N02-S03-12 08

El valor formativo del cálculo diferencial e integral en la universidad para la era de la IA: desarrollando virtudes con las matemáticas

Compartir en TWITTER/FACEBOOK/LINKEDIN

Deja tu comentario

Participa en esta ponencia enviádole tu pregunta o comentario a los autores

Añadir comentario

Firmantes

profile avatar
Yolanda CerezoUniversidad Francisco de Vitoria

Enfoque

En un mundo en el que la Inteligencia Artificial (IA) está revolucionando la tecnología y la sociedad, la educación universitaria enfrenta el desafío de formar personas que no solo dominen las herramientas tecnológicas, sino que también posean las virtudes y competencias necesarias para utilizarlas de manera ética y responsable. En este contexto, la enseñanza del cálculo diferencial e integral en la universidad adquiere una nueva relevancia, ya que, a través de la práctica rigurosa de las matemáticas, se convierte en un medio para desarrollar virtudes humanas esenciales como la prudencia, justicia, fortaleza y templanza.

Este artículo presenta el cálculo como una herramienta formativa integral que fortalece tanto las habilidades analíticas como las competencias que aportan valor a la toma de decisiones éticas de los alumnos, preparándolos para enfrentar los desafíos de un mundo cada vez más automatizado. A través de un cuestionario de autoevaluación de virtudes en el contexto de las matemáticas y aplicado en la asignatura de Cálculo en el grado en Ingeniería de la Universidad Francisco de Vitoria, se midió cómo el estudio matemático fomenta competencias clave como el análisis crítico, la resiliencia, la toma de decisiones informadas y el autodominio.

El cuestionario, que abarca ocho dominios educativos asociados a las virtudes cardinales, permitió a los estudiantes reflexionar sobre aspectos como su capacidad para discernir y evaluar soluciones complejas (prudencia), su honestidad intelectual y rigor en el seguimiento de los pasos lógicos necesarios (justicia), la perseverancia ante los problemas más difíciles (fortaleza), y la disciplina para gestionar su tiempo y esfuerzo de manera equilibrada (templanza). Los resultados de las autoevaluaciones revelaron que los estudiantes no solo adquieren competencias técnicas, sino que también reportan mejoras significativas en términos de visión del cambio, responsabilidad, resiliencia y compromiso.

Para cultivar las virtudes se generan hábitos a lo largo de las sesiones con el profesor y en las actividades propuestas para su trabajo autónomo, tanto obligatorias como voluntarias.

Mediante una metodología que combina el aprendizaje teórico-práctico del cálculo con la evaluación del desarrollo de virtudes, se constató que los alumnos no solo mejoran sus competencias matemáticas, sino que también se preparan mejor para el uso consciente de la IA. Al promover una formación humanista, el cálculo diferencial e integral fomenta una actitud ética y comprometida con el bien común, permitiendo a los futuros profesionales abordar los desafíos éticos que la revolución tecnológica trae consigo.

La propuesta formativa es innovadora y presenta la enseñanza del cálculo diferencial e integral como contribución a la formación integral del alumno, yendo más allá del desarrollo de habilidades técnicas. Al fomentar el desarrollo de virtudes a través de las matemáticas, se busca formar personas que no solo serán competentes en sus profesiones, sino también éticamente responsables, capaces de utilizar la IA y otras tecnologías al servicio de la humanidad y no al contrario. Este enfoque permite integrar los avances tecnológicos con una capa formativa orientada al bien común, combinando tanto el desarrollo técnico como el humano en el proceso educativo.

Preguntas y comentarios al autor/es

    • profile avatar

      Martin Bulanti Salaberry

      Comentó el 22/11/2024 a las 14:06:48

      Hola Yolanda. Felicidades por tu investigación.
      ¿Podrías compartir algún ejemplo concreto de cómo las actividades propuestas en cálculo fomentan estas virtudes? Por ejemplo, ¿Cómo se vinculan problemas matemáticos específicos con situaciones que promuevan decisiones éticas o la perseverancia en la resolución de desafíos complejos?

      Muchas gracias

      Martín (Uruguay)

      • profile avatar

        Yolanda Cerezo

        Comentó el 22/11/2024 a las 17:38:54

        Claro Martin! Gracias por tu pregunta, muy inspiradora. Te pongo algunos ejemplos para desarrollar desde la práctica del profesor algunas virtudes como la prudencia, justicia, fortaleza y templanza, relacionando problemas matemáticos con situaciones formativas:
        1. Prudencia: Resolución de Problemas Complejos y Toma de Decisiones Informadas
        Actividad: Resolver un problema de optimización realista. Por ejemplo, determinar la trayectoria óptima para minimizar el costo de transporte en un proyecto de ingeniería o maximizar la eficiencia de recursos en un diseño industrial.
        - Conexión con la virtud:
        - Los estudiantes deben analizar cuidadosamente todas las variables involucradas, evaluar diferentes enfoques matemáticos y considerar las posibles implicaciones prácticas de su solución. Esto fomenta la prudencia al entrenarlos para reflexionar antes de actuar y elegir estrategias con discernimiento.
        - Dimensión ética:Reflexionar sobre el impacto de sus soluciones en términos económicos, ambientales o sociales, como reducir el desperdicio de recursos o minimizar emisiones contaminantes.

        2. Justicia: Colaboración en Proyectos Matemáticos
        Actividad: Trabajar en equipos para modelar fenómenos complejos, como el crecimiento poblacional o el flujo de calor en un material utilizando ecuaciones o formulación.
        - Conexión con la virtud:
        - Al colaborar, los estudiantes deben distribuir tareas de manera justa, asegurarse de que todos los miembros comprendan los conceptos y reconocer las contribuciones de sus compañeros. Esto fomenta la justicia en el trabajo colaborativo y la honestidad intelectual al compartir ideas y resultados.
        - Dimensión ética: Entender que el modelo debe ser inclusivo y beneficiar a la mayoría, como diseñar políticas poblacionales equitativas o maximizar el acceso a recursos energéticos.

        3. Fortaleza: Perseverancia ante Problemas Matemáticos Desafiantes
        Actividad: Resolver un problema de cálculo integral que requiera varias técnicas combinadas, como integración por partes, sustituciones trigonométricas y límites impropios.
        - Conexión con la virtud:
        - Enfrentar problemas que no tienen soluciones inmediatas ayuda a los estudiantes a desarrollar resiliencia, ya que deben probar diferentes estrategias, aprender de errores y persistir hasta encontrar la solución.
        - Dimensión ética: Valorar el esfuerzo sostenido y manejar la frustración como parte del proceso de aprendizaje, habilidades esenciales para la vida profesional y personal.

        4. Templanza: Gestión del Tiempo y la Disciplina
        Actividad: Diseñar un proyecto en el que los estudiantes resuelvan un conjunto de problemas de cálculo aplicados, con plazos estrictos para entregar avances y conclusiones.
        - Conexión con la virtud:
        - Planificar el tiempo para cumplir con las fechas límite sin comprometer la calidad del trabajo fomenta el autodominio y la templanza. Los estudiantes deben equilibrar el trabajo, el descanso y otras responsabilidades.
        - Dimensión ética: Desarrollar hábitos de trabajo sostenible que promuevan el bienestar individual y del equipo, evitando prácticas contraproducentes como la procrastinación o el exceso de trabajo.

        5. Problemas Matemáticos con Dimensión Ética
        Actividad: Resolver un problema de maximización del beneficio en un proyecto empresarial, donde la solución también deba considerar un límite ético, como el impacto ambiental o el bienestar social.
        - Conexión con la virtud:
        - Prudencia: Evaluar distintas opciones y elegir la más equilibrada entre beneficios económicos y consecuencias éticas.
        - Justicia: Asegurar que la solución no perjudique a comunidades vulnerables.
        - Fortaleza: Persistir en la búsqueda de soluciones que cumplan con las restricciones éticas, incluso si son más difíciles de encontrar.
        - Ejemplo específico: Diseñar un modelo para calcular el uso óptimo de agua en la agricultura que maximize la producción, pero minimice el desperdicio y garantice acceso equitativo a los recursos hídricos.

        Estas actividades no solo enseñan cálculo diferencial e integral, sino que también colocan a los estudiantes en contextos que reflejan desafíos reales, permitiéndoles practicar virtudes como la reflexión crítica, la colaboración justa, la perseverancia y la autodisciplina.

        Este enfoque conecta las matemáticas con decisiones éticas y promueve un aprendizaje significativo que va más allá de lo diseñado en la guía docente.

        Espero que ayude a comprender con más profundidad el trabajo, cualquier cosa que necesites no dudes en contactarme. Disculpa la larga respuesta.

        Gracias de nuevo

    • profile avatar

      Ana Isabel Roig Albiol

      Comentó el 22/11/2024 a las 12:11:16

      Hola Yolanda,
      Un trabajo muy interesante. Me gustaría tener más información sobre cómo se produjo esa integración de la reflexión etíca en la enseñanza del cálculo. ¿Cuál fue el motivo por el que algunos alumnos rechazaron el enfoque?
      Muchas gracias,
      Anabel

      • profile avatar

        Yolanda Cerezo

        Comentó el 22/11/2024 a las 12:27:15

        Gracias Ana Isabel, la reflexión ética se aborda desde varios aspectos; áreas de la realidad en las que el cálculo se aplica (criptografía, biología, industria...) reflexionando donde se puede o no dar respuestas a que tipo de preguntas se realiza mediante un trabajo en grupo de los alumnos, con el análisis de un articulo científico. En el propio desarrollo de la docencia, viendo las limitaciones de formulación bajo condiciones particulares (derivabilidad, diferenciabilidad, etc...). En la forma de analizar cuando en el cálculo realizamos aproximaciones, en cuanto a como interpretarlas....te dejo estos ejemplos, por ahora....si quieres conocer en mayor profundidad a tu disposición. Respecto a la pregunta, más que rechazo al enfoque, es complejo para ellos por la reflexión que hacen a lo que no suelen estar acostumbrados ya que traen experiencias de muchos años en matemáticas en los que se han preparado mediante repetición para aprobar exámenes y este enfoque es retador y les implica. En general los principios son más complicados y luego todos entienden el bien que les hace. Gracias de nuevo.

      • profile avatar

        Yolanda Cerezo

        Comentó el 22/11/2024 a las 17:30:35

        Claro Anabel! Gracias por tu pregunta, muy inspiradora. Te pongo algunos ejemplos para desarrollar desde la práctica del profesor algunas virtudes como la prudencia, justicia, fortaleza y templanza, relacionando problemas matemáticos con situaciones formativas:
        1. Prudencia: Resolución de Problemas Complejos y Toma de Decisiones Informadas
        Actividad: Resolver un problema de optimización realista. Por ejemplo, determinar la trayectoria óptima para minimizar el costo de transporte en un proyecto de ingeniería o maximizar la eficiencia de recursos en un diseño industrial.
        - Conexión con la virtud:
        - Los estudiantes deben analizar cuidadosamente todas las variables involucradas, evaluar diferentes enfoques matemáticos y considerar las posibles implicaciones prácticas de su solución. Esto fomenta la prudencia al entrenarlos para reflexionar antes de actuar y elegir estrategias con discernimiento.
        - Dimensión ética:Reflexionar sobre el impacto de sus soluciones en términos económicos, ambientales o sociales, como reducir el desperdicio de recursos o minimizar emisiones contaminantes.

        2. Justicia: Colaboración en Proyectos Matemáticos
        Actividad: Trabajar en equipos para modelar fenómenos complejos, como el crecimiento poblacional o el flujo de calor en un material utilizando ecuaciones o formulación.
        - Conexión con la virtud:
        - Al colaborar, los estudiantes deben distribuir tareas de manera justa, asegurarse de que todos los miembros comprendan los conceptos y reconocer las contribuciones de sus compañeros. Esto fomenta la justicia en el trabajo colaborativo y la honestidad intelectual al compartir ideas y resultados.
        - Dimensión ética: Entender que el modelo debe ser inclusivo y beneficiar a la mayoría, como diseñar políticas poblacionales equitativas o maximizar el acceso a recursos energéticos.

        3. Fortaleza: Perseverancia ante Problemas Matemáticos Desafiantes
        Actividad: Resolver un problema de cálculo integral que requiera varias técnicas combinadas, como integración por partes, sustituciones trigonométricas y límites impropios.
        - Conexión con la virtud:
        - Enfrentar problemas que no tienen soluciones inmediatas ayuda a los estudiantes a desarrollar resiliencia, ya que deben probar diferentes estrategias, aprender de errores y persistir hasta encontrar la solución.
        - Dimensión ética: Valorar el esfuerzo sostenido y manejar la frustración como parte del proceso de aprendizaje, habilidades esenciales para la vida profesional y personal.

        4. Templanza: Gestión del Tiempo y la Disciplina
        Actividad: Diseñar un proyecto en el que los estudiantes resuelvan un conjunto de problemas de cálculo aplicados, con plazos estrictos para entregar avances y conclusiones.
        - Conexión con la virtud:
        - Planificar el tiempo para cumplir con las fechas límite sin comprometer la calidad del trabajo fomenta el autodominio y la templanza. Los estudiantes deben equilibrar el trabajo, el descanso y otras responsabilidades.
        - Dimensión ética: Desarrollar hábitos de trabajo sostenible que promuevan el bienestar individual y del equipo, evitando prácticas contraproducentes como la procrastinación o el exceso de trabajo.

        5. Problemas Matemáticos con Dimensión Ética
        Actividad: Resolver un problema de maximización del beneficio en un proyecto empresarial, donde la solución también deba considerar un límite ético, como el impacto ambiental o el bienestar social.
        - Conexión con la virtud:
        - Prudencia: Evaluar distintas opciones y elegir la más equilibrada entre beneficios económicos y consecuencias éticas.
        - Justicia: Asegurar que la solución no perjudique a comunidades vulnerables.
        - Fortaleza: Persistir en la búsqueda de soluciones que cumplan con las restricciones éticas, incluso si son más difíciles de encontrar.
        - Ejemplo específico: Diseñar un modelo para calcular el uso óptimo de agua en la agricultura que maximize la producción, pero minimice el desperdicio y garantice acceso equitativo a los recursos hídricos.

        Estas actividades no solo enseñan cálculo diferencial e integral, sino que también colocan a los estudiantes en contextos que reflejan desafíos reales, permitiéndoles practicar virtudes como la reflexión crítica, la colaboración justa, la perseverancia y la autodisciplina.

        Este enfoque conecta las matemáticas con decisiones éticas y promueve un aprendizaje significativo que va más allá de lo diseñado en la guía docente.

        Espero que ayude a comprender con más profundidad el trabajo, cualquier cosa que necesites no dudes en contactarme.

        Gracias de nuevo

        • profile avatar

          Yolanda Cerezo

          Comentó el 22/11/2024 a las 17:40:07

          Disculpa, Anabel...amplié la respuesta más aterrizada con la respuesta a Martín, espero que te ayude

    • profile avatar

      Noelia Ventura Campos

      Comentó el 21/11/2024 a las 16:26:48

      Hola Yolanda,
      Enhorabuena por el trabajo. La forma en que se aborda la enseñanza del cálculo diferencial e integral me parece muy innovadora. Además, el uso de una metodología que integra el aprendizaje teórico-práctico y la IA con la reflexión ética subraya la importancia de formar no solo profesionales competentes, sino también individuos éticamente responsables.
      Un saludo,
      Noelia

      • profile avatar

        Yolanda Cerezo

        Comentó el 22/11/2024 a las 12:30:12

        Gracias Noelia por tu comentario, proviene del trabajo de muchos años tratando de poner en práctica la riqueza del dialogo de mi ciencia con las humanidades (más especialmente con preguntas de fondo respecto a la epistemología, antropología, la pregunta ética y por el sentido) en comunidades que trabajamos sobre la Razón Abierta. Si quieres conocer de forma más profunda, no dudes en contactarme.
        Gracias de nuevo.


Deja tu comentario

Lo siento, debes estar conectado para publicar un comentario.

Organizan

Colaboran

Configuración de Cookies

Utilizamos cookies para mejorar su experiencia y las funcionalidades de esta web. Ver política de cookies

Revisar