Como exprofesor de secundaria y matemática universitaria, recuerdo muchos días en mi aula donde finalmente llegaría a enseñar una de mis fórmulas favoritas: el Teorema de Pitágoras. He visto esto enseñado de muchas maneras.

Lo he visto enseñado donde se da una fórmula a los estudiantes y practican la resolución de ecuaciones procedimentales de varios pasos para resolver la longitud del lado faltante.

También he visto el Teorema de Pitágoras enseñado gráficamente, donde cada uno de los lados se representa visualmente, y el área cuadrada de los lados A y B se suma al área cuadrada del lado C.

Pero para mí, para comenzar a enseñar este concepto, siempre quise comenzar con por qué esta era una fórmula tan importante para aprender y comprender.

Yo plantearía el problema como: estás afuera en un campo abierto, y tu perro o gato se escapó y está a poca distancia de ti. ¿Cuál es la forma más corta y eficiente de viajar para llegar a tu mascota?

Pero, ¿está proporcionando un escenario hipotético de que una mascota se escapó y necesita calcular la distancia más corta para recuperar esa mascota la experiencia más auténtica y realista? Incluso como persona de matemáticas, si mi mascota se escapara, no estaría haciendo cálculos para recuperarla. Buscaba una experiencia del mundo real en la que mis alumnos tuvieran que calcular estas distancias de manera auténtica, con el fin de resolver un problema o tarea real. No quería enseñar estos conceptos matemáticos en un silo, quería enseñarlos en contexto, por varias razones. 

Una razón es que los estudiantes no están tan motivados para resolver problemas que no contienen mucho contexto. Resolver ecuaciones en aras de resolver ecuaciones no es particularmente interesante ni atractivo, aunque obtener fluidez matemática es importante. Los estudiantes desean una participación significativa. Una de las preguntas que recibí casi todos los días como maestra de matemáticas fue: "¿cuándo voy a usar esto en la vida real?" o "¿qué trabajo usaría esto?"

El solo hecho de pensar desde una perspectiva pedagógica y la transferencia de conocimientos o habilidades, aprender un concepto matemático en particular de forma aislada o aprender a conectar y tragar números en una fórmula no significa necesariamente que un estudiante sepa cuándo aplicar esa fórmula o conocimiento, o incluso cómo obtener los números correctos para usar en esa fórmula.

Una cosa es aprender ciertos conceptos matemáticos y otra es poder aplicarlos a situaciones y problemas del mundo real. 

Por ejemplo, podría hacer que los estudiantes completen una hoja de trabajo durante varios días en la que se les den triángulos y tengan que resolver los lados desconocidos. La mayoría de esos problemas no tienen ningún contexto, son triángulos rectángulos básicos con los lados etiquetados. Este tipo de problemas no existen de forma aislada en la vida cotidiana o en la fuerza laboral. A menudo, un problema en contexto necesita ser analizado y deconstruido para usar una fórmula o concepto matemático en particular. Estas son habilidades valiosas que se utilizan en la fuerza laboral actual, donde los estudiantes pueden aprender y aplicar conceptos matemáticos para resolver problemas.
 
Los estudiantes pueden llegar a ser muy competentes en el procedimiento de resolución de un lado desconocido, pero de nuevo, cuando se enfrentan a un problema del mundo real, ¿sabrían cómo aplicar esa fórmula en contexto?

David Weintrop y sus asociados señalaron a través de su investigación que:

"la ciencia y las matemáticas proporcionan un contexto significativo (y un conjunto de problemas) dentro del cual se puede aplicar el pensamiento computacional. Esto difiere notablemente de la enseñanza del pensamiento computacional como parte de un curso independiente en el que las tareas que se asignan a los estudiantes tienden a estar divorciadas de los problemas y aplicaciones del mundo real. Este sentido de autenticidad y aplicabilidad en el mundo real es importante en el esfuerzo por motivar la participación diversa y significativa en actividades computacionales y científicas ".

La respuesta se hizo evidente: enseñar conceptos matemáticos a través de la robótica. La robótica es una forma increíble de enseñar matemáticas de una manera auténtica y significativa. Esta situación se puede utilizar en un sentido robótico físico o virtual. Para este ejemplo en particular, utilicé Habilidades virtuales de VRC (para obtener más información sobre Habilidades virtuales, consulte la página Comenzar). 

En lugar de plantear la pregunta como un escenario posible, como recuperar una mascota de la manera más eficiente, podemos usar un escenario más auténtico, como un robot que necesita viajar y recoger un Mobile Goal para anotar. Este es un escenario en el que los estudiantes pueden usar fórmulas matemáticas para calcular distancias en lugar de adivinar y verificar, mientras juegan un juego real con un robot virtual.

En lugar de plantear la pregunta como un escenario posible, como recuperar una mascota de la manera más eficiente, podemos usar un escenario más auténtico, como un robot que necesita viajar y recoger un Mobile Goal para anotar. Este es un escenario en el que los estudiantes pueden usar fórmulas matemáticas para calcular distancias en lugar de adivinar y verificar, mientras juegan un juego real con un robot virtual.

La pregunta entonces es, ¿cómo calculamos la distancia de esta línea diagonal? Los estudiantes pueden crear un triángulo rectángulo donde la hipotenusa es la distancia deseada para viajar. Si utilizan un campo VRC físico, pueden medir las distancias a mano. También pueden obtener las distancias aproximadas de las coordenadas (X, Y) en el campo VRC. El campo VRC virtual tiene el mismo tamaño y escala que el equivalente físico:

• A es de aproximadamente 1500 mm
• B es de aproximadamente 600 mm

En la imagen de arriba, puedes preguntar a tus estudiantes: ¿Realmente queremos que la punta de Moby conduzca hasta el centro de la Meta Móvil, o que se detenga una vez que llegue al borde? Los estudiantes pueden explorar este concepto con su código. Al hacerlo, se darán cuenta de que codificar a Moby para que conduzca hacia el centro del objetivo móvil en realidad hará que Moby lo empuje aún más; ya que, esencialmente, estás codificando al robot para que conduzca hacia el centro del objetivo en lugar del borde. 

Luego, los estudiantes pueden usar la información de que el centro de la Meta Móvil hasta el borde es de 165 mm. 

Usando los bloques Variable y Operador, el Teorema de Pitágoras se puede codificar para calcular el lado C. El valor del lado C también se puede mostrar usando la Consola de impresión. Esto permite a los estudiantes verificar realmente la distancia y asegurarse de que codificaron la fórmula correctamente.

El uso de la robótica no solo es una forma fantástica de exponer muchas de las diferentes fórmulas y conceptos matemáticos que a veces pueden ser muy abstractos y difíciles de entender para los estudiantes, sino que también proporciona un medio auténtico a través del cual los estudiantes pueden explorar el uso de diferentes conceptos matemáticos para completar tareas de manera auténtica y resolver problemas. 

Para obtener más información sobre el uso de las matemáticas aplicadas con VEXcode VR, consulta este artículo de la Biblioteca STEM.

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