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Por Clara Grima, Presidenta de la Comisión de Divulgación de la RSME.
Desde siempre han existido tres preguntas que me han molestado soberanamente. La primera es “¿a quién quieres más a papá o a mamá?”, la segunda “¿puedo probar tu postre?” y la tercera posición la ha conseguido una pregunta recurrente en cada entrevista que me han hecho: «¿por qué a la gente no le gustan las matemáticas? Mi primera opción, cuando me hacen la tercera, es repreguntar al más puro estilo gallego, “¿hay alguien a quien no le gusten las matemáticas?”. Pero como no soy gallega, y casi siempre voy con prisas, me limito a contestar, educadamente, enumerando las razones por la que, tras un análisis ni profesional ni exhaustivo del asunto, creo que las matemáticas gozan de mala fama. Me da siempre la sensación de que mi interlocutor espera impaciente que señale a los maestros y a la educación en general como primer culpable del asunto, pero, casi siempre, yo empiezo por nombrar al conjunto de la sociedad como primer responsable porque es lo que creo.
Y es que no es difícil encontrar a famosetes o tertulianos que presuman en los medios de su incapacidad para la materia de la que hablamos. De hecho, no es extraño que el propio periodista que me hace la pregunta comience nuestra conversación aceptando que él (o ella) las detesta, y algunos con pudor reconocen que no las entienden. De esto ya hemos hablado tantas veces que cansa, casi tanto como recordar cada navidad las ínfimas probabilidades de que te toque el gordo de la lotería o de lo absurdo que es hacer colas en las administraciones más famosas del país pensando que eso incrementará las citadas probabilidades. Me cansa un poco denunciar que los famosetes presuman de su ignorancia en cualquier tema científico, especialmente en matemáticas. Pero no son solo los famosos ajenos al mundo de la ciencia, sino que incluso científicos de moderado prestigio e incluso divulgadores de ciencia reconocen, aunque no en público, eso sí, que no les interesan las matemáticas, o bien que no las entienden. Nada de lo dicho en el párrafo anterior descarga de culpa al sistema educativo en este país en el que, entre otras lindezas, la formación de un maestro de Primaria, en la mayoría de los casos, incluye una proporción ridícula de conocimientos de ciencia en general, y de matemáticas en particular. De didáctica de las ciencias y de las matemáticas, sí, un montón. En general se dedican muchas horas y esfuerzos a enseñar matemáticas, pero muy pocas a enseñar la materia, a mostrar la esencia y los métodos de esta disciplina que, no nos cansamos de repetir, es las base del conocimiento científico y humano.
Esta carencia en la formación de una parte importante del profesorado de primaria genera sujetos que se enfrentan a la enseñanza de la asignatura con una mochila llena de inseguridades que, por muy buenos docentes que sean, percolan hasta los alumnos. Si a eso le unimos que en Secundaria la cosa no mejora, a pesar de la mejor formación matemática del profesorado, debido a las condiciones de contorno del sistema (masificación en las aulas y amplio espectro de aptitud y actitud en el alumnado), al despejar la x de esta ecuación lo que tenemos es que la derivada de la función que mide el número de vocaciones científico-tecnológicas en este país es negativa. Para los que no recuerden el concepto de derivada de una función les aclaro que eso significa que dicha función es decreciente, o sea, que cada vez menos estudiantes se decantan por una carrera científico-tecnológica. Ojo, que no es esta la única causa, pero sí una de las que empiezan a señalarse como más importantes. El hecho de que nuestros científicos e ingenieros jóvenes tengan que adherirse a la popular ‘movilidad exterior’ o que los que se queden tengan sueldos precarios también tendrá algo que ver con el descenso de vocaciones.
Sea como sea, ahí estamos. Cada vez con menos jóvenes queriendo dedicarse a la ciencia y a la tecnología en pleno siglo XXI, en lo más caliente de la revolución tecnológica. Hace unos meses llegaba a mis oídos la polémica suscitada en Reino Unido con el anuncio de su Chancellor, Philip Hammond, de destinar una bolsa extra de los presupuestos a la captación de estudiantes para matemáticas avanzadas, a la formación de maestros y profesores en matemáticas y, atención, a la formación de maestros de Primaria en programación y diseños de videojuegos. La polémica en el Reino Unido no viene por el hecho de que se destine dinero extra para estos menesteres, sino porque las asociaciones de profesores entienden que es muy poco, que es “como una gota de agua en el océano”. El hecho es que el gobierno británico, como casi todo el mundo que se para un poco y lo piensa, es consciente de que el futuro está escrito con M, de Matemáticas, de que el crecimiento de un país depende de su potencial en tecnología y ciencia y de que para ello necesita a muchos profesionales que dominen las matemáticas. El matemático Edward Frenkel tiene una frase tan cortita como elocuente para explicarlo: “Hay una pequeña élite que tiene el poder. Y lo tiene porque sabe matemáticas, y tú no”.
Side view of three beautiful schoolchildren sitting and using their laptops. The focus is on the African-American girl.Efectivamente, si nos paramos un poco a pensar en quién domina el mundo nos daremos cuenta de que, independientemente de los políticos de turno, los que de verdad controlan el cotarro son el FMI, el BCE, Google, Facebook, Amazon, etc… Y lo hacen con matemáticas. No han necesitado ni bombas ni han usado urnas. Ese apéndice nuevo que muchos de nosotros tenemos que se ha convenido en llamar ‘smartphone’ no es más que una cajita llena de componentes electrónicos que se basan en algoritmos basados en matemáticas, no necesariamente desarrolladas para estos, sino de estudios matemáticos que se hicieron en el siglo XIX, solo por el gusto de avanzar en la materia.
Cropped view of a businessman on bicycle using a smartphone for route navigationPero no solo nuestros teléfonos inteligentes, la música que escuchamos en ellos o en cualquier otro reproductor está arreglada con modelos matemáticos. Nuestros ‘selfies’, Youtube, Instagram… nada de eso sería posible sin usar matemáticas. Los nuevos avances en reconocimiento de imágenes, por ejemplo, permitirán (gracias a la cada vez mayor potencia de computación) diagnosticar un cáncer de piel o un glaucoma con un móvil. Sí, con un teléfono móvil, con todo lo que ello favorecerá el diagnóstico de estas enfermedades en países en desarrollo que no pueden disponer de aparatos de diagnóstico más sofisticados.
Google, ¿han pensado qué hace Google? Cada vez que teclean una búsqueda en Google, por muy peregrina que sea, del más de un billón de páginas que maneja esta aplicación encuentra los aproximadamente 57.200 resultados que contienen “quieto, cobarde pecador” en 0,40 segundos. 0,40 segundos. En 0,40 segundos encuentra las páginas con esta búsqueda (y las ordena) de una caja con más de un billón (de los nuestros) de páginas diferentes. ¿Cómo se hace esto? ¿Qué magia lo hace? Eso es, se hace con matemáticas, con unas matemáticas además no muy complicadas, simplemente unas matemáticas bien usadas. A veces, cuando lo pienso, me cabrea que se dieran cuenta Larry Page y Sergey Brin antes que yo de la potencia del cálculo de autovalores de una matriz, toda vez que yo lo estudié antes porque soy más vieja. Bueno, lo cierto es que, además de estudiar matemáticas, hace falta disponer de ingenio, y quizásesto no lo da la edad. Saber matemáticas no es una condición suficiente para dominar el mundo, pero sí, y esto lo saben bien en el Reino Unido y demás países punteros económicamente, es una condición necesaria.
Transparent of graphene application.Mientras que nos enfadamos por nuestras menudencias en las redes sociales o inundamos el mundo de gatitos y citas motivadoras, la huella digital que dejamos está siendo utilizada por las empresas dueñas de estas redes para extraer información del funcionamiento de nuestro mundo. Esa cantidad ingente de datos que generamos en las redes permite a los que la poseen desde gestionar servicios de atención temprana en caso de catástrofes o atentados, hasta predecir (o inducir) resultados electorales o el éxito de una nueva película. Esos datos son poder, verdadero poder y están en manos de esa élite que, como dice Frenkel, sabe matemáticas, y tú no.
En resumen, o nos ponemos serios con la educación matemática en este país o estamos condenados a quedarnos, otra vez, rezagados en la carrera del futuro. Porque, como ya se ha dicho anteriormente, el futuro se escribirá con M, de Matemáticas.
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Desde el origen del concepto de número hace decenas de miles de años hasta nuestros días, los humanos siempre hemos contado con los dedos de nuestras manos. Las técnicas para contar son muy diversas y varían de unos pueblos a otros. Hay quienes simplemente cuentan los dedos de las manos, ya sea partiendo de la mano cerrada y abriendo cada uno de los dedos, utilizando otro dedo para señalarlos o incluso cerrando los dedos a partir de la mano abierta, los hay que cuentan las falanges o los nudillos, quienes realizan gestos con las manos que imitan los símbolos de su escritura numérica, quienes utilizan las manos como si fueran las varillas de un ábaco o se inventan elaborados métodos para contar hasta un millón. Aunque también se pueden utilizar las manos para realizar las representaciones binarias de los números, como vamos a mostrar a continuación.
El sistema de numeración binario es el utilizado en informática y en toda la tecnología digital para codificar la información (música, imágenes o datos). La ventaja de un sistema con tan solo dos cifras, 1 y 0, es que es fácil de representar con dispositivos físicos simples, como el paso o no de corriente en un circuito de un ordenador, con hendiduras o llanuras en un Compact Disc, con una bombilla encendida o apagada, o con un dedo abierto o cerrado.
¿Qué son los números binarios? En nuestro sistema de numeración decimal expresamos los números en función de las potencias de 10, puesto que cada posición nos indica cuántas unidades, decenas, centenas, unidades de millar, etcétera, hay en el número. Por ejemplo, 7.485 = 7 x 1.000 + 4 x 100 + 8 x 10 + 5 x 1. De la misma forma, el sistema binario consiste en expresar todo número como potencias de 2, indicando con el 1 y el 0 qué potencias están y cuáles no. Así, el número 45 se expresa como (101101) .
puesto que 45 es la suma de las potencias de dos, 32 + 8 + 4 + 1, y hay unos en las posiciones de esas potencias.
Podemos utilizar nuestras manos para realizar las expresiones binarias de los números, teniendo en cuenta que un dedo levantado simbolizará un 1 y cerrado un 0. Si utilizamos solo una mano, podremos representar los números del 0 al 31 mediante las expresiones binarias con cinco dígitos, cada uno de los cuales será un 1 o un 0, es decir, un dedo abierto o cerrado. Así, las potencias de 2 se expresarán digitalmente como: la mano cerrada 0 (en expresión binaria 00000), solo el meñique abierto 1 (00001), solo el anular abierto 2 (00010), solo el corazón 4 (00100), solo el índice 8 (01000) y el pulgar 16 (10000), como se muestra en la siguiente imagen.
Y combinando los cinco dedos podemos representar todos los números entre 0 y 31. Como ejemplo se muestra la expresión digital de algunos números en la siguiente imagen, 9, 12, 14, 19, 25 y 30.
Si se utilizasen las dos manos, es decir, diez dedos, se podrían representar del 0 al 1023. Para terminar, un pequeño juego: “Hay que contar, en orden, los números del 0 al 31 utilizando este método binario digital”.
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Con frecuencia aparecen en la prensa artículos y noticias resaltando y destacando el éxito de las matemáticas de Singapur, debido a los buenos resultados que alcanzan sus estudiantes en las pruebas externas y de reconocimiento internacional, como las prueba PISA o TIMSS, donde se sitúan siempre a la cabeza. Pero, últimamente, las noticias ya no nos llegan de tan lejos, ya que esta exitosa metodología se está impartiendo en muchas aulas de escuelas de toda España. Y es que cada vez son más los profesores y centros convencidos de la necesidad de realizar un profundo cambio para atender a las dificultades que, durante muchos años, nos hemos encontrado en el aprendizaje y comprensión de las matemáticas.
Para poder entender el éxito de la Metodología Singapur debemos remontarnos a las décadas de los setenta y ochenta. Por aquel entonces, Singapur había pasado décadas bajo el dominio del imperio británico, sin apenas recursos y decide invertir en el más preciado bien y pilar de central de toda sociedad, la educación, poniendo el foco en las matemáticas. Parece imposible pensar que aquel pequeño país consiguiera renacer y convertirse en lo que hoy en día es: un próspero centro financiero que aspira a convertirse en el país del futuro y en la meca de la tecnología y de la robótica.
Durante 12 años (desde 1980 hasta 1992) un grupo formado por pedagogos, matemáticos, políticos, maestros y psicólogos, trabajaron para hacer una ley de educación. Del análisis que llevaron a cabo durante ese tiempo encontraron las razones por las que el aprendizaje de las matemáticas fallaba:
• Con frecuencia recurrimos al aprendizaje memorístico de contenidos.
• Nos centramos en que los alumnos adquieran un aprendizaje rutinario de los procedimientos de los que no son capaces de entenderlos
• Hacemos un excesivo énfasis en proponerles cálculos tediosos.
Ante estas conclusiones, el doctor y profesor Yeap Ban Har (Penang, 1968), uno de los máximos exponentes de la metodología Singapur, insiste en la importancia de cambiar la forma de enseñar matemáticas de una manera natural y cercana al lenguaje de los niños. Este es el mensaje que alrededor del mundo, desde oriente hasta occidente, el Dr. Yeap Ban Har lleva a las escuelas.
El Dr. Yeap Ban Har es, además, el autor de la solución educativa de SM Piensa infinito, gracias a la cual unos doscientos centros repartidos por toda España ya trabajan según las mismas bases metodológicas con las que se hace en las aulas de Singapur.
Para poder llevarlo a cabo en el aula, la forma de trabajar va a ser diferente y los profesores tendremos un nuevo papel para conseguir que:
• Los alumnos se sientan protagonistas. Convertir a los niños en el centro del aprendizaje de manera que sean los propios alumnos los que descubran los conceptos a través de la manipulación y del diálogo.
• Aprender sea una experiencia. Para ello se crean dinámicas para que los niños aprendan desde la experiencia y desarrollen su faceta social y comunicativa. Los alumnos sean conscientes de su aprendizaje. Establecer estrategias de metacognición que ayuden a los niños a conocerse a sí mismos: qué aprenden, cómo aprenden mejor, cómo se sienten aprendiendo…
• Aprender esté al alcance de todos. Atendiendo a los distintos niveles de aprendizaje y a las inteligencias múltiples.
• Aprender sea un desafío. Proponer retos que sitúen al niño en una posición de curiosidad por aprender, y fomentar el análisis de una misma realidad desde distintos puntos de vista.
• Se evalúe todo el proceso. Facilitar la evaluación desde la observación de todos los momentos del aprendizaje: la manipulación, su verbalización y su expresión matemática.
Para conseguir todo esto, Piensa infinito da mucha importancia a la escucha y al diálogo entre alumnos, respetando los distintos ritmos de aprendizaje que permite la atención a la diversidad. Los alumnos inician el proceso de aprendizaje manipulando con materiales y acaban haciendo matemáticas de manera razonada, en lugar de hacerlo de manera mecánica. Además, en cada una de las sesiones los niños aprenden interactuando en grupo, trabajando en parejas y reflexionando individualmente sobre su propio aprendizaje.
De esta manera, nuestros alumnos serán capaces de resolver problemas a los que no se han enfrentado antes, reforzando el pensamiento matemático, y no a través de procedimientos memorizados, haciendo posible que alcancen las competencias del siglo XXI: facilitar la comunicación (saber escuchar, argumentar y expresar ideas), generar juicio crítico, propiciar situaciones de colaboración y fomentar la creatividad.
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