Impact of problem-based learning (PBL) on the development of variational thinking in algebraic and analytical contexts: a review of backgrounds in Colombia

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15649/2346030X.4383

Keywords:

algebra, mathematical skills, mathematics, variational thinking, teaching-learning process

Abstract

This research article is based on a documentary review to outline the object of study, on the development of Variacional Thinking using Problem-Based Learning (PBL) in the educational field. In this way, relationships were established between similar articles to build a solid theoretical basis and an exhaustive search of relevant sources was carried out. On the other hand, Variational Thinking stands out for its ability to establish relationships between variables and generate dynamic mental systems. It also analyzes its relationship with the teaching of mathematics and the use of PBL. In effect, the proposed teaching methodology focused on argumentative reflection and the transformation of semiotic representations. Emphasis was also placed on the importance of PBL in current education, promoting critical thinking and problem solving, essential skills for the 21st century. In conclusion, the research was supported by bibliographical references and the data were analyzed through the Analysis Matrix. Consequently, the article contributes to the state of the art in the area of Variational Thinking and provides relevant theoretical and methodological contributions.

References

L. A. Padilla Doria and E. P. Flórez Nisperuza, “El aprendizaje basado en problemas (ABP) en la educación matemática en Colombia. Avances de una revisión documental,” Revista Boletín Redipe, vol. 11, no. 2, 2022, doi: 10.36260/rbr.v11i2.1686.

C. S. Lavado-Puente, E. M. Quispe-Sanabria, C. Lavado-Meza, and A. M. Huaraca-García, “The effect of problem-based learning on developing mathematical skills in future administrative and systems professionals,” Formacion Universitaria, vol. 16, no. 6, pp. 13–22, 2023, doi: 10.4067/S0718-50062023000600013.

S. Sarnoko, A. Asrowi, G. Gunarhadi, and B. Usodo, “AN ANALYSIS OF THE APPLICATION OF PROBLEM BASED LEARNING (PBL) MODEL IN MATHEMATICS FOR ELEMENTARY SCHOOL STUDENTS,” Jurnal Ilmiah Ilmu Terapan Universitas Jambi, vol. 8, no. 1, pp. 188–202, May 2024, doi: 10.22437/jiituj.v8i1.32057.

O. E. Bolaño Muñoz, “El constructivismo: Modelo pedagógico para la enseñanza de las matemáticas,” Revista EDUCARE - UPEL-IPB - Segunda Nueva Etapa 2.0, vol. 24, no. 3, 2020, doi: 10.46498/reduipb.v24i3.1413.

J. R. Savery and T. M. Duffy, “Problem based learning: An instructional model and its constructivist framework BT - Constructivist Learning Environments: Case Studies in Instructional Design,” Constructivist Learning Environments: Case Studies in Instructional Design, 1996.

G. V. Montalvo Cobos, Y. J. Lazo Tafur, I. M. Astuquilca Quíjada, and O. A. Figueroa Mejía, “Métodos de Aprendizaje Basado en la Resolución de Problemas como alternativa didáctica en el logro de competencias matemáticas,” Revista Iberoamericana de educación, 2021, doi: 10.31876/ie.vi.86.

Villa and M. Ruiz, “Modelación en educación matemática: una mirada desde los lineamientos y estándares curriculares colombianos,” Revista Virtual Universidad Católica del Norte, vol. 27, no. 27, 2009.

A. Z. Salsabila, A. Yuliani, and R. Amelia, “Literatur Review: The Effect Of Distance Learning on Students’ Mathematical Problem Solving Skill,” (JIML) JOURNAL OF INNOVATIVE MATHEMATICS LEARNING, vol. 7, no. 1, 2024, doi: 10.22460/jiml.v7i1.18570.

H. Damayanti and Susiswo, “Applying problem based learning to improve students’ math problem-solving skills on system of linear equations with two variables,” in AIP Conference Proceedings, 2024. doi: 10.1063/5.0194913.

S. Maskar and T. Herman, “The relation between teacher and students’ mathematical mindsets to the student’s comprehension of mathematics concepts,” 2024. doi: 10.22342/jme.v15i1.pp27-54.

F. Ke, C. P. Dai, and L. West, “Mathematical experience in game-based problem-solving,” J Comput Assist Learn, vol. 40, no. 3, 2024, doi: 10.1111/jcal.12938.

OECD, “Resultados de Colombia en 2018 del Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos (PISA),” Oecd, 2019.

H. González-Mayorga, “La cobertura mediática de PISA en la prensa de República Dominicana,” RECIE. Revista Caribeña de Investigación Educativa, vol. 7, no. 2, 2023, doi: 10.32541/recie.2023.v7i2.pp151-173.

S. M. López Rodríguez, “Competencias TIC para el desarrollo profesional docente,” Revista Compás Empresarial, vol. 12, no. 33, 2021, doi: 10.52428/20758960.v11i33.160.

A. Maxworth, “Designing Engineering Courses with Embedded Virtual and Real Experimentations,” Educ Sci (Basel), vol. 13, no. 6, Jun. 2023, doi: 10.3390/educsci13060610.

Y. M. Cholily and B. I. Suwandayani, “Understanding the concept of the Pi (π) number for pre-service teacher,” International Journal of Evaluation and Research in Education, vol. 10, no. 4, pp. 1366–1374, Dec. 2021, doi: 10.11591/IJERE.V10I4.21674.

F. Díaz, “Aprendizaje basado en problemas. De la teoría a la práctica: Carlos Sola Ayape (Dir. Ed.) México, Trillas, 2005, 221 pp,” Perfiles educativos, vol. 28, no. 111, 2006.

S. Aisyah and D. Usdiyana, “A meta analysis study: Is Problem Based Learning (PBL) effective toward students’ mathematical connections ability?,” in Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing Ltd, Jan. 2022. doi: 10.1088/1742-6596/2157/1/012036.

I. O. Valencia Torres, “Análisis de aprendizajes asociados al álgebra escolar desde la programación visual de computadores, en estudiantes de 10-14 años.,” Paper Knowledge . Toward a Media History of Documents, vol. 3, no. April, 2021.

V. Quiroz Rosas, “Aplicaciones de Inteligencia Artificial Aliadas en la Enseñanza de las Matemáticas,” Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, vol. 7, no. 4, 2023, doi: 10.37811/cl_rcm.v7i4.7498.

M. Á. Cordero Monzón, “Inteligencia Artificial en el aula: oportunidades y desafíos para la didáctica de la matemática y física universitaria,” Revista Internacional de Pedagogía e Innovación Educativa, vol. 4, no. 1, 2024, doi: 10.51660/ripie.v4i1.154.

D. Čubela, A. Rossner, and P. Neis, “Using Problem-Based Learning and Gamification as a Catalyst for Student Engagement in Data-Driven Engineering Education: A Report,” Educ Sci (Basel), vol. 13, no. 12, Dec. 2023, doi: 10.3390/educsci13121223.

D. Jiménez, “Herramientas digitales para la Enseñanza de las matemáticas en la educación básica.,” Revista de Educación a Distancia (RED), vol. 3, 2019.

R. E. Ligarretto Feo, “Mediación tecnológica de la enseñanza: Entre artefactos, modelos y rol docente,” Revista Educación, 2021, doi: 10.15517/revedu.v45i1.42999.

Á. Molina Ayuso, “Introducción a la Inteligencia Artificial desde el aula de Matemáticas,” Epsilon: Revista de la Sociedad Andaluza de Educación Matemática "Thales", ISSN-e 2340-714X, ISSN 1131-9321, No 114, 2023, págs. 99-111, vol. 114, no. 114, 2023.

UNESCO, Inteligencia artificial y educación: Guía para las personas a cargo de formular políticas. 2021.

M. Viñas De la Hoz, P. Navarro, and E. Ortega Collante, “La calculadora: Una fuente de exploraciones conceptuales,” Zona Próxima, no. 05, 2022, doi: 10.14482/zp.05.280.44.

D. Ayuso and P. Gutierrez, “La Inteligencia Artificial como recurso educativo durante la formación inicial del profesorado,” RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, vol. 25, 2022.

C. Juan Llamas and A. de la Viuda Serrano, “Socrative como herramienta de mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje en Educación Superior,” RIED. Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, vol. 25, no. 1, 2021, doi: 10.5944/ried.25.1.31182.

P. Gómez, P. Castro, A. Bulla, and A. Pinzón, “Derechos básicos de aprendizaje en matemáticas: revisión crítica y propuesta de ajuste,” Educación y Educadores, vol. 19, no. 3, 2016, doi: 10.5294/edu.2016.19.3.1.

J. E. Revelo, R. Domínguez, and F. Ignacio, “Modelo de integración de la competencia digital del docente universitario para su desarrollo profesional en la enseñanza de la matemática,” Revista de Educación Mediática y TIC, vol. 7, no. 1, 2018.

I. M. Cruz Pichardo and Á. Puentes Puente, “Innovación Educativa: Uso de las TIC en la enseñanza de la Matemática Básica,” EDMETIC, vol. 1, no. 2, 2012, doi: 10.21071/edmetic. v1i2.2855.

A. M. Báez, O. L. Pérez-González, and B. Triana-Hernández, “Propuesta didáctica basada en múltiples formas de representación semiótica de los objetos matemáticos para desarrollar el proceso de enseñanza aprendizaje del cálculo diferencial,” Academia y Virtualidad, vol. 10, no. 2, 2017, doi: 10.18359/ravi.2743.

C. E. Vasco, “El pensamiento variacional y la modelación matemática,” in Conferencia Interamericana de Educación Matemática, Blumenau (Vol. 9)., 2003, pp. 1–14. [Online]. Available: http://pibid.mat.ufrgs.br/2009-2010/arquivos_publicacoes1/indicacoes_01/pensamento_variacional_VASCO.pdf.

L. L. Zambrano-Vacacela, R. E. Rodríguez Jara, F. M. Barrera Barrera, and K. J. Elizalde Granda, “LA CO-TUTORÍA: UNA EXPERIENCIA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS EN FUTUROS DOCENTES,” Revista Electrónica: Entrevista Académica, 2022, doi: 10.51896/reea/eiba7319.

A. J. Moreno Guerrero, A. M. Rodríguez García, C. Rodríguez Jiménez, and M. Ramos Navas-Parejo, “Competencia digital docente y el uso de la realidad aumentada en la enseñanza de ciencias en Educación Secundaria Obligatoria.,” Revista Fuentes, vol. 1, no. 23, 2021, doi: 10.12795/revistafuentes. 2021.v23.i1.12050.

A. I. Carbajal Leandro, “El aprendizaje basado en problemas (ABP) como predictor del desempeño académico,” Revista ConCiencia EPG, vol. 9, no. 1, 2024, doi: 10.32654/conciencia.9-1.4.

L. G. Martínez-López and E. Gualdrón-Pinto, “Fortalecimiento del pensamiento variacional a través de una intervención mediada con TIC en estudiantes de grado noveno,” Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 9, no. 1, 2018, doi: 10.19053/20278306.v9.n1.2018.8156.

A. M. Soto-López, F. Castillo-Ochoa, M. E. Zúniga-Hernández, L. E. Centeno-Eude, and M. C. Martínez-Cháves, “Álgebra: Una revisión desde sus antecedentes bibliográficos,” Revista Electrónica de Conocimientos, Saberes y Prácticas, vol. 6, no. 1, 2023, doi: 10.5377/recsp.v6i1.16512.

J. A. Moreno Páez, “Fortalecimiento de las competencias interpretativas y de representación en la función cuadrática a través de Genially,” Rastros Rostros, vol. 24, no. 2, 2022, doi: 10.16925/2382-4921.2022.02.03.

Y. Zhang, J. Deriu, G. Katsogiannis-Meimarakis, C. Kosten, G. Koutrika, and K. Stockinger, “ScienceBenchmark: A Complex Real-World Benchmark for Evaluating Natural Language to SQL Systems,” in Proceedings of the VLDB Endowment, 2023. doi: 10.14778/3636218.3636225.

S. S. Mukrimaa et al., Diseño Curricular Básico Nacional de la formación Inicial Docente, vol. 6, no. August. 2016.

C. Juan-Llamas and A. Viuda-Serrano, “Using socrative as a tool to improve the teaching-learning process in higher education | Socrative como herramienta de mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje en educación superior,” RIED-Revista Iberoamericana de Educacion a Distancia, vol. 25, no. 1, 2022.

M. L. Lara-Freire, M. A. Lara-Freire, G. M. Huilcapi-Ruiz, and F. E. López-Cárdenas, “La Enseñanza de fracciones utilizando la metodología del aprendizaje basado en problemas,” Revista Científica, vol. 73, no. 3, 2021.

E. J. Jalón Arias and L. O. Albarracín Zambrano, “Software educativo para la enseñanza aprendizaje de opera- ciones con matrices en estudiantes del bachillerato,” Revista Conrado, vol. 17, no. 79, 2021.

J. M. Cadavid and L. F. M. M. Gómez, “Uso de un entorno virtual de aprendizaje ludificado como estrategia didáctica en un curso de pre-cálculo: Estudio de caso en la Universidad Nacional de Colombia,” RISTI - Revista Iberica de Sistemas e Tecnologias de Informacao, no. 16, 2015, doi: 10.17013/risti.16.1-16.

N. A. Dahri, W. M. Al-Rahmi, A. S. Almogren, N. Yahaya, M. S. Vighio, and Q. Al-Maatuok, “Mobile-Based Training and Certification Framework for Teachers’ Professional Development,” Sustainability (Switzerland), vol. 15, no. 7, 2023, doi: 10.3390/su15075839.

J. Martin, “Aprendizaje transdisciplinar de las ciencias matemáticas mediado por realidad aumentada en programas de Ingeniería. [Tesis doctoral, Universidad Santo Tomás],” Repository.Usta.Edu.Co, 2019.

O. L. Torres-Torres, “Evaluación de Genially como herramienta didáctica en la práctica docente de la educación a distancia,” Journal of Economic and Social Science Research, vol. 4, no. 1, 2024, doi: 10.55813/gaea/jessr/v4/n1/82.

N. Balta, L. Mâță, C. H. Gómez, and K. Tzafilkou, “Correction to: Students’ perception and acceptance of web-based technologies: a multi-group PLS analysis in Romania and Spain (Education and Information Technologies, (2020), 25, 5, (4437-4458), 10.1007/s10639-020-10170-y),” 2020. doi: 10.1007/s10639-020-10227-y.

Y. García Contador and P. Gutiérrez Esteban, “El rol docente en la sociedad digital,” Digital Education Review, no. 38, 2020.

A. M. Grisales Aguirre, “Uso de recursos TIC en la enseñanza de las matemáticas: retos y perspectivas,” Entramado, vol. 14, no. 2, 2018, doi: 10.18041/1900-3803/entramado.2.4751.

A. Inamorato dos Santos, E. Chinkes, M. A. G. Carvalho, C. M. V. Solórzano, and L. S. Marroni, “The digital competence of academics in higher education: is the glass half empty or half full?,” International Journal of Educational Technology in Higher Education, vol. 20, no. 1, Dec. 2023, doi: 10.1186/s41239-022-00376-0.

Downloads

Published

2025-01-01

How to Cite

[1]
V. A. Pérez-Salamanca, “Impact of problem-based learning (PBL) on the development of variational thinking in algebraic and analytical contexts: a review of backgrounds in Colombia”, AiBi Revista de Investigación, Administración e Ingeniería, vol. 13, no. 1, pp. 224–233, Jan. 2025, doi: 10.15649/2346030X.4383.

Downloads

Download data is not yet available.

Issue

Section

Review Article

Similar Articles

1-10 of 444

You may also start an advanced similarity search for this article.