A systematic review on remote learning of mathematics

Una revisión sistemática sobre el aprendizaje remoto de la matemática

Durante muchos años, la enseñanza de la matemática se ha realizado solo de manera presencial. En dicha forma tradicional los profesores tenían grandes grupos de estudiantes que se encontraban en aulas incómodas o en infraestructuras poco dotadas, en donde los pupitres iban en orden con un estudiante detrás de otro atendiendo al profesor porque no era trascendente la interacción entre los estudiantes. El curso se dictaba de una sola forma para todos y se resolvían ejercicios en una pizarra sin verificar si estos habían sido comprendidos por todos (Guerrero, Zambrano, & Samaniego, 2017).

No obstante, desde hace dos décadas, con el auge de la Internet y la amplia gama de opciones permitidas por los medios de comunicación, se ha promovido fuertemente la educación a distancia. Este hecho ha llevado al surgimiento de una variante llamada educación virtual que tiene como objetivo desarrollar el proceso educativo a través del ciberespacio (Melo-Solarte, & Díaz, 2018). Además se han desarrollado plataformas y herramientas (Flores, & Marquez, 2020) que buscan facilitar la enseñanza digital (entre las que destacan los programas graficadores y las calculadoras científicas). Aunque algunos profesores han mostrado resistencia al cambio o no lo utilizan convenientemente. En el caso de la Unión Europea, desde la década de los 90, se consideró la formación abierta a distancia como una actividad que complementa ciertos programas convocados con una duración entre cuatro y cinco años (García, 2000).

Hoy la virtualidad se ha vuelto más necesaria en diferentes aspectos de nuestras vidas tales como el trabajo, las compras, las consultas médicas y sobre todo la educación dada la crisis sanitaria a nivel mundial. Según datos de la UNESCO, a mediados de mayo de 2020, más de 1200 millones de estudiantes en el mundo de todos los niveles de enseñanza habían dejado de tener clases presenciales. De ellos 24 millones no regresarían a clases dado que no contaban con dispositivos, conectividad ni herramientas necesarias para aplicar esta modalidad de educación o sus instituciones educativas no tenían experiencia en el desarrollo de clases virtuales ni habían capacitado a sus profesores para llevarlas a cabo.

Por ello es posible percibir que no se utilizan recursos técnicos, especialmente los ambientes virtuales de aprendizaje (AVA), lo que puede deberse a la falta de conocimiento de los docentes sobre los requerimientos establecidos para su incorporación como parte de la relación pedagógica docente-alumno-ambientes virtuales de aprendizaje. Por otro lado, es difícil para los estudiantes adquirir habilidades a pesar de que pertenezcan a la generación llamada migrantes digitales. Otra razón importante es que la mayoría de estudiantes carece de una conexión de Internet estable. Asimismo, los padres de bajos recursos económicos no podían proporcionar a sus hijos el equipo técnico para interactuar con los AVA y debido a que contaban con estos recursos en su institución educativa solo tenían contacto con estos allí y por muy poco tiempo por la restricción del horario (Contreras-Colmenares, & Garcés-Díaz, 2019).

De los 1200 millones de estudiantes, más de 160 millones son de América Latina y el Caribe. Es importante mencionar que el derecho a la educación en los países latinoamericanos está definido en sus constituciones, por lo que los Estados deben proporcionar la estructura y los medios adecuados para su ejercicio con el fin de garantizar el acceso y la permanencia de los estudiantes en edad escolar. Es por esto que se ha derivado al sistema de aprendizaje virtual, lo que permite que no se interrumpan las clases para que los estudiantes no pierdan su año escolar (Salas, 2020).

La información recopilada en 33 países de América Latina y el Caribe hasta mediados de 2020, muestra que la mayoría de las medidas tomadas en el sector educativo están relacionadas con la suspensión de cursos presenciales en todos los niveles. En la mayoría de los países, 29 de 33, la forma de continuidad de los estudios se ha realizado en diferentes modalidades a distancia: 26 han implementado el aprendizaje a través de la Internet; 24 han formulado estrategias offline; 22 ofrecen aprendizaje online y offline; 4 tienen la modalidad exclusivamente online y 2 offline. Además, 18 países que implementaron el aprendizaje en línea usaron plataformas virtuales asincrónicas; mientras que 4 ofrecen clases en vivo. De igual manera 23 países realizan transmisiones de programas educativos por medios de comunicación tradicionales (Unesco, 2020).

Pese a que las formas de aprender cambian constantemente y hoy es común escuchar que alguien está estudiando en línea, algunas instituciones educativas no estuvieron preparadas para brindar clases online y sus alumnos no tuvieron los medios para seguirlas (Uribe, & Herrera, 2020).

En entrevista de Pais (2020) a Di Gropello, economista especializada en educación, esta afirma que Uruguay estaba preparado para la enseñanza online dado que dedicó muchos años a garantizar la conectividad y el acceso a herramientas digitales para la comunidad educativa. Además este país cuenta con el Plan Ceibal que entrega una laptop a cada alumno en las escuelas públicas y la plataforma CREA, una suerte de red social para docentes y alumnos. Por su parte México tiene la Telesecundaria, un programa educativo que se trasmite a través de la televisión y que ha podido acercar la educación a casi 1,5 millones de estudiantes de áreas rurales; y también ha puesto a disposición herramientas digitales y copias online de todos los libros escolares. Colombia ha ido invirtiendo en portales educativos como Aprender Digital, el cual tiene más de 80000 recursos educativos digitales. En Chile se está usando Aprendo en Línea, una plataforma con recursos digitales para el autoaprendizaje en casa. En Perú, el Ministerio de Educación autorizó el dictado de las clases por medios virtuales dado que no está permitido que las escuelas y demás instituciones educativas brinden sus clases de forma presencial. Aunque muchos estudiantes no cuentan con una computadora ni con un celular u otro dispositivo para realizar sus clases; mientras que otros no tienen la motivación para seguir estudiando, por lo que abandonan sus clases virtuales porque le es más difícil entender algunos temas explicados de forma remota.

Enseñar y entender las matemáticas de manera presencial ya era complicado, por lo que se vuelve más complejo aún al darse de forma remota. Así, los estudiantes tienen opiniones negativas sobre la competencia digital en el proceso del aprendizaje de la matemática no por el desconocimiento de su aplicación sino debido a la falta del conocimiento y dominio para aplicarlas en la docencia (Revelo-Rosero, Lozano, & Romo, 2019). Asimismo, Salas (2020) menciona que las universidades deben enfocarse en formular estrategias y herramientas innovadoras que faciliten a los profesores el trabajo de educar a los nativos digitales.

A pesar de las circunstancias, en medio de la crisis, los docentes de matemáticas se han estado preparando para trabajar con programas tecnológicos y facilitar así la enseñanza digital. Según Mendoza, Burbano y Valdivieso (2019), estos profesores se han convertido moderadamente en tutores ideales caracterizados por ser asesores y promotores del aprendizaje mediado por las TIC.

Al tener en cuenta algunas estrategias implementadas por los diversos países se puede entender que el aprendizaje de las matemáticas, al ser remoto, podría volverse más complejo. Por tanto, con base en la teoría del conectivismo se puede generar una solución pedagógica alternativa. Para Siemens (2004), el conectivismo se define como la teoría para el aprendizaje en la era digital; entendiendo que su surgimiento se debe a un entorno social caracterizado por la creación del conocimiento y el valor económico por las redes de conocimiento humano (Floridi, 2008). Desde la perspectiva del aprendizaje el conectivismo se define como un proceso continuo que ocurre en diferentes entornos, incluso en las comunidades de práctica, las redes personales y la ejecución de tareas en el lugar de trabajo (Gutiérrez, 2012). La relevancia de la red y el aprendizaje es la diferencia clave entre el conectivismo y las teorías del aprendizaje tradicional (Gutiérrez, 2012). Algunas teorías tradicionales del aprendizaje como el conductismo, el cognitivismo y el constructivismo tienen limitaciones porque se desarrollaron cuando las tecnologías no tenían ningún efecto sobre el aprendizaje. Por el contrario, hoy en día, el conocimiento crece a un ritmo exponencial debido a la liberación de información y al surgimiento y desarrollo de las tecnologías. Según Alanya et al. (2020), el uso de las tecnologías de la información ha cambiado por completo el mundo. Este es el significado de aprender del pasado para no cometer errores en el presente; ya que, si bien es cierto que aprender es el acto de adquirir conocimientos, el aprendizaje actual significa la capacidad de resolver problemas. Para ello el alumno debe estar preparado para encontrar, organizar y analizar información, siendo capaz de resolver problemas en el entorno real, teniendo al profesor como guía en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Es por eso que se debe mejorar con respecto a los conocimientos sobre el uso de la tecnología y también sobre el proceso de evaluación de los recursos informáticos empleados por los estudiantes constantemente (Infantes, 2017). La educación universitaria en línea es una alternativa más equitativa, ya que permite que más estudiantes la utilicen cuando haya una emergencia sanitaria como salida urgente (Arroyave, Ordóñez, & Romero, 2020).

El objetivo de esta revisión sistemática entre 2018-2020 es constatar la producción de artículos sobre temáticas de estrategias, métodos, herramientas e instrumentos sobre aprendizaje remoto de la matemática.

Para realizar la búsqueda de información se utilizaron criterios de inclusión y exclusión. Entre los criterios de inclusión se tomaron en cuenta: la presencia del artículo en su versión completa, que estén relacionados al algoritmo de búsqueda y que se encuentren publicados en los años establecidos para esta investigación. Los criterios de exclusión que se consideraron fueron: descartar aquellos artículos en idiomas no deseados, artículos incompletos y aquellos ajenos al ámbito educativo.

En primer lugar se realizó la búsqueda de artículos científicos en las bases de datos Scopus, SciELO, Redalyc, Latindex y Dialnet publicados entre 2018 y 2020 en los idiomas inglés y español. Los algoritmos de búsqueda fueron: ‘aprendizaje’; ‘remoto’; ‘online’; ‘virtualidad’; ‘enseñanza’; ‘estrategias’; ‘matemática’; “métodos de enseñanza”; ‘aprender’; “enseñanza asistida por ordenador”; ‘distancia’; ‘instrumentos’; ‘tecnologías’ y ‘problemas’; se buscaron de manera manual, encontrando un total de 70 artículos.

En segundo lugar se procedió a una primera depuración de la información. Para esto se leyeron los títulos y resúmenes de cada uno de los 70 artículos, de ellos se tuvieron en cuenta aquellos que eran específicamente sobre aprendizaje remoto de las matemáticas y se descartaron aquellos que no trataban sobre este tema. Después de aplicar los criterios de inclusión y exclusión quedaron 50 artículos.

En tercer lugar se procedió con la lectura completa de cada uno de los 50 artículos potenciales. Tras la lectura, 21 fueron descartados porque se trataban de aprendizaje virtual pero no específicamente sobre matemáticas o eran estudios enfocados en posgrado y matemática especializada.

Por último, 29 artículos quedaron como potencialmente relevantes. Los resultados de la revisión fueron ordenados en una plantilla de Microsoft Excel en la que se categorizaron los datos por título, país, autores, número de autores por artículos, muestra, tipo de investigación, diseño de investigación, revista, resultados, base de datos, nivel de educación y temática del artículo. En tanto, para su análisis se utilizó el mismo software para presentar las tablas y figuras.

Se ubicaron 29 artículos referentes a la variable de estudio: aprendizaje remoto de las matemáticas. En la tabla 1 se muestra el autor y el título del artículo de investigación referente al tema buscado, 16 de los artículos fueron publicados en el idioma inglés y 13 en español.

Tabla 1Temáticas del artículo por autores

Fuente: elaboración propia de los autores.

Estas investigaciones son sobre aprendizaje de las matemáticas en forma virtual, por lo que no se toma en cuenta el aprendizaje de la matemática de manera presencial en ninguno de los artículos. Luego se tomaron en cuenta otros aspectos ya mencionados. De esta manera se presentan a nivel descriptivo los principales indicadores.

Se observaron las bases de datos (Scopus, SciELO, Google Scholar, Dialnet y ResearchGate) donde se encontraron los artículos sobre el tema de investigación y el idioma del artículo que varía entre el inglés y el español. Scopus es la base de datos que registra un mayor número de publicaciones en los últimos tres años, 14 artículos en inglés que son el 48,3 % del total de artículos seleccionados. Las bases de datos de menor número de publicación sobre el tema en mención son Dialnet y ResearchGate con una sola publicación en español e inglés respectivamente. El idioma inglés es el de mayor difusión del conocimiento con 16 artículos publicados, seguido de 13 artículos de investigación en el idioma español.

En la tabla 2 se observan los años de publicación y temática del artículo de investigación. En 2020 se realizaron la mayor cantidad de publicaciones debido a la crisis mundial en salud. De los artículos publicados en los últimos tres años se ubicaron los temas objetivos de las investigaciones; se revisaron aquellos en los que se describían los usos de las estrategias, métodos, herramientas e instrumentos en el aprendizaje virtual de la matemática, así como también las relaciones intrapersonales. La temática de investigación más frecuente es la relacionada con las herramientas e instrumentos con un 31 %. Por el contrario, la temática menos utilizada es sobre las relaciones intrapersonales con un 20,7 % desde 2018 hasta 2020.

Tabla 2.Año de publicación y temática de la investigación

Fuente: elaboración propia de los autores.

En la siguiente tabla se puede observar el diseño de investigación: cualitativo, documental, mixto, cuantitativo, diagnóstico, no especificado y la temática de la investigación.

Tabla 3.Diseño de investigación por temática de investigación

Fuente: elaboración propia de los autores.

Se observa en la tabla 3 que el diseño de investigación más usado es el cualitativo con 16 artículos: 4 son de la temática de estrategias; 2 de métodos; 6 de herramientas e instrumentos y 4 de relaciones intrapersonales. Aquí están todas las temáticas encontradas, en donde se observa que los tipos de investigación menos aplicados son el documental y el diagnóstico y donde se encuentran un artículo de métodos y de herramientas e instrumentos y un artículo cuyo diseño de investigación es no especificado. El segundo diseño de investigación más utilizado es el cuantitativo, en donde figuran 6 artículos con tres temas: 1 de estrategias; 3 de métodos y 2 de relaciones intrapersonales.

En la tabla 4 se observan los tipos de investigación: descriptivo, experimental, exploratorio, exploratorio-descriptivo, revisión, explicativo, fenomenológico, no definido y las temáticas de los artículos.

Tabla 4.Tipos de investigación por temática de investigación

Fuente: elaboración propia de los autores.

Los tipos de investigaciones más utilizados son el descriptivo y el experimental, cada uno de ellos con diez artículos en los que están todas las temáticas encontradas (cuatro de ellos con la temática de métodos). En los artículos de diseño están todas las temáticas encontradas; los tipos de investigación menos utilizados son el exploratorio, el explicativo y el fenomenológico, cada uno de ellos con un artículo en los que la temática de investigación es sobre las estrategias.

Se han realizado estudios en los tres últimos años sobre el aprendizaje remoto de la matemática. Aunque hay muchos estudios en el nivel superior, en total 16, de los cuales 4 artículos son de cada temática. Como en el nivel inicial no se encontraron artículos sobre aprendizaje remoto de la matemática, esta situación lleva a reconocer un vacío en dicho nivel de estudio. Solo hay 2 artículos con respecto a educación especial y cuya temática es sobre las estrategias y relaciones intrapersonales. Uno de los artículos realizaba su estudio en bachillerato, el cual ha sido considerado en la contabilización del nivel educativo secundaria.

Figura 1. Cantidad de investigaciones por temáticas y por país. Fuente: elaboración propia de los autores.

Se observa la distribución de artículos por país de publicación y temática de la investigación (figura 1). Se evidencia que Indonesia es la región geográfica con el mayor número de ediciones publicadas en torno al aprendizaje remoto de la matemática y es el país con mayor número de artículos publicados en los últimos tres años, este es seguido por los Estados Unidos. Son varios los países que tienen una sola publicación en los últimos tres años sobre el aprendizaje remoto de la matemática. Asimismo, la mayoría realizan sus publicaciones sobre una sola temática.

Por último, se puede observar la tabla 5 en la que se tiene el resultado obtenido en cada artículo de investigación sobre el aprendizaje remoto de la matemática según cada autor.

Tabla 5. Resultado del artículo por autor

Fuente: elaboración propia de los autores.

En este trabajo se analizaron los artículos de revistas indexadas disponibles en las bases de datos Scopus, SciELO, Redalyc, Latindex y Dialnet publicados entre 2018 y 2020 en los idiomas inglés y español que tratan sobre el aprendizaje remoto de las matemáticas.

Las temáticas de producción de artículos de 2020 están relacionadas con el tiempo de pandemia. Sin embargo, sí existen estudios desarrollados antes de esta crisis sanitaria mundial (Rosa, & Orey, 2019; Mendoza et al., 2019; Agustin, & Ambarawati, 2019); y otros que muestran el interés por encontrar estrategias, métodos, herramientas e instrumentos para que el aprendizaje virtual de la matemática se desarrolle de manera óptima. Asimismo, Rojas (2020), Parra (2020), Rojas, Fernández y Llinares (2018), López (2020), proponen estrategias para ser aplicadas por otros docentes de matemática que enseñen en esta modalidad.

Es importante mencionar que la mayoría de investigaciones analizadas se realizaron en Indonesia y Estados Unidos, por lo que fueron publicadas en inglés. De los países latinoamericanos Colombia y Costa Rica han publicado 3 artículos cada uno con estudios sobre estrategias aplicadas en el aprendizaje remoto de la matemática, demostrando interés en este tema.

Las experiencias expuestas en estas investigaciones revelan la preocupación por conocer cómo los profesores de matemáticas de los diferentes niveles de educación se han capacitado para que el aprendizaje remoto de esta materia sea llevado de manera pertinente, creando, buscando y usando herramientas digitales, estrategias y métodos para mejorar sus técnicas de enseñanza y con ello la capacidad de llegar a sus alumnos a través de esta forma remota de educación. Los docentes de matemática han usado herramientas como Android, celulares, Apps como GeoGebra entre otras, para facilitar la enseñanza de su curso. Es importante conocer el sentir de estudiantes y docentes ante el aprendizaje en esta modalidad tal como expresan Guerrero-Ortiz y Huincahue (2020), Putra, Witri y Sari (2020), Amelia et al. (2020), Balkist y Agustiani (2020), Andalón et al. (2020).

Dieciséis de las investigaciones encontradas han analizado el aprendizaje remoto de la matemática en el nivel superior, pero no se han encontrado estudios sobre cómo se ha realizado el aprendizaje remoto de las matemáticas en el nivel inicial. Los tipos de investigación más frecuentes presentados en estos artículos son descriptivo y experimental con 10 publicaciones cada uno de ellos, en donde se aprecian todas las temáticas encontradas.

Tras la revisión sistemática de los 29 artículos seleccionados se concluye que: Indonesia y Estados Unidos son los países de mayor producción literaria sobre el aprendizaje remoto de la matemática entre 2018 y 2020. Asimismo, en 2020 se realizó la mayor cantidad de publicaciones debido a la crisis sanitaria mundial. En cuanto a las relaciones intrapersonales se expone en los artículos la variedad de sentimientos positivos y negativos que los estudiantes y docentes han mostrado como respuesta ante esta nueva forma de aprendizaje.

En los países de habla hispana se deberían realizar más estudios sobre este tema para contribuir en la mejora de este sistema de educación. Finalmente esta revisión sistemática sobre aprendizaje remoto de la matemática es un aporte para la investigación científica y sugiere realizar estudios en el nivel inicial en el que no se ha encontrado literatura.