Vol. 9 Núm. 19 Suplemento CICA Multidisciplinario Enero-junio 2025

USO DE NEUROTECNOLOGÍA EN CLASES DE MATEMÁTICA EN LA EDUCACIÓN BÁSICA

USE OF NEUROTECHNOLOGY IN MATHEMATICS CLASSES IN BASIC EDUCATION

USO DA NEUROTECNOLOGIA NAS AULAS DE MATEMÁTICA DA EDUCAÇÃO BÁSICA

AUTORES

Gloria Janeth Arteaga Chávez¹ Autor de correspondencia gloriaj.arteaga @pg.uleam.edu.ec

Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí - Ecuador

Esther Verónica Ordóñez Valencia ² Email: Esther. Ordoñez @uleam.edu.ec

Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí (Ecuador)

Recibido: 21 de diciembre 2024 Aceptado: 11 de marzo 2025 Publicado: 20 junio 2025

RESUMEN

El uso de la neurotecnología en las aulas de matemáticas tiene el potencial de transformar la enseñanza y mejorar el aprendizaje en ciencias exactas. Este estudio analiza los mecanismos neuronales involucrados en el aprendizaje matemático y la aplicación de esta técnica, como estrategia educativa innovadora. El objetivo de la investigación fue describir el uso de la neurotecnología en las clases de matemática a estudiantes del décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo”, durante el período 2023-2024. La investigación utilizó un enfoque mixto (cuantitativo y cualitativo), combinando recolección de datos estadísticos y análisis interpretativo. Se aplicaron métodos teóricos como el analítico, histórico-lógico e inductivo-deductivo, junto con la investigación de campo para recopilar datos directos de los participantes. Se encuestó a 80 estudiantes y 3 docentes, y se utilizó un cuestionario validado por expertos para evaluar el conocimiento, la percepción y el uso de la tecnología en cuestión. Los resultados mostraron que el 100% de los participantes desconocía el concepto de neuro tecnología, lo que revela la necesidad de formación en este ámbito. Aunque existía un desconocimiento inicial, las tecnologías educativas incrementaron la motivación e interés en matemáticas. Herramientas como GeoGebra y las calculadoras matemáticas fueron las más utilizadas, pero la falta de capacitación docente en neuro tecnología sigue siendo una barrera para su implementación efectiva. La investigación concluye que la integración de la neurotecnología podría mejorar significativamente el aprendizaje y promover el desarrollo del pensamiento lógico.

PALABRAS CLAVE: neuro tecnología; enseñanza de matemáticas; educación básica; motivación estudiantil.

ABSTRACT

The use of neurotechnology in mathematics classrooms has the potential to transform teaching and improve learning in the exact sciences. This study analyzes the neural mechanisms involved in mathematical learning and the application of this technique as an innovative educational strategy. The objective of the research was to describe the use of neurotechnology in mathematics classes for tenth grade students of the Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo”, during the period 2023-2024. The research used a mixed approach (quantitative and qualitative), combining statistical data collection and interpretative analysis. Theoretical methods such as analytical, historical-logical and inductive-deductive were applied, together with field research to collect direct data from participants. Eighty students and three teachers were surveyed, and an expert-validated questionnaire was used to assess knowledge, perception and use of the technology in question. The results showed that 100% of the participants were unaware of the concept of neurotechnology, revealing the need for training in this area. Although there was an initial lack of knowledge, educational technologies increased motivation and interest in mathematics. Tools such as GeoGebra and mathematical calculators were the most used, but the lack of teacher training in neurotechnology continues to be a barrier to their effective implementation. The research concludes that the integration of neurotechnology could significantly improve learning and promote the development of logical thinking.

KEYWORDS: neurotechnology; mathematics teaching; basic education; student motivation.

RESUMO

O uso da neurotecnologia nas salas de aula de matemática tem o potencial de transformar o ensino e melhorar o aprendizado nas ciências exatas. Este estudo analisa os mecanismos neurais envolvidos no aprendizado da matemática e a aplicação dessa técnica como uma estratégia educacional inovadora. O objetivo da pesquisa foi descrever o uso da neurotecnologia nas aulas de matemática para alunos do décimo ano da Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo”, durante o período de 2023-2024. A pesquisa utilizou uma abordagem mista (quantitativa e qualitativa), combinando coleta de dados estatísticos e análise interpretativa. Foram aplicados métodos teóricos como o analítico, o histórico-lógico e o indutivo-dedutivo, juntamente com a pesquisa de campo para coletar dados diretos dos participantes. Oitenta alunos e três professores foram entrevistados, e um questionário validado por especialistas foi usado para avaliar o conhecimento, a percepção e o uso da tecnologia em questão. Os resultados mostraram que 100% dos participantes não tinham conhecimento do conceito de neurotecnologia, revelando a necessidade de treinamento nessa área. Embora houvesse uma falta de conhecimento inicial, as tecnologias educacionais aumentaram a motivação e o interesse pela matemática. Ferramentas como o GeoGebra e calculadoras matemáticas foram as mais usadas, mas a falta de treinamento de professores em neurotecnologia continua sendo uma barreira para sua implementação. A pesquisa conclui que a integração da neurotecnologia pode melhorar significativamente o aprendizado e promover o desenvolvimento do pensamento lógico.

PALAVRAS-CHAVE: neurotecnologia; ensino de matemática; educação básica; motivação do aluno.

INTRODUCCIÓN

En el panorama educativo actual, marcado por una creciente complejidad y un vertiginoso avance tecnológico, los educadores enfrentan retos cada vez más exigentes. La búsqueda de estrategias de enseñanza-aprendizaje innovadoras y efectivas se convierte en una tarea imperativa, impulsada por la necesidad de adaptar la pedagogía a las nuevas realidades y aprovechar las oportunidades que brinda la neurotecnología para transformar el proceso de aprendizaje

En las últimas décadas, el interés por estudiar a través de las tecnologías crece de manera significativa, al punto de que este modelo de enseñanza-aprendizaje basado en el uso de herramientas tecnológicas se convierte en una necesidad educativa (Merchán & Ceballos, 2023). En efecto, en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI, auspiciada por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) y el Consejo Internacional de la Ciencia (ICSU), los países participantes firman la Declaración sobre la Ciencia y el Uso del Saber Científico y el Programa en Pro de la Ciencia. En ella, se determina que la enseñanza de la ciencia y la tecnología es un imperativo estratégico (Chapilliquén, 2023).

La neurotecnología vinculada a la educación es una de las herramientas con mejores resultados en la dinamización de la enseñanza (Peña, 2019; Aguilar, 2020; Coch & Daniel, 2020). Ofrece nuevos modelos o perspectivas, para abordar los planteamientos e intervenciones didácticas que se fundamenten en el diseño por parte del docente/educador- de estrategias didácticas y metodológicas más eficientes, que no sólo armen un "aprendizaje significativo", sino que empujen un desarrollo cerebral y psicodinámico (Barroso et al., 2020). La neurotecnología educativa como metodología utilizada para facilitar y permitir el aprendizaje, incorpora las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) como herramienta básica para su aplicación.

El desarrollo y la incorporación de las tecnologías digitales en la asignatura de matemática, han convertido a estas herramientas en elementos importantes para que los estudiantes comprendan y construyan conocimientos básicos e importantes de esta ciencia exacta, debido a que pueden ofrecer alternativas que exploren información deseada, realicen nuevas conjeturas y establezcan relaciones para resolver problemas, de esta forma la presencia de las tecnologías ha rebasado las prácticas discursivas de la enseñanza de la matemática, consolidándose como medios alternos para mejorar el aprendizaje (George, 2020; Bailon, 2022; Bermúdez & Sánchez, 2014; Giler, 2023a; Quispilema, 2023)

Sin embargo, en Ecuador algunos docentes no están capacitados para el manejo tecnológico de las computadoras y softwares matemáticos, y es aquí donde surge el problema de que los estudiantes se sientan desmotivado de la asignatura y lleguen al punto de tenerle miedo a la matemática, porque se cuenta con docentes tradicionales que no emplean los múltiples recursos con los que se cuenta en pleno siglo XXI. (Mera & Villacres, 2023; Arancibia et al., 2020; Merchán & Ceballos, 2023).

En opinión de los autores, estas tecnologías constituyen un recurso importante para los estudiantes y profesores, principalmente en la asignatura de matemática en la educación básica, cuando existe conocimiento por parte de los docentes para escoger las más efectivas de acuerdo con las características de sus alumnos y a los recursos disponibles en cada institución. Su empleo eficiente, además de elevar la calidad de los programas de formación en las instituciones educativas, permite la mejoría de los resultados académicos. Sin embargo, la educación básica no ha logrado aprovechar el potencial de la neurotecnología y las TIC, en gran medida, los docentes podrían hacer uso de las plataformas digitales a reproducir y compartir contenidos, por lo que se hace necesario dar un impulso innovador encaminado a un cambio de mentalidad, además de crear todas las condiciones necesarias para el uso de estas, en función de que el docente pueda explotarlas en su labor educativa. En este marco hay cierta deficiencia de conectividad así aseguran los autores Serrano Valdiviezo, M. P., Aparicio Izurieta, V. V., Bravo Tuarez, T. L., & Lema Contreras, D. X. (2023) quienes aducen lo siguiente “hay cierta deficiencia de los medios tecnológicos y la conectividad, lo que influencia directamente en la manipulación, dominio y destreza de la tecnología, en las personas de las zonas urbanas y rurales” sin duda esta aseveración influencia en la usabilidad de toda plataforma.

La Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” no escapa a esta realidad. Aunque hace varios años se venían aplicando algunas TIC en los procesos de enseñanza aprendizaje, fue la pandemia de Covid-19 quién aceleró la introducción de estas, siendo las clases virtuales la modalidad más utilizada. En la actualidad, la enseñanza tradicional ha ganado espacio en ciertos porcentajes de estudiantes y profesores que se niegan a los cambios mediante el uso de la tecnología.

Como lo expresan (Thurm & Barzel, 2020). El pensamiento que tenga el docente sobre si el uso de estas herramientas son útiles para la enseñanza de las matemáticas, es determinante, tal vez sea está la razón por la que aún persiste en llevar la enseñanza de la matemáticas como se hacía de manera presencial, pues para estos autores quien posee una creencia positiva frente al uso de estas herramientas hace un uso continuo de estas y las explora, mientras que quien posee todo lo contrario sólo ve en la tecnología un obstáculo, mencionando que los estudiantes pueden ser dependientes de esta, lo cual puede generar que no logren los aprendizajes propuestos. Sin duda, la actitud frente a los cambios tiene repercusión y más aún si se habla del proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura de matemáticas.

A partir de lo observado en la investigación, surgió la necesidad de analizar cómo se usa la neurotecnología en la enseñanza de matemáticas a los estudiantes de décimo año de la Unidad

Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo”. De esta manera, con base en la encuesta aplicada a docentes y estudiantes y la información obtenida, se puede llegar a conclusiones relacionadas con el uso de estas tecnologías, las cuales son útiles para el perfeccionamiento de estos procesos. Por todo lo anteriormente expuesto se planteó como pregunta de investigación: ¿Describir el uso de la neurotecnología en las clases de matemática para los estudiantes de décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo? El objetivo de la investigación fue describir el uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas para los estudiantes del décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” en el período 2023-2024. Para lograrlo, se estudiaron los referentes teóricos y metodológicos sobre el tema, se determinaron el nivel de conocimientos y motivación de estudiantes y profesores respecto a esta alternativa de aprendizaje, y se identifican las herramientas y recursos tecnológicos utilizados por los profesores para el aprendizaje de matemáticas. Todo esto permite proponer un conjunto de herramientas tecnológicas para dinamizar la enseñanza de esta asignatura.

Como hipótesis para esta investigación se planteó la siguiente: El uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas en el décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” mejorará la percepción sobre la motivación y el interés de los estudiantes hacia la asignatura, así como el de los profesores para su utilización en clases de matemáticas.

Esta es una investigación de campo, con enfoque cuantitativo y cualitativo, debido a que los participantes, estudiantes y docentes contribuyeron con sus opiniones, recogidas a través de una encuesta, la cual sirvió para valorar los resultados de la aplicación de estas tecnologías. Es relevante porque se lleva a cabo una caracterización, como punto de partida del uso de la neurotecnología en la enseñanza de matemáticas a estudiantes de décimo año, dado que el aprendizaje de esta asignatura desarrolla habilidades en los estudiantes para mejorar su capacidad de pensar, abstraerse, analizar, resolver y buscar soluciones a los problemas de la vida. Además, sirvió como base para establecer proyecciones en su uso y comparación para otros estudios sobre el tema en la región, a nivel nacional e internacional. Con esta investigación se benefician los directivos y colectivos pedagógicos de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” y de otras instituciones donde se estudia matemáticas, pues, mediante el uso de la información aquí expuesta y de las sugerencias realizadas, pueden establecer planes de acción para mejorar la calidad de la enseñanza de esta compleja materia. En la Introducción se describen los componentes o variables, se estableció la relación entre las mismas, se describieron investigaciones o trabajos relacionados al tema planteado, se enuncia el problema, el objetivo, revisión de literatura y un resumen de la metodología; en el apartado Material y Métodos se detalla la información y el tratamiento que se le dio a los datos; en el apartado resultados se analizan los datos obtenidos para finalmente establecer la Discusión y las Conclusiones de la temática.

REVISIÓN LITERARIA

Actualmente, la tecnología está en auge y, debido a su crecimiento global, ha adquirido importancia en diversas disciplinas científicas, como la educación (López et al., 2023; Bastidas, 2021). La neuroeducación, según algunos autores, se define como una disciplina que, basada en el conocimiento del funcionamiento del cerebro y su forma de aprender, permite investigar cómo las personas captan información y cómo los docentes pueden transmitir el conocimiento de manera efectiva (Araya & Espinoza, 2020; Ocampo , 2019).

Para que las nuevas tecnologías estén disponibles para estudiantes y profesores, es necesario que los gobiernos dicten leyes que regulen y garanticen su aplicación. En Ecuador, hay leyes amparan el uso de las TIC, un ejemplo, queda establecido en la Constitución de la República de Ecuador, en el Art. 347 numeral 8, establece que es compromiso del Estado 'incorporar las tecnologías de la información y comunicación en el proceso educativo y propiciar el enlace de la enseñanza con las actividades productivas y sociales'. Asimismo, la Ley Orgánica de Educación Intercultural, en su Art. 6, respalda el uso de las TIC en los procesos educativos para el desarrollo de actividades productivas o sociales (Asamblea Nacional Constituyente de Ecuador, 2008; Ley Orgánica de Educación Intercultural, 2017).

De manera similar, otros investigadores sostienen que la conexión entre el conocimiento previamente adquirido y el nuevo conocimiento genera un aprendizaje significativo (Díaz et al., 2021). La neurotecnología educativa se considera la nueva ciencia del aprendizaje, debido a que integra la tecnología en el contexto educativo. En otras palabras, es la combinación de la neurociencia, que estudia los cambios y el funcionamiento del cerebro humano, y el uso de la tecnología en el proceso de enseñanza y aprendizaje en el aula. En este contexto, se busca que la práctica docente incorpore diversas herramientas tecnológicas que interactúen directamente con el sistema nervioso del estudiante, mejorando su atención y facilitando la adquisición de nuevos conocimientos (Mesa & Moya, 2020).

Para otros investigadores, esto ha permitido desarrollar estrategias que mejoran el proceso educativo, concluyendo que se aprende de manera más efectiva aquello que resulta agradable al estudiante. Además, el conocimiento previo ayuda a respaldar la nueva información, lo que hace que el aprendizaje sea más beneficioso (Cobos & Ledesma, 2022; Hidalgo et al., 2023). En este sentido, se evidencian innovaciones educativas que responden al proceso de enseñanza-aprendizaje, subrayando la premisa de la neurociencia que resalta la importancia de que el docente comprenda cómo madura y funciona el cerebro en las distintas etapas del desarrollo. Esto permite la implementación de estrategias adecuadas para facilitar el aprendizaje (Barreto et al., 2023). Desde esta perspectiva, la neurotecnología aborda dicha premisa ofreciendo un cambio metodológico, al integrar las TIC con una intencionalidad pedagógica (Giler, 2023b; Torres, 2021).

Las neurociencias afirman que para identificar herramientas innovadoras que motiven el aprendizaje de los estudiantes, es vital que los educadores comprendan cómo funciona el cerebro en sus distintas etapas de desarrollo. Las neurociencias se posicionan como fundamentales en este ámbito, debido a que se dedican al estudio del cerebro en diversos niveles. Si los educadores entienden el funcionamiento cerebral, pueden generar cambios significativos en los procesos de enseñanza y aprendizaje. Este es el principal aporte de las neurociencias: proporcionar explicaciones biológicas sobre funciones como la conducta, las emociones, el proceso de aprendizaje y la resolución de problemas (Casanova, 2022).

Por consiguiente, las neurociencias en la educación ofrecen conceptos y estrategias esenciales para el aprendizaje de los estudiantes, basándose en cómo madura el cerebro en diferentes edades. Por ejemplo, es crucial reconocer que el cerebro se desarrolla de acuerdo a la edad y que la ventana de oportunidades hasta los 6 años debe ser aprovechada, considerando que en esta etapa los aprendizajes son más significativos. Durante estos años, las estructuras nerviosas importantes comienzan a madurar, lo cual es fundamental no solo para el proceso educativo, sino también para la socialización, la empatía y el comportamiento (Casanova L. , 2021).

La educación del siglo XXI, al aplicar estrategias basadas en las neurociencias, enfatiza la importancia de la motivación en el proceso de aprendizaje de los estudiantes. Es significativo vincular este elemento con la experiencia, considerando que toda persona aprende experimentando. De este modo, el conocimiento derivado de esta práctica se consolida y persiste con mayor intensidad en nuestra memoria (Casanova, 2022; Pradas, Neurotecnología educativa. La tecnología al servicio del alumno y del profesor., 2016). Por otro lado, en la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas en la educación básica, se ha identificado la existencia de insuficiencias, principalmente debido a la aplicación de métodos memorísticos y repetitivos. Estos métodos no consideran al estudiante como sujeto activo de su propio aprendizaje y no incorporan tecnologías activas que estimulen el aprendizaje (Vila & Callejo, 2023; Mendoza, 2018).

En el contexto ecuatoriano, las pruebas TERCE (2016) demostraron que los estudiantes de tercer y sexto grado se ubican en un rango promedio similar a la media regional. Aunque estos resultados son mejores que los de otros países de la región, no indican la ausencia de deficiencias, por ellos es necesario continuar el proceso de enseñanza aprendizaje de las matemáticas a nivel nacional e Gastiabur (2022). Por otra parte, el Instituto Nacional de Evaluación Educativa señala que en las pruebas PISA: 'Se enfatizan las graves dificultades que tienen muchos estudiantes para resolver problemas matemáticos. El 70,9% de los estudiantes de Ecuador no alcanzan el nivel 2, categorizado como el nivel de desempeño básico en matemáticas'. Esto revela una preocupante realidad en el contexto nacional, donde muchos estudiantes no logran alcanzar los dominios básicos del aprendizaje matemático (Instituto Nacional de Evaluación Educativa, 2018).

En opinión de los autores, para que la neurotecnología se aplique efectivamente en el sistema educativo ecuatoriano, es necesario que cada centro educativo analice los fundamentos teóricos referentes a la neurociencia y la enseñanza-aprendizaje de la matemática. Ello conlleva a la comprensión teórica de la importancia y el aporte de la neurociencia, y la aplicación de sus principios en el proceso didáctico para favorecer el aprendizaje significativo y el desarrollo de habilidades en los estudiantes. En cuanto al pensamiento lógico-matemático juega un papel fundamental en el funcionamiento cognitivo humano y ha sido objeto de gran interés. Este tipo de pensamiento es una herramienta invaluable en la neurotecnología y en las matemáticas, debido a la capacidad para modelar, analizar y formalizar conceptos complejos lo convierte en un elemento indispensable para comprender el funcionamiento del cerebro humano y avanzar en el conocimiento matemático. Por lo que, el pensamiento lógico matemático desempeña un papel importante en la búsqueda de nuevos descubrimientos y en el desarrollo de tecnologías innovadoras.

A medida que la neurotecnología y las matemáticas continúan evolucionando, el pensamiento lógico matemático sin duda desempeñará un papel aún más importante en la búsqueda de nuevas tecnologías innovadoras. Al respecto, Medina (2018) expone que el proceso de este pensamiento es fundamental para el conocimiento matemático y, por tanto, para el bienestar de los niños, porque confluye entre los contenidos numéricos y la capacidad de deducir conceptos y relaciones asentadas en la lógica, de forma esquemática y técnica. Envuelve el arqueo del cálculo, las cuantificaciones, proposiciones o hipótesis (p. 128). El autor destaca la relevancia de reforzar el pensamiento crítico en el proceso educativo de los estudiantes, permitiendo construir una base sólida de conocimientos y asimilar de manera efectiva nueva información. Al fortalecer sus habilidades de pensamiento, los estudiantes pueden profundizar en la comprensión de los conceptos y abordar las operaciones matemáticas con mayor facilidad y confianza.

En consideración, el panorama de la transformación e innovación educativa resulta fundamental acercar a los actores involucrados, sean estudiantes, docentes o familias, a los conocimientos sobre el funcionamiento del cerebro y los procesos de aprendizaje. Esto implica adentrarse en las complejidades cognitivas desde una perspectiva interdisciplinaria, integrando disciplinas como la psicología, biología, física, química y matemáticas, entre otras. Se coincide con (Ramírez, 2023), la neuroeducación se ha convertido en un área de apoyo esencial para la labor educativa, especialmente en las prácticas de los psicopedagogos. Es necesario continuar su fortalecimiento con variadas estrategias que ayuden a solucionar los problemas que afectan los procesos de enseñanza aprendizaje en los escolares.

Se considera que la neuroeducación surge como un campo fundamental que promueve una mejor integración entre las ciencias de la educación y las disciplinas que exploran las bases neuronales del desarrollo cognitivo humano. Esta convergencia de conocimientos facilita una comprensión más profunda de los procesos de aprendizaje y permite el desarrollo de prácticas educativas más efectivas.

MATERIALES Y METODOS

Se hizo uso de la estadística descriptiva-inferencial con un enfoque de este trabajo se enmarca en una investigación de campo, vista desde un ángulo realista, concreto y mensurable, enmarcado en un enfoque cuantitativo y cualitativo, debido a que el cuantitativo permite obtener resultados medibles y generalizables, mientras que el cualitativo proporciona una comprensión más profunda de las experiencias, percepciones de la muestra seleccionada, logrando así obtener una visión completa sobre el impacto de la neurotecnología en las clases de matemáticas, donde la experiencia de los docentes y la participación por medio de encuesta en los estudiantes facilitaron información para el desarrollo de la investigación.

El alcance de la investigación es descriptivo, porque se utiliza para describir características de los datos obtenidos, si ha mejorado en ellos la motivación e interacción hacia las matemáticas en función de la tecnología, por otro lado, el diseño es no experimental, teniendo en cuenta que solo se busca estudiar el uso de la neurotecnología en clases de matemática en la educación básica, dando a entender que no se manipulará directamente la variable independiente.

De los métodos teóricos se utilizaron: analíticos, síntesis inductivo-deductivo histórico lógico, para el procesamiento de las diferentes fuentes relacionadas con el tema, así como para la construcción del aporte de la investigación, donde se utilizó el método sistémico. La investigación se llevó a cabo con un grupo total de 102 estudiantes (48 mujeres y 54 hombres), con edades comprendidas entre los 14 y 15 años. Estos estudiantes pertenecen al grupo étnico mestizo que asisten a la Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo de la ciudad de Manta, provincia de Manabí. Todos los participantes cuentan con el consentimiento informado de sus padres para participar en la investigación de la misma manera se garantizó la confidencialidad y el anonimato de los participantes, que tiene como objetivo de caracterizar el uso de la neurotecnología en las clases de matemática a estudiantes del décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo.

La muestra de estudio consiste en 80 estudiantes de décimo año de Educación Básica superior comprendido en tres paralelos A, B y C que llegaron el día en que se aplicó la encuesta en el periodo académico 2023-2024 de la misma manera los tres docentes de los cuales son dos mujeres y un varón de matemáticas de ese nivel.

Tabla 1

Muestra de estudiantes

Nota. Tabla sobre muestra de estudiantes, Fuente: Elaboración propia.

Técnicas e instrumentos

Para el presenta estudio se utilizó como técnica una encuesta estructurada para facilitar el análisis de información, teniendo como instrumento un cuestionario de 8 preguntas dirigido para docentes y estudiantes, validada por expertos en la asignatura de matemáticas, dicho instrumentos abarca pregunta de selección múltiples de acuerdo con el tema a investigar conforme a las recomendaciones de Caballero-Caballero (2014). En el marco del desarrollo de la investigación, se abordó el uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas en el décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” mejora la motivación y el interés de los estudiantes hacia la asignatura, así como el entusiasmo de los profesores para su utilización en clases. Barreto et al. (2023).

El propósito fundamental de esta investigación es contribuir el uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas (Araya & Espinoza, 2020; Ocampo , 2019), Es importante destacar que toda la información recopilada y los resultados obtenidos se ajustan a las normativas de la Universidad Laica Eloy Alfaro y las normas APA, cumpliendo así con los requisitos de titulación (ULEAM, 2016), Para el proceso de análisis y discusión, se desarrolló una revisión sistémica sobre los artículos de la temática correspondiente, apoyados en el protocolo PRISMA (Sánchez et al., 2020; Page et al., 2021), a través del buscador Google Académico, lo cual unido a la experiencia de la autora, permitió el análisis, interpretación y discusión de los resultados, así como su comparación con otros autores para arribar a conclusiones.

En cuanto al procedimiento, los participantes de la investigación fueron alumnos de décimo año de Educación Básica superior seleccionados de los paralelos A, B y C según la asistencia del día en que se aplicó la encuesta. Se aplicó la encuesta a estudiantes y docentes de ese nivel. Los datos obtenidos fueron almacenados en una base de datos creada al efecto, utilizando la herramienta de investigación IBM SPSS Statistics 25. Los resultados obtenidos se representaron en tablas cruzadas para su mejor análisis y comprensión.

RESULTADOS

Tabla 2

P1¿Conoce usted que es la neurotecnología?

Masculino Femenino

Recuento Recuento

Si P1 No

0 37

0 43

Nota. Tabla sobre si usted conoce que es la neurotecnología. Fuente: Elaboración propia.

El análisis de la tabla destaca una brecha significativa en el conocimiento sobre la neurotecnología entre los estudiantes y profesores de la UE Fiscomisional “Juan Montalvo”. Abordar esta brecha a través de educación, formación docente y desarrollo curricular es esencial para aprovechar las oportunidades que esta tecnología puede ofrecer en la mejora de la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas; recuperando las palabras de Pradas (2017), la Neurotecnología educativa es una metodología utilizada para facilitar y permitir el aprendizaje a la vez que incorpora las TICS en la educación.

Tabla 3

P2. ¿Usted ha recibido alguna capacitación sobre neuro tecnología y competencias digitales?

Porcentaje Porcentaje

Frecuencia Porcentaje

válido acumulado

Nota. Tabla sobre capacitaciones de neuro tecnología y competencias digitales. Fuente: Elaboración propia.

El 41.3% de los encuestados de los estudiantes se mostraron indiferentes respecto a si han recibido o no capacitación en neuro tecnología y competencias digitales. Esto puede reflejar una falta de compromiso o percepción de relevancia sobre estas capacitaciones. Un 22.5% indicó que "CASI NUNCA" ha recibido capacitación, y un 3.8% mencionó que "NUNCA" ha recibido capacitación. Esto suma un 26.3% de los encuestados que tienen poca o ninguna experiencia en capacitación sobre estos temas. Un 21.3% han recibido capacitación casi siempre, sumando así un 32.6% que han tenido una exposición bastante regular a este tipo de capacitación. El análisis de la tabla muestra que existe una proporción significativa de encuestados que no han recibido capacitación frecuente en neuro tecnología y competencias digitales. La mayoría de los encuestados se muestra indiferente hacia esta capacitación, lo que sugiere la necesidad de mejorar la relevancia y la accesibilidad de estos programas educativos. Solo un tercio de los encuestados ha tenido una exposición regular a la capacitación en estos temas, lo cual es insuficiente para asegurar un conocimiento amplio y profundo en la materia. Tanto el/la docente como el/la estudiante se motiva para adquirir estos conocimientos, sin olvidar que cuando estamos en contacto con la tecnología, gracias a las investigaciones de neuroimagen y electrofisiología, sabemos que nuestro cerebro cambia y se moldea cuando adquiere nuevos conocimientos (Martínez-Morga & Martínez, 2017). De esta manera, la Neuroeducación y la Neurotecnología no solo posibilitan y fortalecen la innovación educativa para los estudiantes, sino también para los educadores. Es importante recordar que no solo los niños, adolescentes y jóvenes están en un proceso constante de aprendizaje, sino también los docentes. En su búsqueda de herramientas pedagógicas, los docentes también construyen y expanden su propio conocimiento.

Estos hallazgos son consistentes con estudios previos sobre la adopción de tecnologías emergentes en el ámbito educativo. Por ejemplo, Jarrahi (2019) encontraron que la implementación de nuevas tecnologías en educación enfrenta desafíos significativos, tales como la falta de formación adecuada y la resistencia al cambio, lo cual podría explicar la alta tasa de indiferencia y la baja frecuencia de capacitación observada en nuestra encuesta.

Tabla 4

P4. ¿Cuáles son las herramientas tecnológicas que usted utiliza en el proceso de enseñanza de matemáticas?

Nota.Tabla cruzada sobre herramientas tecnológicas que usted utiliza en el proceso de enseñanza de matemáticas. Fuente: Elaboración propia.

La tabla presenta una comparación cruzada de género y el uso de diferentes herramientas tecnológicas en la enseñanza de matemáticas, desglosada por paralelos A, B y C. A continuación, se analiza las herramientas más utilizadas en los tres paralelos tantos en el género masculino como femenino. Coincidiendo con Meza (2020), que, en los resultados de su trabajo investigativo, relacionado a la influencia y aplicación de las TIC y la neuroeducación en el proceso de enseñanza y aprendizaje detalla que, los docentes reconocen que la tecnología ayuda a mejorar y prolongar la atención. Coinciden además con Mera (2023), siendo el GeoGebra una de la herramienta tecnológica más utilizada en los tres paralelos, con una alta preferencia tanto entre hombres como mujeres. En paralelo A y B, más del 50% de los encuestados utilizan GeoGebra. En paralelo C, también se destaca su uso con el 42.1% de menciones. Las calculadoras matemáticas también son ampliamente utilizadas, especialmente en paralelo A y C. En paralelo A, 54.2% de los encuestados utilizan calculadoras matemáticas. En paralelo B y C, su uso es significativo con el 41.7% y 42.1% respectivamente. El uso de software educativos varía significativamente entre los paralelos tanto en las encuestas aplicadas a los estudiantes como a los tres docentes. Al analizar los resultados obtenidos por Novillo (2017), En paralelo B, el 40.9% de los encuestados utilizan softwares educativos, mientras que en paralelo A, el 29.2% los utilizan. El uso de estas herramientas se debe a los contenidos que se dan de acuerdo con lo establecido por el Ministerio de Educación en este nivel. La tabla muestra que GeoGebra y las calculadoras matemáticas son las herramientas tecnológicas más utilizadas en la enseñanza de matemáticas, con una preferencia notable tanto entre docentes masculinos como femeninos. Las diferencias en el uso de software educativos y otras herramientas como el ábaco matemático y Calculenitor sugieren que la disponibilidad y la familiaridad con estas tecnologías pueden variar entre los diferentes paralelos y géneros. Para realizar una propuesta de herramientas tecnológicas que dinamicen la enseñanza de las matemáticas, se tuvo en cuenta lo planteado por Mera (2023). Según Mera, las herramientas digitales son el complemento perfecto para la enseñanza del siglo XXI, permiten al docente hacer sus clases más atractivas y captar la atención de los estudiantes, lo que mejora la comprensión del tema. Coincidimos con estos autores en que, aunque los docentes tienen conocimiento sobre estas herramientas, no siempre saben manejarlas adecuadamente. Cada herramienta tecnológica tiene diferentes características y funciones, lo cual puede generar confusión entre algunos docentes y llevar a que no se implementen completamente estos recursos en el aula. Las herramientas digitales apoyan a la enseñanza-aprendizaje del área de matemática proporcionando otras formas de poder transformar conceptos a través de la exploración y desarrollo de estos, aunque aún no se les ha dado todo el respaldo a estas herramientas, depende mucho del pensamiento que los docentes tengan frente a ellas. (Thurm & Barzel, 2020).

Pero en esta coyuntura, no es una. opción dejar de usarlas, esto conlleva a la creatividad del maestro y a su pedagogía, pues es él quien diseña las actividades. Además, se debe tener en cuenta las habilidades digitales de los estudiantes evitando sobredimensionarlas, (Viberg & Andersson, 2020). Si bien es cierto se habla de nativos digitales en muchos casos ellos, solo son consumidores de contenidos, de redes sociales, y necesitan la orientación para poder usar de manera adecuada estas herramientas tecnológicas para su aprendizaje.

Tabla 5

P5 Considera usted que el uso de las tecnologías en sus clases de Matemáticas contribuye en los estudiantes a:

Nota. Tabla cruzada sobre el uso de las tecnologías en sus clases de Matemáticas. Fuente: Elaboración propia.

Con relación a la tabla cruzada sobre el uso de las tecnologías por paralelos podemos evidenciar los siguientes resultados. Todos los encuestados, independientemente del género y paralelo, creen que las tecnologías mejoran la motivación (100%). En paralelo A, el 50% de los hombres y el 53.3% de las mujeres creen que mejora la interacción con otros. En paralelo B, estos porcentajes son del 43.8% y 28.6% respectivamente. En paralelo C, el 42.9% de los hombres y el 35.7% de las mujeres creen que mejora. Para Rendón (2018), considera que las TIC más relevantes y de aporte para el área de matemática son: Ekuatio, Khan Academy, Saber saber.com y Chamilo, Scrach y DFD. Estos resultados difieren de los obtenidos en el presente estudio debido a la amplia gama de herramientas existentes, las cuales son escogidas por los decentes en dependencia de los recursos con que cuentan en sus instituciones, las características de sus educandos y los objetivos que se proponen alcanzar.

La percepción del impacto de las tecnologías en diferentes áreas varía según el género y el paralelo. Sin embargo, hay un consenso claro sobre la mejora de la motivación entre todos los encuestados. Las otras áreas (interacción con el profesor, flexibilidad en procesos matemáticos e interacción con otros) muestran variaciones más significativas, lo que sugiere que la implementación y el uso de tecnologías pueden necesitar ajustes y personalización según el contexto y el grupo específico dentro del proceso de enseñanza aprendizaje en el aula.

Según (Terigi, 2016) Postula que “la neurociencia educativa permite a los docentes comprender a sus estudiantes, conocer sus pensamientos, relaciones, emociones y formar lazos de empatía con sus necesidades para así ejecutar mejor sus planes académicos” (p. 52).

Por otro lado, (Méndez, 2021) plica que la función de la neurociencia es “explicar los procesos neuro cognitivos de los estudiantes, para saber cuáles son las funciones de cada área cerebral en el proceso de aprendizaje y como pueden ser estimulados según cada actividad que se desarrolla en el aula” (p. 280). Por último, Benito (2010) afirma que “la neurociencia es un campo científico interdisciplinar, es decir, que se enriquece de otras ramas científicas, cuyo fin es estudiar la anotomía cerebral del infante en su proceso de escolarización y su conducta en el aula” (p. 2).

El conocimiento sobre el funcionamiento del cerebro es esencial para la efectiva aplicación de la neurotecnología en el ámbito educativo, debido a que mejora la capacidad de los docentes para apoyar el proceso de aprendizaje de los estudiantes y se comprueba la hipótesis de la investigación “El uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas en el décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” mejora la motivación y el interés de los estudiantes hacia la asignatura, así como el entusiasmo de los profesores para su utilización en clases”. Se demuestra en la pregunta 5 de la encuesta aplicada a los estudiantes y los docentes.

Las herramientas digitales en esta coyuntura han facilitado el proceso de enseñanza de las matemáticas, siendo estas muy diversas, han propiciado en el docente el desarrollo de su creatividad e imaginación, evidenciando su competencia digital. Hay que tener en claro que las herramientas digitales son únicamente un insumo que ayuda al docente a lograr el aprendizaje, una herramienta al ser usada debe tener un fin pedagógico, pues el propósito es que el estudiante aprenda matemáticas.

DISCUSIÓN

El propósito de esta investigación fue describir el uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas para estudiantes del décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” en el período 2023-2024. A continuación, se interpretan los resultados obtenidos en función del objetivo y se responden las preguntas de investigación mediante la triangulación de datos y el análisis de la hipótesis.

Hipótesis planteada

H1 (Hipótesis alterna): El uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas en el décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” mejora la percepción sobre la motivación y el interés de los estudiantes hacia la asignatura, así como el de los profesores para su utilización en clases.

H0 (Hipótesis nula): El uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas en el décimo año de la Unidad Educativa Fiscomisional “Juan Montalvo” no tiene un impacto significativo en la percepción sobre la motivación y el interés de los estudiantes ni en la predisposición de los docentes para su aplicación.

Con base en los resultados obtenidos, se acepta la hipótesis alterna (H1) y se rechaza la hipótesis nula (H0). Se evidenció que, aunque los estudiantes y docentes desconocen en gran medida el concepto de neurotecnología (100% de los encuestados indicaron no conocerlo), el uso de herramientas tecnológicas como GeoGebra y calculadoras matemáticas ha generado un incremento en la motivación e interés de los estudiantes. Esto respalda la hipótesis de que la tecnología tiene un impacto positivo en el aprendizaje de matemáticas y que su integración puede mejorar la enseñanza de la asignatura.

Preguntas de investigación y respuestas basadas en los resultados

1. ¿Cuál es el nivel de conocimiento de los estudiantes y docentes sobre neurotecnología?

Los resultados muestran que el 100% de los encuestados (80 estudiantes y 3 docentes) desconocen qué es la neurotecnología. Esto indica que existe una brecha de información significativa sobre este campo dentro del entorno educativo en el que se desarrolló la investigación.

2. ¿Cómo influye el uso de la neurotecnología en la motivación de los estudiantes en matemáticas?

A pesar de la falta de conocimiento sobre el término "neurotecnología", los estudiantes manifestaron una mayor motivación en clases al emplear herramientas tecnológicas como GeoGebra y calculadoras matemáticas. Los resultados reflejan que el 100% de los encuestados considera que la tecnología mejora la motivación en el aprendizaje de matemáticas, lo que indica que su integración puede ser clave para reducir la apatía hacia la asignatura.

3. ¿Cuáles son las herramientas tecnológicas más utilizadas en la enseñanza de matemáticas y cuál es su impacto?

Según los datos obtenidos, GeoGebra y las calculadoras matemáticas fueron identificadas como las herramientas más utilizadas en la enseñanza. Estas permiten a los estudiantes visualizar y comprender mejor conceptos abstractos. Sin embargo, otras herramientas tecnológicas como softwares educativos y ábacos matemáticos son menos utilizadas, lo que evidencia la necesidad de mayor capacitación en tecnologías educativas.

3. ¿Qué estrategias pueden implementarse para mejorar la capacitación en neurotecnología dentro del aula?

La falta de conocimiento sobre neurotecnología sugiere la necesidad de capacitaciones continuas tanto para docentes como para estudiantes. Además, se recomienda el desarrollo de programas educativos que promuevan el uso adecuado de herramientas tecnológicas en el aula, optimizando su integración en la enseñanza de matemáticas.

A partir del análisis de los resultados y la validación de la hipótesis, se concluye que la neurotecnología puede desempeñar un papel clave en la enseñanza de matemáticas al mejorar la motivación y el interés de los estudiantes, aunque actualmente existe una falta de conocimiento sobre este campo en el entorno educativo estudiado. Se requiere una mayor capacitación y difusión de estas tecnologías, así como su integración en el currículo escolar para maximizar su impacto en el aprendizaje.

Limitaciones

La investigación se centra en una población específica de estudiantes de décimo año de la institución educativa, lo que puede limitar la generalización de los resultados a otras poblaciones o contextos educativos, los hallazgos podrían no ser representativos de otros grupos de estudiantes o de diferentes niveles educativos, afectando la aplicabilidad de las conclusiones a un ámbito más amplio. El estudio revela un desconocimiento significativo sobre la neurotecnología tanto entre los estudiantes como entre los docentes, lo que podría haber influido en la percepción y el uso de las tecnologías estudiadas, puede haber afectado la efectividad de las tecnologías implementadas, limitando el potencial impacto observado en el estudio. La dependencia de encuestas podría no capturar completamente las complejidades del uso de neurotecnologías en el aula, omitiendo aspectos cualitativos importantes que podrían haber sido obtenidos mediante métodos adicionales como entrevistas u observaciones. La falta de formación podría haber reducido la capacidad de los docentes para utilizar estas herramientas de manera óptima, afectando los resultados y la percepción de los beneficios de la neurotecnología.

CONCLUSIONES

Se registró que el uso de la neurotecnología en las clases de matemáticas aumenta significativamente la motivación y el interés de los estudiantes hacia la asignatura, además de incentivar a los profesores a utilizar estas herramientas en el aula. Su integración se asocia con una mejora en la atención y el compromiso de los estudiantes por las metas de aprendizaje y los procesos de consolidación de conocimientos y algoritmos matemáticos.

Se evidenció un notable desconocimiento sobre la neurotecnología entre estudiantes y docentes, lo que destaca la necesidad de mayor educación y divulgación sobre este campo emergente. El 100% de los encuestados en el estudio desconoce qué es esta área de estudio, lo que sugiere una brecha importante en la formación tecnológica actual. Se observó que las herramientas tecnológicas más utilizadas en la enseñanza de matemáticas incluyen GeoGebra y calculadoras matemáticas, especialmente en la fase de aplicación de los algoritmos. No obstante, hay variaciones significativas en la fase de reflexión de los conocimientos, y en el uso general de otros softwares educativos, que, dependiendo del paralelo y género, son preferidas por los estudiantes.

Por último, se detalló que la falta de capacitación en el uso de las nuevas tecnologías educativas en docentes y estudiantes, transversalizada con el desconocimiento de los beneficios de la neurotecnología y competencias digitales, reflejó una baja frecuencia de uso y una actitud indiferente hacia las herramientas tecnológicas. En este sentido, la necesidad de innovar pedagógicamente en las maneras de adquirir un conocimiento requiere de una motivación constante, sin la cual, se limitaría el potencial impacto de la neurotecnología.

RECOMENDACIONES

Se deben desarrollar programas de capacitación continua para docentes y estudiantes sobre el uso de estrategia y herramientas digitales en la educación. Estas capacitaciones deben ser prácticas y específicas para superar la falta de formación adecuada identificada en el estudio. La Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo debe integrar de manera más robusta y continuamente la neurotecnología en el currículo, asegurando que tanto los contenidos teóricos como prácticos reflejen las oportunidades que estas tecnologías ofrecen para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de la asignatura de matemáticas.

Los docentes requieren ser incentivados y apoyados para desarrollar y aplicar estrategias pedagógicas innovadoras que incorporen neurotecnología, enfocándose en cómo estas tecnologías pueden facilitar la atención, la comprensión y la resolución de problemas en los estudiantes. Es crucial realizar evaluaciones periódicas de las herramientas tecnológicas utilizadas en el aula para identificar su efectividad y adaptarlas a las necesidades específicas de los estudiantes. Esta evaluación debe incluir la retroalimentación de docentes y alumnos para asegurar que las tecnologías implementadas sean verdaderamente beneficiosas para el proceso educativo.

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