Matemáticas y programación: creación de videojuego para resolver la ecuación de segundo grado

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La legislación actual recoge la importancia de las nuevas tecnologías en la educación, instando a los profesores a integrarlas en la actividad cotidiana del aula. Sin embargo, no resulta fácil programar actividades que combinen su empleo y permitan a la vez trabajar los contenidos de la materia. Con intención de paliar esta carencia en la asignatura de Matemáticas exploramos en este artículo las posibilidades que ofrece Scratch en la Educación Secundaria Obligatoria


La plataforma Scratch

Scratch es una herramienta gráfica de programación desarrollada en 2002 por el grupo Lifelong Kindergarten del Media Lab del MIT (Massachusets Institute of Technology). Su intención es facilitar la creación de programas sin las dificultades de una sintaxis rígida. Desde entonces se han desarrollado nuevas versiones y ampliado las funcionalidades.  Está disponible en 75 idiomas y dialectos; según sus desarrolladores es utilizado en más de 150 países. El código fuente del programa es libre, y su uso es gratuito en la dirección https://scratch.mit.edu/.

Su aspecto atractivo y la facilidad de uso facilita su empleo temprano, estando diseñado especialmente para edades entre los 8 y los 16 años. La mayoría de instrucciones se realizan conectando bloques predefinidos, que encajan cuando su interacción es compatible, como si se tratase de piezas de un puzzle (Marín Gómez, 2016).

Es posible trabajar en línea (aunque exige la creación de una cuenta) y de manera local (con versiones para Windows, Mac y Linux), opción preferible en la Educación Secundaria Obligatoria puesto que evita la creación de cuentas por parte de menores de edad y la dependencia de conexión a internet durante la ejecución.

Existe una comunidad virtual en el sitio web con miles de programas creados por alumnos y profesores. Es posible ejecutar las creaciones de otros usuarios y acceder  al código fuente. Los proyectos alojados en la comunidad se encuentran bajo licencia  Attribution-ShareAlike 2.0 Generic, que permite copiar el material, redistribuirlo usando cualquier medio o formato y adaptarlo para cualquier fin, siempre que se atribuya el trabajo original al creador y el nuevo programa se comparta bajo la misma licencia.

Así, siguiendo los principios del software libre, es posible modificar y mejorar otros proyectos, generando lo que se denomina una “reinvención”. Este concepto define, en el ecosistema de Scratch, a un programa creado como resultado de la modificación de otro existente.

Contribución de la programación al aprendizaje de las Matemáticas

La integración de la programación en el estudio de la materia se sustenta en dos pilares: pedagógico y legal.

La principal ventaja pedagógica que aporta es la de otorgar al estudiante un rol activo de su propio aprendizaje. Durante el proceso de realización de una tarea, cada vez que los alumnos encuentran una situación en la que el programa no responde como ellos desean se encuentran ante un conflicto. La diferencia entre Scratch y una actividad convencional es que ante la programación, los alumnos son conscientes inmediatamente de que existe un error, y mediante la experimentación buscan una estrategia para resolverlo.

Este autorreconocimiento del error por parte del alumno implica que el profesor debe proponer necesariamente actividades adecuadas al nivel curricular de los alumnos. La edad para iniciarse a programar no es por tanto una limitación.

Desde el punto de vista legal, la LOE, en su artículo 111bis insta a las Administraciones educativas a promover el empleo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en el aula “como medio didáctico apropiado y valioso para llevar a cabo las tareas de enseñanza y aprendizaje”.

La función de Scratch es la de recurso de aprendizaje para complementar otras actividades. De forma paralela los alumnos pueden progresar en la adquisición de la competencia digital.

Atención a la diversidad

La atención a la diversidad es una cuestión importante en las programaciones de clase de los profesores. Mediante Scratch, es posible atender al alumnado con necesidades específicas de apoyo educativo (en adelante NEAE) atendiendo a los diversos condicionantes.

Scratch es una herramienta poderosa que permite contribuir a una atención global. López-Escribano (2012) indica la relación entre el constructivismo y Scratch, al basar el aprendizaje en la experimentación con objetos y herramientas, de manera dinámica y activa.

En el caso de adaptaciones de acceso (problemas de movilidad, visión, …), la facilidad de uso del programa es una ventaja. El control de Scratch solo requiere de dos periféricos de entrada: ratón y, esporadicamente, teclado. El alumnado acostumbrado a trabajar con estos elementos se sentirá cómodo al estar en un entorno bajo control. Al dejar de lado la escritura manual, los estudiantes con problemas de psicomotricidad fina no se ven limitados en el desarrollo de su aprendizaje.

Por otra parte, se puede configurar fácilmente el tamaño del texto en pantalla, adaptando así los bloques a posibles problemas de visión.  Además, el uso de colores para los diferentes tipos de bloques (movimiento, control, …) facilita a los alumnos con TDAH la organización de las ideas.

Las adaptaciones curriculares también tienen cabida en Scratch, pues la multitud de herramientas permite a los alumnos con altas capacidades mejorar el programa propuesto e incluso añadir nuevas funcionalidades. Igualmente, se pueden proponer objetivos más modestos a aquellos alumnos con desfase curricular.

En este aprendizaje basado en el conflicto explicado anteriormente, los alumnos NEAE se igualan al resto en este error, pues observan cómo sus compañeros yerran antes de hallar la solución. López-Escribano (2012) afirma que los alumnos transforman el “soy tonto, no me sale nada bien” al “me he equivocado, ¿cómo lo arreglo?”.

Ejemplo de aplicación: ecuaciones de segundo grado

En 2º de ESO aparecen en el currículo las ecuaciones de segundo grado, que son resueltas por los alumnos siguiendo el procedimiento general desarrollado por Al-Khwarizmi. Una vez adquirida la destreza básica, ya sea en este nivel o posteriormente, proponemos la creación de un programa que resuelva ecuaciones de segundo grado como herramienta para consolidar el aprendizaje.

[Imagen 1. Pie: El personaje elegido pregunta los coeficientes de la ecuación.]

[Imagen 2. Pie: El personaje elegido expresa la solución de la ecuación.]

[Imagen 3. Pie: Fragmento de código que permite programar el discriminante.]

Este ejemplo ilustra cómo un contenido de la materia es fácilmente transformado en un algoritmo que puede ser programado de manera asequible por los alumnos. Además, es posible plantear actividades de ampliación (análisis de discriminante, interacción con otros personajes, …) para atender a los diversos ritmos de aprendizaje.

Conclusión

En este artículo hemos tratado los beneficios de introducir la programación junto al estudio de las Matemáticas en la Educación Secundaria Obligatoria. Además cumplir requisitos legales, hemos visto cómo la programación mediante Scratch es un recurso pedagógico facilitador del proceso de enseñanza-aprendizaje. Igualmente es una herramienta que aporta grandes posibilidades al profesor para atender a la diversidad del alumnado.

Referencias

  • Baeza Alba, M, Claros Mellado, J., Sánchez Compaña, M. y Arnal Palacián, M. (2017). Pensamiento Matemático Avanzado y Scratch: El Caso del Máximo Común Divisor. Pensamiento Matemático.  Volumen 7, Número 2, pp. 43-64.
  • Marín Gómez, G. (2016). Aprende Matemáticas con Scratch. Publicaciones Didácticas, Número 71, pp. 269-276.
  • López-Escribano, C. y Sánchez-Montoya, R. (2012). Scratch y necesidades educativas especiales: Programación para todos. RED, Revista de Educación a Distancia. Número 34.

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