ANALYSIS OF MATHEMATICAL CONCEPT FORMATION WITH DIGITAL TECHNOLOGIES IN ENGINEERING DIFFERENTIAL CALCULUS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.58299/edutec.v33i1.294

Keywords:

Differential Calculus, Conceptual Formation, Industry 5.0, Digital Technologies

Abstract

The current technological development of the industrial sector demands new didactic strategies that have an impact on the conceptual formation in Differential Calculus (DC), however, for its implementation, the current situation must be diagnosed. The objective is to describe the results of the analysis on the formation of mathematical concepts with digital technologies in engineering DC in the context of Industry 5.0. The methodology is quantitative and descriptive, the sample was intentional (25 teachers and 125 students). The analysis was performed in three dimensions: teaching performance, student performance and use of digital technologies (virtual assistants and Artificial Intelligence algorithms). The results show low teacher performance in the use of digital technologies, and low student performance in the development of mathematical tasks. It was concluded that the work with digital technologies based on Artificial Intelligence algorithms, which underlie concepts of the CD, should be enhanced.

Author Biography

  • Olga Lidia Pérez González, Universidad de Camagüey Ignacio Agramonte Loynaz

    Miembro Titular de la Academia de Ciencias de Cuba en la Sesión de Ciencias Naturales y Exactas, Presidenta del Consejo Consultivo del Comité Latinoamericano de Matemática Educativa (CLAME) (actual), Presidenta del CLAME (2016-2022), Coordinadora de la Red Iberoamericana de Investigadores en Matemática Educativa (desde 2020). Licenciada en Profesoral Superior, especialidad Matemática, Máster en Educación Superior, Doctora en Ciencias Pedagógicas, mención Sofía Kovalevskaia 2021, Categoría Enseñanza de la Matemática entregado por la Fundación Kovalevskaia, Universidad Estatal de Arizona, Estados Unidos a través de la Sociedad Cubana de Matemática y Computación (SCMC). Premio Nacional “Pablo Miquel” otorgado por la SCMC (2009), Premio Nacional de la Academia de Ciencias de Cuba 2009, 2018, 2019, 2020, Orden “Carlos J. Finlay” (2015), Premio del Ministro del MES al resultado de investigación más útil a la educación (2020), Distinción especial del Ministro (2009, 2010, 2019, 2020), Investigadora titular del MESCYT, República Dominicana (2020). Coordinadora Maestría “Enseñanza de la Matemática”, de la Universidad de Camagüey (UC), Jefa del Grupo de Investigaciones de Matemática Educativa de la UC, Profesora e Investigadora Titular del Centro de Estudios de Ciencias de la Educación de la UC. Actual coordinadora del Proyecto Sectorial “Gestión didáctica innovadora de la Matemática” (código PS221LH001-043), Programa Sectorial del MINED, Investigadora del Proyecto financiado por FONDOCYT “Desarrollo Conceptual Procedimental en el Cálculo Diferencial” (2021-2024) en República Dominicana, código 2020-2021-1D3-188.

References

Báez, N., Blanco, R. & Heredia, W. (2022). Los problemas de optimización en el cálculo diferencial de una variable. Transformación,18(2), 317-35. https://lc.cx/l4ZxM7Ballesteros-Ballesteros, V., Rodríguez-Cardoso, O. & Lozano-Forero, S. (2021). Conjeturación del teorema del valor medio para derivadas: Un acercamiento desde la detección de invariantes en dispositivos móviles con GeoGebra. Cultura Educación Sociedad,12(1), 63-84. Doi: 10.17981/cultedusoc.12.1.2021.05 .Barcos-Sánchez, H., López-Domínguez, A. & Sánchez-Casanova, R. (2023). El Proceso de Enseñanza-Aprendizaje Desarrollador para la Formación de Competencias en el Cálculo Diferencial. Revista Docentes 2.0,16(2), 92-102. doi: 10.37843/rted.v16i2.381 .Bastias, D., y Pino-Fan, L. (2023). Componentes e indicadores para el diseño y reflexión de procesos de instrucción sobre límites de funciones en una variable. PARADIGMA,44(4), 409-26. doi: 10.37618/PARADIGMA.1011-2251.2023.p409-426.id1392.Córica, J. (2020). Resistencia docente al cambio: Caracterización y estrategias para un problema no resuelto. RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia,23(2), 255-72. https://lc.cx/GS8iKkD’Amore, B. (2004). Conceptualización, registros de representaciones semióticas y noética: interacciones constructivistas en el aprendizaje de los conceptos matemáticos e hipótesis sobre algunos factores que inhiben la devolución. Uno: Revista de didáctica de las matemáticas, (35), 90-106. https://lc.cx/6tFgJVD’Andrea, L. (2023). Indicadores referenciales asociados a la enseñanza y el aprendizaje del Cálculo Diferencial e Integral en una variable para el desarrollo de competencias en Ingeniería Electrónica. Revista Electrónica de Investigación en Educación en Ciencias, 18(2), 1-3. doi: 10.54343/reiec.v18i2.412.Esquivel, G., Ayala, P. (2024). Reto del Ingeniero a ser Docente de Ingeniería en la Industria 5.0. Estudios y Perspectivas Revista Científica yAcadémica, 4(2), 1830-48. doi: 10.61384/r.c.a..v4i2.329.Ghassan, M. (2023). Optimal Control of Dynamical Systems using Calculus of Variations. Babylonian Journal of Mathematics, 1-6. doi: 10.58496/BJM/2023/001.Gibert, R., Gorina, A. (2023). Ecosistemas Digitales de Aprendizaje: una Alternativa para el Aprendizaje del Cálculo Diferencial e Integral. Revista Universidad y Sociedad, 15(4), 30-44. https://lc.cx/6W1-JC Guarin, S., y Parada, S. (2023). Acciones y expresiones de la comprensión del límite de una función en un punto, por estudiantes de cálculo diferencial. Educación Matemática, 35(1), 197-228. doi: 10.24844/EM3501.08.

Vol. 33, No. 1. Investigaciones Educativas en República Dominicana22Análisis de la formación de conceptos matemáticos con tecnologías digitales en cálculo diferencial para ingenieríaHerrera, H., Moreno-Beltrán, R., y Cuesta-Borges, A. (2024). Múltiples Representaciones en un curso de Cálculo Diferencial de Bachillerato a través del Microlearning. Journal of Research in Mathematics Education, 13(1), 87-110. doi: 10.17583/redimat.11314.Martínez, L. (2022). La práctica pedagógica del profesor de cálculo diferencial ante las necesidades y desafíos, actuales y futuros de la Ingeniería. [Tesis de Doctorado en Educación y Sociedad]. Universidad de la Salle. https://acortar.link/7SWRqdMateo, W., Pérez, O. (2024). Formación conceptual y tecnologías digitales en el Cálculo Diferencial para Ingeniería. Varona. Revista Científico Metodológica, (79), 1-17. https://lc.cx/BUnJW-Mendoza-Higuera, E., Solí, M. & Gómez, K. (2018). El Uso del Conocimiento Matemático en las Comunidades de Ingenieros. Del Objeto a la Funcionalidad Matemática. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 32(12), 19-43. doi: 10.1590/1980-4415v32n62a23.Morales, Y., Blanco, R. (2019). Análisis del uso de software para la enseñanza de la matemática en las carreras de Ingeniería. Transformación, 15(3), 367-82. https://lc.cx/XT7xl_Park, H., Kyu Sim, M. & Gu Choi, D. (2020). An Intelligent Financial Portfolio Trading Strategy Using Deep Q-Learning. Expert Systems with Applications,158, 113573. doi: 10.1016/j.eswa.2020.113573.Perilla, S., Valencia, H. y Chacón, M. (2022). Factores que afectan el desempeño en Cálculo Diferencial en la Universidad Santo Tomás. Revista Interamericana de Investigación Educación y Pedagogía RIIEP, 15(2). doi: 10.15332/25005421.6624.Plaza, L., Villa-Ochoa, J. (2019). Obstáculos detectados en la formación matemática de ingenieros. Una revisión de literatura. Revista Virtual Universidad Católica del Norte, (58), 223-41. doi: 10.35575/rvucn.n58a13.Quevedo-Benítez, K., Rodríguez-Velandia, D. Moran-Borbor, R., Niño-Vega, J. & Fernández-Morales, F. (2024). Fortalecimiento de competencias en innovación tecnológica: una estrategia didáctica apoyada en el Aprendizaje Basado en Proyectos. AiBi. Revista de Investigación, Administración e Ingeniería, 12(1), 47-54. doi: 10.15649/2346030X.3657.Reyes, C., Sánchez, A. & Rodríguez, C. (2024). Temáticas de investigación de la matemática educativa en la República Dominicana. Revie -Revista de Investigación y Evaluación Educativa, 11(2), 25-42. doi: 10.47554/revie.vol11.num2.2024.pp25-42.

Vol. 33, No. 1. Investigaciones Educativas en República Dominicana23Análisis de la formación de conceptos matemáticos con tecnologías digitales en cálculo diferencial para ingenieríaSantos, S., Alderina, V., Barbosa, A., Justino, M., Costa, C., Matos, J., Borges, M., Sorah, R. (2024). Formação de professores e educação mediada pelas tecnologias. Caderno Pedagógico21(6), e4882. doi: 10.54033/cadpedv21n6-102.Santos, M. (2020). Resolución de Problemas Matemáticos y Tecnologías Digitales: agenda de Investigación y desarrollos. FPIEM: Formación del Profesorado e Investigación en Educación Matemática, (13), 205-22. https://acortar.link/CjPFu9Singh, A., Dipankar Deb, H., Kishore, B., & Stepan, O. (2021). Modeling and Control of Robotic Manipulators: A Fractional Calculus Point of View. Arabian Journal for Science and Engineering, 46(10), 9541-52. doi: 10.1007/s13369-020-05138-6.Solis, J., Cruz, H. (2023). Tendencias de la Ingeniería Industrial con base en la Industria 4.0 e Industria 5.0: Tendencias actuales y futuras de la Ingenieríaindustrial. Revista de Divulgación Científica y Tecnológica, 1(2), 118-20. doi: 10.59157/redicyt122023171.Soto, A., Mena, A. & Mena, J. (2024). Habilidades del siglo XXI y Socioepistemología. Homenaje a Ricardo Cantoral. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 38, e230081. doi: 10.1590/1980-4415v38a230081.Ugalde, J., Soto, D. & Bobadilla, G. (2023). La resignificación del discurso Matemático Escolar. Una mirada al volumen desde la teoría socioepistemológica. UCMaule, (64), 39-65. doi: 10.29035/ucmaule.64.39.Verón, M., Giacomone, B. & Pino-Fan, L. (2024). Guía de valoración de la idoneidad didáctica de procesos de estudio de la diferencial. Uniciencia, 38(1), 1-22. doi: 10.15359/ru.38-1.2.Wang, H., Lindong, X., Hao, J., Yuyan, V., Gen, X., Chunya, S. &, Guofu L. (2023). A Safety Management Approach for Industry 5.0′s Human-Centered Manufacturing Based on Digital Twin. Journal of Manufacturing Systems, 66, 1-12. doi: 10.1016/j.jmsy.2022.11.013.Yang, H. (2020). Calculus Teaching Method Based on Artificial Intelligence Application. Pp. 139-45 en Innovative Computing. Vol. 675, editado por C.-T. Yang, Y. Pei, y J.-W. Chang. Singapore: Springer Singapore. https://lc.cx/nrmN8u朱利军. (2020). Application of Intelligent Logistics Equipment in Power Logistics Management. Modern Management,10(02), 228-34. doi: 10.12677/MM.2020.102027.

Published

2025-01-10

Issue

Section

Métodos de Enseñanza-Aprendizaje

How to Cite

ANALYSIS OF MATHEMATICAL CONCEPT FORMATION WITH DIGITAL TECHNOLOGIES IN ENGINEERING DIFFERENTIAL CALCULUS. (2025). EDUCATECONCIENCIA, 33(1). https://doi.org/10.58299/edutec.v33i1.294

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