda a derecha, es decir, los dígitos con mayor valor posicional.
6 918 + 5 721 + 823
Es más de 6 + 5 miles, o 11 000.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
272
Considera la siguiente situación:
Un cuaderno
cuesta 2,19 euros
Cuando se requiera una estimación más precisa puede enseñarse
a los alumnos a ajustar sus estimaciones frontales iniciales.
En este ejemplo, el niño no puede comprar 5 cuadernos con 10
euros pero ¿Podría comprar 4?
Este proceso refinado de estimación frontal tiene cuatro
pasos: (1) identificar los dígitos que tienen mayor valor
posicional, (2) hacer un cálculo mental con ellos utilizando
su valor posicional, (3) decidir cómo ajustar la estimación, y
(4) hacer un cálculo mental para obtener la estimación
ajustada. Estos pasos se muestran a continuación:
Además de darnos una razón para estimar, la calculadora puede
usarse como instrumento para enseñar estimación, como muestra
el siguiente ejemplo. Piensa un número para multiplicar por 8.
Si la respuesta está entre 610 y 630, el balón entra en la
7, 28 4, 18 2, 37+ 0, 83
1) Los primeros dígitos son 7, 4 y 2. 2) 7 + 4 + 2 = 13.
3) 0, 18 + 0,83 es aproximadamente 1 y 0, 28 + 0,37 es más o menos 0,50. Esto hace 1, 50. 4) Mi estimación es 13 + 1,50 más o menos 14,50 euros.
7, 28 4, 18 2, 37+ 0, 83
Tengo 10 euros. ¿Puedo comprar
5 cuadernos?
mm... No. 5 × 2 es 10, luego 5 × 2,19 es más de 10. ¿Podría
comprar 4?.
4 × 2 es igual a 8, y 4 × 0,19 es menos que 0,80. Esto hace 8,80 que es menos de diez.
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
273
canasta. Estima el resultado, después compruébalo con tu
calculadora.
Consejos para maestros
Los cuatro pasos en el proceso refinado de estimación frontal
requieren la comprensión de las destrezas que constituyen los
prerrequisitos para el dominio del proceso. Estos incluyen la
identificación de los dígitos con mayor valor posicional, la
determinación de qué valor posicional es, el cálculo mental
con potencias de 10, y el ajuste de la estimación inicial.
La enseñanza y la evaluación deberían estar orientadas hacia
la comprensión de estas destrezas.
El primer paso en el algoritmo largo de la división requiere
una estimación frontal.
La división larga puede ser una forma de iniciarse con la
estimación frontal, y el aprendizaje de la estimación frontal
debería mejorar la destreza de nuestros alumnos en la división
larga.
Consejos para evaluar la estimación
Cuando evalúas la habilidad de tus alumnos para estimar o
cuando analizas tests diseñados para hacerlo, cuida que las
estimaciones frontales sean consideradas correctas. Mucha
8 × 80 es igual a 640, luego probaré con 78.
¿ 5 × __ = 42 ?Más o menos 8, luego 8
es el primer dígito.
42583 53
42583 538
¿ 5 × __ = 42 ?Más o menos 8, luego 8
es el primer dígito.
42583 53
42583 538
42583 53
42583 538
42583 5342583 53
42583 538
42583 538
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
274
gente, incluyendo algunos autores de tests, maestros, y
alumnos, identifican erróneamente la estimación con el
redondeo. Si deseas promover y evaluar correctamente los
procesos de estimación frontal, una respuesta como 6000 debe
ser considerada como estimación aceptable para 4705 más 2698.
Los ítems de elección múltiple no suelen presentar 6000 como
elección posible, o peor, suelen considerarlo como respuesta
incorrecta.
Informe de investigación
En un trabajo de investigación, llevado a cabo por Robert
Reys, Barbara Bestgen, James Rybolt y Wendell Wyatt
(Identificación y caracterización de procesos de estimación en
cálculo usados por alumnos escolarizados y adultos no
escolarizados [Washington, D.C.: National Institute of
Education, 1980]), se usó una calculadora que había sido
trucada8 para realizar cálculos erróneos. Se pidió a los
alumnos y a los adultos que eran buenos estimadores que usaran
su calculadora defectuosa para comprobar sus estimaciones.
La mayoría de estos buenos estimadores, enfrentados con la
respuesta de la calculadora, solían aceptarla como correcta
asumiendo que su estimación había sido errónea. Esta
investigación sugiere que a menudo los alumnos ponen demasiada
confianza en la respuesta de la calculadora. Los maestros
deberían animar a sus alumnos a preguntarse acerca de la
razonabilidad de todas las respuestas, incluyendo las
obtenidas con una calculadora o un ordenador.
Para profundizar
A pesar de que habitualmente enseñamos los algoritmos de la
suma y de la resta con papel y lápiz de derecha a izquierda,
ambos pueden hacerse mediante un algoritmo frontal, realizado
8 Sin que los participantes en la investigación lo supieran.
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
275
de izquierda a derecha. Este enfoque frontal tiene al menos
dos ventajas sobre el algoritmo que se hace de derecha a
izquierda: el primer paso nos da inmediatamente una primera
estimación del resultado final, y además el proceso se realiza
de izquierda a derecha igual que la lectura.
El redondeo inteligente9
Por Paul R. Trafton y Judy Zawojewski
¿Piensan tus alumnos que el redondeo es
estimación?. ¿Es el redondeo un proceso laborioso
y mecánico para ellos?. ¿Aplican reglas
rígidamente sin pensar cuando están estimando?
Ofrecemos dos ideas sobre el redondeo y la
estimación para que pienses sobre ellas:
1. El redondeo es solamente una de varias estrategias de
estimación que los alumnos deben aprender. Es necesaria una
variedad de estrategias para que la estimación sea rápida,
fácil, manejable y práctica. Muchas veces el redondeo no es el
mejor enfoque. Sin embargo, es práctico, y algunas veces (por
ejemplo en la multiplicación) es la estrategia más sencilla.
2. Los alumnos deben ser flexibles cuando redondean para
estimar. Una parte clave del proceso de estimación es la
selección de una estrategia y de números con los que sea
sencillo trabajar en una situación. El pensamiento flexible es
necesario. Aquí se ofrecen algunos métodos de redondeo para
presentar a los alumnos.
A. Estima el total:
9 Traducción, realizada por Carlos de Castro del artículo: Trafton, P.R.; Zawojeswski, J. (1987). Rounding Wisely. Arithmetic Teacher. April, pp. 36-37.
16.28 euros euros 57.83euros
euros
5.57 euros euros
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
276
Redondeando al euro más cercano tenemos: 16 + 58 + 6 euros10.
Trabajar con estos números mentalmente puede ser demasiado
complicado y frustrar nuestra intención de realizar una
estimación. En su lugar redondeamos a la decena de euros más
próxima: 20 + 60 + 10 euros. 20 + 60 euros sólo ya produce una
sobrestimación. Añadir 10 euros más daría una estimación poco
realista por ser excesivamente alta. Alguien con pensamiento
flexible dejaría los 5 euros y tomaría 80
euros como una estimación razonable, o redondearía a los 5
euros más cercanos, obteniendo 15 + 60 + 5 euros, lo que da
una estimación de 80 euros.
B. Estima el ahorro:
Redondeando a la decena más próximas (1/4 de
40) da una estimación de 10 euros, mientras
que redondeando al múltiplo de cuatro
más cercano ( 1/4 de 36 ) da una estimación
más precisa de nueve euros, una diferencia que
en ocasiones puede ser importante.
C. Estima el precio de tres paquetes:
Si redondeamos al euro más cercano, la
estimación da solamente tres seguros, que
parece demasiado baja para ser práctica.
Redondeando a los décimos de euros obtenemos 3 × 1,40 euros,
que es difícil de hacer mentalmente para mucha gente. ¿Porqué
no redondear al medio euro más cercano?. Es sencillo hacerlo
mentalmente y además incluye el IVA en la cuenta.
El pensamiento flexible permite a los alumnos utilizar números
con los que es sencillo trabajar y produce mejores
estimaciones cuando se necesita que estas sean más precisas.
10 En el original, las cantidades vienen en dólares. Hemos cambiado los dólares por euros para que las actividades resulten más cercanas para un lector español. Elegimos euros, en vez de pesetas, por que al igual que ocurre con el dólar, las cantidades se expresan utilizando dos decimales y además, al ser el valor del dólar y su expresión más cercanos al euro que a la peseta, también las técnicas de estimación usuales con los dolares pasarán más fácilmente a técnicas equivalentes con euros.
SE VENDE
Antes: 35 euros. Ahora: 1/4 menos.
1,43 euros
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
277
Pensamiento flexible significa ser capaz de hacer que el
redondeo trabaje para ti. Mira estos dos ejemplos en los
cuales no se sigue el enfoque dado por redondeo estándar.
25 × 36 ≈ 20 × 40 = 800
23 × 43 ≈ 20 × 43 = 860
Cada alumno hace funcionar el redondeo sabiendo cuando "romper
las reglas". Para 25 × 36, el redondeo estándar daría 30 × 40,
una estimación que resulta demasiado alta en la práctica. Para
23 × 43, el alumno ha visto que 20 × 43 era sencillo de
calcular mentalmente pero quería una estimación más precisa de
la que le hubiera dado 20 × 40.
Consejos para la enseñanza del redondeo
Muchos alumnos no comprenden las reglas del redondeo y en
ocasiones las olvidan o las aplican incorrectamente. Estas
ideas proporcionarán una mejor base.
a) desarrolla la regla cuidadosamente. Relaciona el redondeo
con la noción física de estar cerca de... Por ejemplo,
mirando a números entre 400 y 500, 409 está más cerca de 400 y
482 está más cerca de 500.
Los números que están a mitad de camino necesitan una atención
especial.450 está justo en la mitad; por tanto, podría ser
redondeado hacia arriba o hacia abajo. La regla más común es
redondear los números que están en medio hacia arriba.
b) Relaciona el modelo con la regla. Muestra como la regla
numerada encaja con nuestro modelo. 0, 1, 2, 3, o 4 decenas
significan que el número no ha llegado a la mitad del camino
hacia la siguiente centena; 5, 6, 7, 8, o 9 decenas significan
que el número está en la mitad del camino o más cercano ya a
la siguiente centena.
400 450 500409 482
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
278
¿Sabías que?
Los estadísticos a menudo usan otra regla para redondear los
números que quedan en la mitad. Para evitar sesgos
sistemáticos en los datos, los números que quedan en la mitad
a veces se redondean hacia arriba y otras veces hacia abajo.
Regla: redondeamos al número par de centenas más próximo.
350 se redondea a 400. 450 se redondea a 400.
550 se redondea a 600. 650 se redondea a 600.
Los alumnos de cursos superiores deberían estar advertidos de
esta y otras convenciones cuando se utilizan procedimientos
arbitrarios.
El ajuste de estimaciones
El ajuste debe enfatizarse en la estimación de un modo
informal. Algunas veces es fácil decir si estamos estimando
por exceso o por defecto.
6 × 48 ≈ 6 × 50 = 300− (El signo “−” indica que hemos
estimado por exceso).
32 × 61 ≈ 30 × 60 = 1800+ (El signo “+” indica que hemos
estimado por defecto).
¿Cómo redondeo?.
Cómo redondeas debe ser decisión tuya. ¿Qué grado de precisión
necesitas en tu estimación? ¿Se te da bien el cálculo mental?
¿Qué método te parece más rápido y sencillo?. Prueba cada uno
de los siguientes métodos.
400 500 490 480 470 460 450 440 430 420 410
Más de la mitad del camino Menos de la mitad del camino
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
279
Redondea al
euro más próximo
Redondea al medio euro más próximo
2,63 3,00 2,50 3,84 4,00 4,00 0,59 1,00 0,50 3,28 3,00 3,50 Estimación:
11,00 Estimación: 10,50
La toma de decisiones
¿En qué situaciones se redondearía así?
El total será 7 + 4 + 6... Aproximadamente 17 euros. Puede
ser un poco menos.
Cuando vamos a la compra, debemos asegurarnos de que tenemos
dinero suficiente para pagar nuestras compras. Por tanto,
algunas veces tiene sentido redondear hacia arriba los
precios. Este método nos conducirá a una sobrestimación que
además nos ayudará a tomar en cuenta el IVA dentro de nuestra
estimación.
Precaución: El redondeo de ítems en tests.
¿Qué está mal en este ítem? Estima la suma: 324 + 348
Rodea con un círculo la mejor estimación: 400 500 600 700
Si un alumno redondea los sumandos a la centena más próxima,
la estimación sería 600. Sin embargo si el alumno es un
estimador más flexible se dará cuenta de que 600 es una cota
inferior y que la suma está realmente más cerca de 700.
Examina todos estos ítems de tests en libros o tests
estandarizados. Asegúrate de que un estimador flexible no
resulta penalizado al usar buenas estrategias de estimación.
5.98 euros euros
3.75 euros 6.39 euros euros
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
280
Números compatibles11
Por Rheta Rubenstein
El redondeo y la operación frontal son dos de
las estrategias de estimación enseñadas con
más frecuencia. Sin embargo, no siempre
nos conducen a cálculos mentales sencillos.
Considera la siguiente situación:
Ejemplo 1
María realiza un viaje de 338 km. y gasta 17, 6 litros de
gasolina. Estima el número de kilómetros que hace el coche de
María por cada litro de gasolina.
Mediante redondeo:
338 ÷ 17, 6 se convierte en 340 ÷ 18
Mediante una operación frontal:
338 ÷ 17, 6 se convierte en 330 ÷ 17
Ninguno de los dos métodos da lugar a una división sencilla.
Considera en su lugar cualquiera de las dos posibilidades
siguientes: 340 ÷ 17 o 360 ÷ 18. Cada una de estas divisiones
tiene un cociente fácil de calcular mentalmente, 20 km. por
litro. Esta estrategia de estimación, el uso de números con
los que es fácil calcular mentalmente, se llama uso de números
compatibles12.
A diferencia del redondeo y del uso de los primeros dígitos
(operación frontal), el uso de números compatibles permite
varias posibilidades, como muestra el siguiente ejemplo.
11 Traducción, realizada por Carlos de Castro, del artículo: Rubenstein, R. (1987). Compatible Numbers. Arithmetic Teacher. May, pp. 24-25. 12 La estrategia del uso de números compatibles se utiliza especialmente en las divisiones y consiste en sustituir el dividendo y el divisor en la división por dos números entre los que existe la relación de múltiplo y divisor. Por ejemplo: 13749 ÷ 671 ≈ 14000 ÷ 700 = 20.
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
281
Ejemplo 2 Una bicicleta de carreras que tenía
un precio inicial de 152,98 euros,
tiene una rebaja del 30%. Estima la
cantidad que ahorramos al comprarla.
Mostramos tres posibilidades de
enfocar el problema mediante el uso de
números compatibles:
Estimación 1. 30% está cerca del 25%, que es ¼.
30% de 152, 98 euros es aproximadamente ¼ de 160 euros, esto
es 40 euros.
Estimación 2. 30% está cerca de 33,3%, que es 1/3.
30% de 152, 98 euros es aproximadamente 1/3 de 150 euros, esto
es 50 euros.
Estimación 3. 30% es igual a 3/10.
30% de 152, 98 euros es aproximadamente 3/10 de 150 euros,
esto es 3 × 15 = 45 euros.
Observa que el hecho de que dos números “sean compatibles”
depende de la operación que estemos haciendo tanto como de la
elección del estimador. Por ejemplo, en 60 ÷ 8, 64 y 8 son
compatibles. Sin embargo, en el 64 × 8, 60 y 8 son
compatibles. ¿Cómo podemos ayudar a los alumnos a que usen
números compatibles para estimar?. Primero debemos enseñar y
practicar las destrezas que constituyen los requisitos previos
para el uso de números compatibles:
• Conocimiento de los hechos básicos13 (7 × 8 = 56, 25% = ¼,
sumas de centenas)
• Significados de las operaciones ( para calcular los km. por
litro tengo que dividir).
13 Con hechos básicos, traducción de “basic facts”, nos referimos a lo que en España llamamos tablas de sumar, multiplicar, etc., que son los resultados (o, si se quiere, hechos) básicos, que deben ser memorizados como prerrequisito para acceder a formas más complejas de cálculo como los algoritmos escritos, los métodos de cálculo mental o los métodos de estimación.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
282
• Aplicación de propiedades numéricas (5 × 1, 7 + 5 × 0, 3 =
5 × (1, 7 + 0, 3) por la propiedad distributiva).
• Cálculo mental (340 ÷ 17 = 20)
• Reconocer números cercanos a los que nos dan, con los que
resulta más sencillo calcular.
• Preparación para transformar cálculos en otros más
sencillos.
Después de esto, debemos dar a los alumnos oportunidades de
aplicar esta nueva estrategia con frecuencia.
Al introducir la estrategia de estimación del uso de números
compatibles a tus alumnos, estás aumentando su "caja de
herramientas" de métodos disponibles para usar en las
situaciones de estimación.
Consejos para maestros
Usa el retroproyector
El retroproyector es una ayuda para la práctica de la
estimación porque en él las preguntas pueden mostrarse por
poco tiempo. Para sacar el máximo provecho de las
transparencias, puedes escribir varias preguntas básicas.
Borra después los números y las palabras claves y sustitúyelos
por otros. Asegúrate de que para cada problema pueden
encontrarse pares diferentes de números compatibles. Aquí hay
algunos para empezar.
Kilómetros Litros de gasolina
Estimación del consumo
695 23, 2 700 ÷ 20 o 660 ÷ 22 o 750 ÷ 25 271 12, 9 260 ÷ 13 o 271 ÷ 10 En el ejemplo 2.
Objetos en venta Precio Descuento Ahorro
Radio cassette
8, 88 euros 10% 1/10 de 9 euros
= 0, 9
Calculadora 6, 58 euros
25% ¼ de 6, 40 euros = 1, 60
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
283
Consejos para evaluación
Un mini-concurso es un pequeño conjunto de preguntas,
presentadas en trocitos de papel, que los alumnos deben
responder en un corto espacio de tiempo (menos de 2 minutos).
Los siguientes mini-concursos son temáticos. Cada uno se
dirige al dominio de un conjunto de conceptos o procesos
necesarios para el dominio de la estimación: el conocimiento y
uso de las potencias de diez; el uso de propiedades para
reordenar, reagrupar, o distribuir; y la identificación de
operaciones sencillas. Los mini- concursos funcionan bien al
final de la clase. En menos de 10 minutos puedes
distribuirlos, hacer que se realicen en forma de carrera, y
conseguir que los alumnos compartan algunas estrategias. Los
alumnos disfrutan descubriendo los "atajos". Los mini-
concursos son fáciles de preparar: divide una hoja normal en
ocho trozos con un concurso diferente en cada uno. Haz una
fotocopia para cada alumno y usa un cutter para hacer
actividades para ocho días.
Muestras de mini-concursos
Atención a las centenas
1) 50 × 17 × 2 2) 87 × 25 × 4 3) 5 × 193 × 20 4) 873 + 431 + 127 5) 1654 + 172 + 828 + 346 6) 1% de 6251 El uso de propiedades 1) 49 × 4 2) 6 × 98 3) (97 × 15) ÷ 15 4) 1/8 de 872 5) 357 + 249 - 357 6) 73 × 84 × 0 × 51 ¿Cuál es más sencilla? 1. a) 47 × 8 b) 47 × 9 c) 47 × 10 2. a) 40 × 73 b) 38 × 73 c) 40 × 70 3. a) 23% de 400 b) 25% de 400 c) 23% de 391
Intenta...
Un libro de texto tradicional14 puede usarse para proponer
actividades de estimación. Pide a los alumnos que abran el
14 Se refiere a algunos libros de texto antiguos que estaban llenos de operaciones dispuestas en filas y columnas.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
284
libro por una página que contenga cálculos y usa las
soluciones (del libro del profesor) para hacer preguntas como
las siguientes:
1. En la segunda fila, una multiplicación da un resultado
cercano a 600. ¿Cuál es?
2. En la tercera columna, una división da un resultado cercano
a 500, encuéntrala.
3. Entre las preguntas de porcentajes, encuentra una cuya
respuesta esté cerca del 10%.
Acuérdate de animar a tus alumnos a explicar cómo han llegado
a sus respuestas. La verbalización es una ayuda muy importante
en el desarrollo de los procesos de estimación.
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
285
Figura D.1 Uso de números compatibles con fracciones y
porcentajes15
15 Actividad tomada de Rubenstein (1985b).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
286
Figura D.2 Actividad 1: El uso de la estimación
El uso de la estimación
Sólo llevo 10 €.¿Puedo comprar todo esto?
€
€
€
Para hacer esto entre 35 trabajadores harán falta unas 1000 horas
Vamos a ver... La media debe estar en
torno a 90
El uso de la estimación
Sólo llevo 10 €.¿Puedo comprar todo esto?
€
€
€
Para hacer esto entre 35 trabajadores harán falta unas 1000 horas
Vamos a ver... La media debe estar en
torno a 90
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
287
Figura D.3 Actividad 2: Operación frontal. Truncamiento16
16 Todas las Actividades –desde la 2 a la 14- están tomadas de R. E. Reys y otros (1987).
€
Operación frontal (Truncamiento)
€ €€
Es rápido: Es una respuesta razonable:
Se hace mentalmente:
Da tu estimación
Suma los primeros dígitos
Por encima de 7 € o 7 € +
Es más rápido que hacerlo con papel y lápiz o tecleando los
números en una calculadora
Es una buena aproximación. ¿Por cuánto
puedes equivocarte
como mucho?
La operación 2 + 4 + 1 es muy fácil de
hacer mentalmente
€ € €
€€€€
Más o menos Más o menos Más o menos Más o menos
Intenta hacer éstos:
€
Operación frontal (Truncamiento)
€ €€
Es rápido: Es una respuesta razonable:
Se hace mentalmente:
Da tu estimación
Suma los primeros dígitos
Por encima de 7 € o 7 € +
Es más rápido que hacerlo con papel y lápiz o tecleando los
números en una calculadora
Es una buena aproximación. ¿Por cuánto
puedes equivocarte
como mucho?
La operación 2 + 4 + 1 es muy fácil de
hacer mentalmente
€ € €
€€€€
Más o menos Más o menos Más o menos Más o menos
Intenta hacer éstos:
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
288
Figura D.4 Actividad 3: Ajustamos nuestra primera estimación
Ajustamos nuestra primera estimación
Si el total de céntimos supera 1 €, la suma será mayor
que 10 €
€
€
€No
Si¿Menos de
¿Más de
€
Fíjate en lo que sobra
Estima el total fijándote en las primeras cifras
Damos una primera estimación utilizando una “operación frontal”
Ajustamos la estimación
¿Menos de
¿Más de
€
€
¿Cómo podríamos saberlo?
Estimación frontal:
¿Más de
¿Más de
Ajustamos la estimación
€
Ajustamos nuestra primera estimación
Si el total de céntimos supera 1 €, la suma será mayor
que 10 €
€
€
€No
Si¿Menos de
¿Más de
€
Fíjate en lo que sobra
Estima el total fijándote en las primeras cifras
Damos una primera estimación utilizando una “operación frontal”
Ajustamos la estimación
¿Menos de
¿Más de
€
€
¿Cómo podríamos saberlo?
Estimación frontal:
¿Más de
¿Más de
Ajustamos la estimación
€
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
289
Figura D.5 Actividad 4: ¿Tengo suficiente con 10 €?
¿Tengo suficiente con 10 €?
¿Puedo comprar con 10 euros ... ?
Mi estimación frontal es de
11.00 €.¡Imposible!
Mi estimación frontal es de
7.00 €. El resto no puede ser mayor de 2 €.
¡Tengo de sobra!
€
€ €
€
Vamos a ver... 3 + 6 = 9 € El resto no llega a 1 €. ¡Tengo de
sobra!
€
€
€
€
La estimación frontal es de 9 €
pero con los céntimos se pasa
de 10 €.No puedo
comprar las dos cosas
€
€
€
€€
€
€
€
Intenta hacer los siguientes:¿Tengo suficiente con 10 € para comprar cada par de cosas?Elige una respuesta
Seguro que sí No puede ser
Seguro que sí No puede ser
Seguro que sí No puede ser
Seguro que sí No puede ser
¿Tengo suficiente con 10 €?
¿Puedo comprar con 10 euros ... ?
Mi estimación frontal es de
11.00 €.¡Imposible!
Mi estimación frontal es de
7.00 €. El resto no puede ser mayor de 2 €.
¡Tengo de sobra!
€
€ €
€
Vamos a ver... 3 + 6 = 9 € El resto no llega a 1 €. ¡Tengo de
sobra!
€
€
€
€
La estimación frontal es de 9 €
pero con los céntimos se pasa
de 10 €.No puedo
comprar las dos cosas
€
€
€
€€
€
€
€
Intenta hacer los siguientes:¿Tengo suficiente con 10 € para comprar cada par de cosas?Elige una respuesta
Seguro que sí No puede serSeguro que sí No puede ser
Seguro que sí No puede serSeguro que sí No puede ser
Seguro que sí No puede serSeguro que sí No puede ser
Seguro que sí No puede serSeguro que sí No puede ser
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
290
Figura D.6 Actividad 5: A ojo o afinando
A ojo o afinando
A veces es suficiente con echar un vistazo para hacer una estimación. Otras veces es
necesario afinar bastante más
Vas a la tienda con 10 €.A ojo ¿Puedes decir a primera vista si tienes suficiente o no?Afinar o ¿Necesitas ajustar bien tu estimación para decidirlo?
A ojo o afinando
A veces es suficiente con echar un vistazo para hacer una estimación. Otras veces es
necesario afinar bastante más
Vas a la tienda con 10 €.A ojo ¿Puedes decir a primera vista si tienes suficiente o no?Afinar o ¿Necesitas ajustar bien tu estimación para decidirlo?
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
291
Figura D.7 Actividad 6: ¿Es razonable la respuesta?
¿Es razonable la respuesta?
¿Son razonables estas respuestas? Examina el problema y la solución. ¿Tiene sentido la respuesta?
¿Es razonable la respuesta?
¿Son razonables estas respuestas? Examina el problema y la solución. ¿Tiene sentido la respuesta?
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
292
Figura D.8 Actividad 7: El uso del redondeo en
multiplicaciones
El uso del redondeo en multiplicaciones
El grupo de teatro de la escuela representó una obra seis veces. Todos los días se agotaron las entradas. El teatro tiene 387 asientos. ¿cuántas entradas se vendieron en total aproximadamente?
Más o menos2400
Más o menos1800
Ambas (1800 y 2400) son estimaciones razonables, pero:
• 387 está más cerca de 400 y además• 6 ×× 400 es fácil de hacerAsí que 2400 es mejor estimación que 1800.
Intenta hacer los siguientes ejercicios:
Redondea para dar la estimación más cercana al resultado
El uso del redondeo en multiplicaciones
El grupo de teatro de la escuela representó una obra seis veces. Todos los días se agotaron las entradas. El teatro tiene 387 asientos. ¿cuántas entradas se vendieron en total aproximadamente?
Más o menos2400
Más o menos1800
Ambas (1800 y 2400) son estimaciones razonables, pero:
• 387 está más cerca de 400 y además• 6 ×× 400 es fácil de hacerAsí que 2400 es mejor estimación que 1800.
Intenta hacer los siguientes ejercicios:
Redondea para dar la estimación más cercana al resultado
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
293
Figura D.9 Actividad 8: La estimación del producto de dos
números
La estimación del producto de dos números
Marcos ha encargado 24
cajas de plumas para su
papelería. ¿Cuántas
plumas son en total
aproximadamente?
Primer paso: Redondeamos ambos factores
Segundo paso: Multiplicamos los números redondeados
Intenta hacer éstos:
La estimación del producto de dos números
Marcos ha encargado 24
cajas de plumas para su
papelería. ¿Cuántas
plumas son en total
aproximadamente?
Primer paso: Redondeamos ambos factores
Segundo paso: Multiplicamos los números redondeados
Intenta hacer éstos:
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
294
Figura D.10 Actividad 9: El uso de 10, 100 o 1000
El uso de 10, 100, o 1000
Cuando alguno de los factores está cerca de 10, 100, o 1000, es muy fácil
cambiar el factor y después multiplicar
Estimación:
Como he redondeado 96 hacia arriba, tendré que
ajustar la estimación hacia abajo
Intenta hacer éstos:
€ € €
El uso de 10, 100, o 1000
Cuando alguno de los factores está cerca de 10, 100, o 1000, es muy fácil
cambiar el factor y después multiplicar
Estimación:
Como he redondeado 96 hacia arriba, tendré que
ajustar la estimación hacia abajo
Intenta hacer éstos:
€ € €
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
295
Figura D.11 Actividad 10: Evaluamos nuestra estimación
Dado que he redondeado los dos hacia arriba, sé que el resultado
exacto será menor que 1800.
Ahora he redondeado los dos hacia abajo, así que el resultado
exacto será mayor que 1200.
Aquí es difícil saber si la estimación es mayor que el resultado exacto o no. La
estimación será 4800
Como ambos están cerca de la mitad,
redondeamos uno hacia arriba y el otro hacia
abajo y nuestra estimación será 2800
Intenta hacer éstos:
Redondeamos ambos hacia arriba
Redondeamos ambos hacia abajo
Redondeamos uno hacia abajo y el otro
hacia arriba
Redondeamos uno hacia arriba y el otro
hacia abajo
Evaluamos nuestra estimación
Dado que he redondeado los dos hacia arriba, sé que el resultado
exacto será menor que 1800.
Ahora he redondeado los dos hacia abajo, así que el resultado
exacto será mayor que 1200.
Aquí es difícil saber si la estimación es mayor que el resultado exacto o no. La
estimación será 4800
Como ambos están cerca de la mitad,
redondeamos uno hacia arriba y el otro hacia
abajo y nuestra estimación será 2800
Intenta hacer éstos:
Redondeamos ambos hacia arriba
Redondeamos ambos hacia abajo
Redondeamos uno hacia abajo y el otro
hacia arriba
Redondeamos uno hacia arriba y el otro
hacia abajo
Evaluamos nuestra estimación
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
296
Figura D.12 Actividad 11: Tiro al blanco
Tiro al blanco
Elige los dos números cuyo producto esté más cerca del número que aparece en la diana
Tiro al blanco
Elige los dos números cuyo producto esté más cerca del número que aparece en la diana
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
297
Figura D.13 Actividad 12: Uso de números compatibles
4117 6
El uso de números compatibles
Máquina de escribir
344 €
Puedes pagar en 5 meses
¿Cuál es aproximadamente la cantidad que se debe pagar al mes?
Podemos hacer: Pero también podemos ajustar mejor la estimación así:
344 534 entre 5 cabe a 6, así que debe estar
en torno a 60 €
34 está cerca de 35 y 5 es divisor de 35 así que sustituimos 344 por
350 y la estimación es 70 €
35 y 5 son números compatibles porque 5 es divisor de 35. Explica porqué crees que 70 € es mejor estimación que 60 €.
Intenta hacer éstos:Utiliza números compatibles. Elige la opción que conduce a la estimación más próxima a la respuesta exacta.
340 7 310 5
350 5300 5350 7280 73600 6 4200 6
262 3 5820 8 524 9
540 9450 9240 3 270 3 5600 8 6400 8
4117 64117 6
El uso de números compatibles
Máquina de escribir
344 €
Puedes pagar en 5 meses
¿Cuál es aproximadamente la cantidad que se debe pagar al mes?
Podemos hacer: Pero también podemos ajustar mejor la estimación así:
344 534 entre 5 cabe a 6, así que debe estar
en torno a 60 €344 5344 5
34 entre 5 cabe a 6, así que debe estar
en torno a 60 €
34 está cerca de 35 y 5 es divisor de 35 así que sustituimos 344 por
350 y la estimación es 70 €
35 y 5 son números compatibles porque 5 es divisor de 35. Explica porqué crees que 70 € es mejor estimación que 60 €.
Intenta hacer éstos:Utiliza números compatibles. Elige la opción que conduce a la estimación más próxima a la respuesta exacta.
340 7340 7 310 5310 5
350 5350 5300 5300 5350 7350 7280 7280 73600 63600 6 4200 64200 6
262 3262 3 5820 85820 8 524 9524 9
540 9540 9450 9450 9240 3240 3 270 3270 3 5600 85600 8 6400 86400 8
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
298
Figura D.14 Actividad 13: Más sobre números compatibles
Más sobre números compatibles
4025 € en total6 pagos mensuales_______ € al mesaproximadamente
Haz una estimación.Encuentra el número que más se aproxima al cociente de...
Utiliza números compatibles:
700 € al mes aproximadamente
... en las centenas4025 6
42 centenas 67 centenas
40 está cerca de 42.6 y 42 son compatibles.
Intenta hacer los siguientes:¿Cuál está más cerca?
Haz una estimación utilizando números compatibles.
3568 84000 8
500
3200 8400
17972 4
234 8
4136 7 4398 5
128 726658 9
Más sobre números compatibles
4025 € en total6 pagos mensuales_______ € al mesaproximadamente
Haz una estimación.Encuentra el número que más se aproxima al cociente de...
Utiliza números compatibles:
700 € al mes aproximadamente
... en las centenas4025 64025 6
42 centenas 67 centenas
42 centenas 67 centenas
40 está cerca de 42.6 y 42 son compatibles.
Intenta hacer los siguientes:¿Cuál está más cerca?
Haz una estimación utilizando números compatibles.
3568 83568 84000 8
5004000 8
500
3200 8400
3200 8400
17972 417972 4
234 8234 8
4136 74136 7 4398 54398 5
128 7128 726658 926658 9
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
299
Figura D.15 Actividad 14: ¿De cuánto será cada pago
aproximadamente?
¿De cuánto será cada pago aproximadamente?
€6 pagos
€2 pagos
€6 pagos
€9 pagos
€5 pagos
€5 pagos
¿De cuánto será cada pago aproximadamente?
€6 pagos
€2 pagos
€6 pagos
€9 pagos
€5 pagos
€5 pagos
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
300
ESTIMACIÓN EN CÁLCULO. CÁLCULOS DIRECTOS
Para las siguientes operaciones:
1) 1572 + 3270 + 8839 + 4622
2) 423 + 213 + 78 + 531 + 162
3) 89 × 8 × 22
4) 137 × 45
5) 1427 ÷ 17
6) 20309 ÷ 84
7) 15 % de 3140
8) 29 % de 45279
a) ¿Puedes dar varias estimaciones para el cálculo propuesto
utilizando estrategias distintas?.
b) Describe cada una de las estrategias explicando paso a paso
con detalle cómo las has realizado.
c) ¿Puedes valorar las estrategias que has utilizado?. ¿Sabes
si la estimación está cerca del resultado exacto?. ¿Has
estimado por exceso o por defecto?. ¿Permite el tipo de
estrategia que has utilizado mejorar tu primera estimación
de forma razonada?. ¿Es la estrategia que has utilizado
sencilla de aplicar?. ¿Requiere mantener muchos datos en la
memoria?. ¿Es de aplicación rápida?. ¿Requiere el uso
conocimientos matemáticos que consideras complicados?. ¿Cuál
de las estrategias te parece la más adecuada para este
cálculo?. Razona tus respuestas.
d) ¿Qué conocimientos previos son necesarios para realizar la
estimación en cada una de las estrategias?.
e) Di para qué edad te parecen apropiados estos ejercicios en
función de los conocimientos previos necesarios para
llevarlos a cabo.
f) Toma una calculadora y calcula el resultado exacto de la
operación. Calcula los porcentajes de error de cada una de
las estimaciones que has dado. ¿Cuál te parecería el
porcentaje de error admisible para los alumnos para los
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
301
cuales has considerado adecuada esta actividad?. ¿Cual
parecería el porcentaje de error admisible para alumnos de
magisterio?.
g) ¿Qué intervalo de respuestas aceptables darías? (para la
edad elegida y para alumnos de magisterio). Si tuvieras que
plantear este ejercicio como un ítem de elección múltiple,
¿qué opciones propondrías?.
Anticipación de soluciones razonables en resolución
de problemas
A continuación figuran seis problemas tomados de un libro de
matemáticas de sexto de primaria. Los alumnos de este nivel
deben ser capaces de organizar un plan de resolución, dentro
del cual es importante comenzar por anticipar una solución
estimada que sea razonable. Para cada uno de estos problemas
debes:
a) Anticipar una respuesta razonable.
b) ¿Qué condiciones debe cumplir un número para ser solución
de este problema?.
c) Explicar con detalle el procedimiento que has seguido para
realizar la estimación.
d) Explicar qué entiendes, en el contexto del problema, por
respuesta razonable.
e) Dar un intervalo de respuestas que considerarías razonables
para tus alumnos.
f) Resuelve el problema. Explica que proceso has seguido
para resolverlo. Compara el proceso que has seguido para
dar la estimación inicial y el que has utilizado para
resolver el problema por escrito.
g) Evalúa la estimación inicial. ¿Está razonablemente cerca del
resultado exacto? ¿Crees que ayuda a valorar la solución
obtenida por escrito?.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
302
Problemas
1) Los padres de Sara y Juan han comprado un frigorífico que
les ha costado 108.750 pesetas. Han llegado a un acuerdo con
la tienda de que lo pagarán a plazos en seis meses. ¿Cuánto
deberán pagar cada mes los padres de Juan y de Sara?.
2) Una tarjeta de metro sirve para diez viajes y cuesta 560
pesetas. La madre de Luis y de Carmen usa el metro cuatro
veces al día para ir y volver del trabajo. ¿Cuánto se gastará
en una semana? Ten en cuenta que los sábados y domingos no
trabaja.
3) Teresa, después de haberse gastado la mitad del dinero que
llevaba, regresa a casa con tres billetes de 1000 pesetas, dos
monedas de 200 pesetas, cinco monedas de 25 pesetas, dos
monedas de diez pesetas y cuatro duros sueltos. ¿Con cuánto
dinero salió de casa?
4) Celso Ferreiro camina cada día 32 kilómetros. Después de
caminar 21 días, aún le faltan quince kilómetros para llegar a
Santiago de Compostela. ¿Cuantos kilómetros habrá andado
cuando llegue a Santiago? ¿Cuántos días tardará en llegar?
5) Un litro de aceite pesa 0,786 kg.. ¿Cuánto pesan 3,5
litros?
6) El precio de la gasolina súper es de 110,5 pesetas. Cada
día Rosa gasta 4 litros. ¿Cuánto gasta en gasolina a la
semana?.
7) Diez litros de aceite cuestan 3.650 pesetas. ¿Cuánto
costarán 2,5 litros? ¿Y 4,5 litros?.
8) El pasillo de la escuela mide 34 metros de largo y esta
enlosado con piezas de cuarenta centímetros de lado. Calcula
el número de losas que tiene cada hilera del pasillo.
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
303
Figura D.16 Actividades de cálculo mental
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
304
Figura D.17 Actividades de estimación con porcentajes
Apéndice D
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
305
Figura D.18 Actividades de paso de euros a pesetas
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Apéndice E
Descripción de los programas de
ordenador utilizados durante el
periodo de instrucción y en la prueba
de estimación
En el capítulo 3 se indica que la prueba de estimación ha sido
administrada utilizando un programa de ordenador. Como ya se
comentó entonces, este hecho favorece la validez del
instrumento –prueba de estimación- para medir la habilidad de
estimar, pues los sujetos, mientras realizaban la prueba, no
disponían de ninguna ayuda –como el lápiz y el papel- que les
permitiera hacer cálculos exactos.
Por otra parte, durante el periodo de instrucción los
alumnos dispusieron de un programa de ordenador, con un
formato parecido al utilizado en la prueba final, para
practicar la estimación. Este programa constaba de tres
pantallas distintas. En primer lugar, al ejecutar el programa
los alumnos accedían a una pantalla como la que puede verse en
la figura E.1. En ella, el alumno podía elegir entre leer las
instrucciones o comenzar la prueba de estimación. A
continuación, los alumnos realizaban la prueba respondiendo,
una por una, las veinte preguntas que se les planteaban1. En la
figura E.2 puede verse una de las veinte pantallas. El tipo de
pregunta es siempre el mismo pero los números que aparecen en
la misma se generan aleatoriamente.
1 Es importante advertir que en el programa no se puede pasar a la siguiente pregunta sin haber respondido a la que se presenta en ese momento. Esto evita que queden preguntas sin responder.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
308
Figura E.1 Pantalla de presentación del programa de estimación
utilizado durante el periodo de instrucción
Al finalizar las preguntas, se pasa a una pantalla de
evaluación, en la que el alumno puede: recordar las preguntas
que le han hecho y las estimaciones que ha dado, comprobar qué
porcentaje de error ha tenido y qué puntuación le corresponde
por ese porcentaje de error, ver qué tiempo ha empleado en
producir cada estimación, y, finalmente, observar cuál ha sido
su calificación en aproximación, en rapidez, y cuál su
calificación media. En la figura E.3 aparece una pantalla de
evaluación en la que pueden verse los tipos de cálculos que se
proponían en esta prueba. En ella había sumas, restas,
multiplicaciones y divisiones con números enteros, decimales
mayores que uno y decimales menores que uno. También había
ejercicios de paso de euros a pesetas y de pesetas a euros y
problemas verbales, para los que había que realizar una
estimación.
Apéndice E
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
309
Figura E.2 Ítem correspondiente al programa de estimación
utilizado durante el periodo de instrucción
Figura E.3 Pantalla de evaluación correspondiente al programa
de estimación utilizado en el periodo de instrucción
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
310
Por otra parte, la única diferencia que hay entre las
pruebas que hacían los sujetos durante el periodo de
estimación y la que pasaron al final del mismo estriba en que
en esta, en vez de generarse preguntas de forma aleatoria,
aparecían los veinte ítems del test de Levine (1982). Así, en
la figura E.4 podemos ver -en la primera pantalla del
programa- el primer ítem de esta prueba. Cuando los alumnos se
enfrentaban a la realización de esta prueba, ya habían
practicado la estimación con un programa parecido –con el
mismo formato-, lo que hizo que no se produjera ninguna
dificultad en la administración de la prueba y que no hubiera
que dar ningún tipo de instrucción especial para la misma. El
aspecto negativo de esta forma de proceder consiste en que, al
dar a los sujetos un programa de ordenador que deben utilizar
fuera del aula, se introduce una variable nueva –no
controlada- en el diseño: el número de veces que el sujeto
realiza el programa de prueba antes de pasar el test final.
Figura E.4 Imagen del programa de ordenador utilizado en la
prueba de estimación
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
Apéndice F
Equivalencias entre el sistema
educativo de los Estados Unidos de
América y el sistema educativo
español1
En la revisión de investigaciones sobre estimación en cálculo
realizada en el capítulo 2 del presente trabajo, se hace
continuamente referencia a distintos niveles del sistema
educativo de los EE.UU. de América. Dado que este trabajo está
dirigido a lectores de habla hispana, parece necesario
adjuntar alguna información que sirva como guía para la
lectura. Para ello, se ha elaborado una tabla de equivalencias
entre el sistema educativo español y el de los EE.UU. de
América. Antes de presentarla, se debe advertir que sólo vamos
a establecer esta equivalencia en función de la edad. Las
razones de hacerlo de esta forma son varias. En primer lugar,
en EE.UU. no hay un currículo oficial para toda la nación
establecido por ley. Cada estado establece su política
educativa y sus orientaciones propias, pero se otorga una
libertad muy grande a las autoridades locales y escolares. A
modo de ejemplo, en ocho estados la escolaridad es obligatoria
1 El mapa del sistema educativo de EE.UU. está tomado de: http://www.ed.gov/NLE/USNEI/us/map.html - La información sobre el inicio de la Educación Primaria en EE.UU. (en el primer grado) está tomada de: - http://www.ed.gov/NLE/USNEI/us/primseced.html#general - Nota: En la traducción española de los Estándares curriculares del NCTM, editada por la SAEM THALES, figura, en una nota de los traductores (p. vi) una tabla de equivalencias entre los dos sistemas educativos cuya información no coincidía con la que aparece en las páginas antes citadas. Por esta razón, se ha optado por elaborar otra tabla de equivalencias.
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
312
a partir de los cinco años, en 19 se requiere el inicio a los
6 años, en 22 a los 7 y en otros dos estados a los 8.
La Educación Primaria en EE.UU. (Elementary or Primary
Education) suele abarcar desde el primer grado a sexto grado.
En algunos estados a partir de quinto grado comienza un ciclo
superior, dentro de la enseñanza elemental, llamado “middle
school”. El primer grado corresponde aproximadamente con la
edad de seis años. Dado que los niños empiezan a ir al colegio
en otoño (igual que en España) esto significa que al principio
de primer grado, algunos niños tienen 5 años, otros 6 y otros
7, dependiendo de la fecha de nacimiento, las recomendaciones
del colegio y la elección de los padres.
Figura F.1. Mapa del sistema educativo de los EE.UU.
Apéndice F
Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada
313
En España, el curso comienza en septiembre y los niños que
empiezan primero de Educación Primaria deben cumplir seis años
antes de que acabe el año natural en el que ha comenzado el
curso2. Esto quiere decir que algunos niños empiezan con cinco
años y otros con seis.
Tabla F.1
Equivalencias entre el sistema educativo español y el de los
EE.UU. de América
Sistema educativo español Sistema educativo EE.UU.
Ciclos Cursos Cursos Ciclos
Educación Infantil
3er curso de segundo ciclo de Ed.Infantil
Kindergarten
1º de Primaria Primer grado Primer ciclo de Educación Primaria 2º de Primaria Segundo grado
3º de Primaria Tercer grado Segundo ciclo de Educación Primaria 4º de Primaria Cuarto grado
Preschool and Elementary (or Primary) Education (K-4 NCTM)
5º de Primaria Quinto grado Tercer ciclo de Educación Primaria 6º de Primaria Sexto grado
1º de ESO Séptimo grado Primer ciclo de ESO
2º de ESO Octavo grado
Middle School (5-8 NCTM)
3º de ESO Noveno grado Segundo ciclo de ESO 4º de ESO Décimo grado
1º de Bachillerato Undécimo grado
Bachillerato 2º de Bachillerato
Duodécimo grado
High School (9-12 NCTM)
2 El Real Decreto 1006/1991, de 14 de junio, por el que se establecen las enseñanzas mínimas correspondientes a la Educación Primaria, señala en la disposición adicional que “Los alumnos se incorporarán al primer curso de la Educación Primaria en el año natural en el que cumplan seis años (BOE núm. 152, de 26 de junio de 1991).
Influencia del tipo de número en la estimación en cálculo
Carlos de Castro Hernández
314
Con arreglo a estos datos, se puede considerar el curso de
primero de Educación Primaria como equivalente al primer grado
en el sistema educativo americano, haciendo la salvedad de que
(debido a la variabilidad que existe en EE.UU. en cuanto a la
edad de comienzo en primer grado) seguramente la media de edad
de los niños americanos que cursan primer grado sea superior a
la media de edad de los niños españoles que cursan primero de
Educación Primaria.
En la tabla de equivalencias propuesta, se ha optado por
utilizar la misma división en ciclos que aparece en los
Estándares curriculares y de evaluación para la Educación
Matemática del NCTM (1989). Si se compara esta división con la
que se puede observar en el mapa del sistema educativo
americano, veremos que corresponde con la división, que se
utiliza en algunos estados, de la enseñanza obligatoria en
tres periodos de cuatro años −elementary school, middle school
y high school− con el añadido de un año de preescolar3.
3 En Estados Unidos de América se utilizan varios términos que podrían considerarse equivalentes o que corresponden a nuestra Educación Infantil: preschool, kindergarten y nursery school. El término “Early Childhood Education” está muy extendido y se refiere a los dos primeros años de escolaridad. Dado que en Estados Unidos (como en España) la Educación Infantil no es obligatoria, con “Early Childhood Education” podríamos referirnos a dos cursos de preescolar, pero también en algunos casos al primer y segundo grado.