Articulación entre la matemática y el campo de acción de la ingeniería de diseño de producto : aportes de la modelación matemática

Abstract

RESUMEN: La enseñanza del concepto de fuerza a través de ambientes de aprendizaje, aparece como una llave que le permite al estudiante un encuentro más íntimo con éste y un direccionamiento hacia una práctica que pueda llevarse a diferentes momentos de su vida cotidiana; dichos ambientes además le brindan al estudiante la posibilidad de acercarse al aprendizaje del concepto mediante una creación cooperativa donde sus dudas y cuestionamientos se debaten y perfeccionan a medida que se acercan a la temática tratada. Para el desarrollo de la investigación y la puesta en marcha de la propuesta se ha dividido el proceso en diferentes fases, mediante las cuales pudo medirse el nivel de impacto de la guía de aprendizaje y su viabilidad en el proceso. “Fase de preparación” durante esta se realizó la selección de la temática y estructuración de preguntas problematizadoras que permitieran dilucidar la pertinencia de la investigación (competencias científicas diseño y aplicación del ambiente de aprendizaje para el concepto de fuerza), “Fase de intervención” en dicha fase se desarrolló el trabajo dirigido al grupo experimental, contextualizando y adaptando el concepto, posteriormente se desarrolló el trabajo con la guía realizada con los estudiantes quienes finalmente concluyeron en la viabilidad del método (aplicación del FCI y análisis de resultados). La investigación fue desarrollada con estudiantes del Liceo San Luis, ubicado en el municipio de Yarumal al norte del departamento de Antioquia; quienes aplicaron el trabajo de acercamiento con la guía de aprendizaje, notándose mediante ésta una mejor adaptación a los conceptos y un acercamiento de mayor agrado que les permitió generarse unos saberes más férreos.

ABSTRACT: The research was developed in the framework of Doctorate in Education in the Mathematics Education line of the Universidad de Antioquia. This research deals about mathematical modelling and its link function between mathematical education and disciplinary field of a future Product Design Engineer. A literature review about mathematical modelling for engineering education and education needs in mathematics was presented. In relation to this review, the research problem was determined in this way: How an environment of mathematical modelling can enhance the link between mathematics and the field of a future product design engineer? Considering mathematical modelling as an environment that enhances the link involves thinking about the modelling particular conditions, because of this reason, situated learning was linked with design as a unit. In this sense, the expression mathematical modeling-and-design was used, with the aim of making explicit modelling as situated. This concept serves as theoretical support to analyze the subject of study of the research. Qualitative research was used in order to find meanings about the way of modelling of the students according to product design and the way they resolve the research problem. Thus, modelling environment and the way of modelling of future product design engineers were analyzed through observations, student records and recordings. The research results show that the mathematical modelling environment presents several conditions based on four components of modelling: contextualization, problematization, dialogue with disciplines and interaction with experts. Contextualization allows the students to understand the design ideas, recognize future actions and generate conceptual distinctions. Problematization was understood as an alternative to make informed decisions regarding the process design. The contributions from interaction with experts and dialogue between disciplines were guides to proceed and achieve the objective. At the same time, mathematical modelling took some peculiarities as in the case in which the students can evolve the models used and involve representations or models from other fields such as design, physics, chemistry, among others. Mentioned approaches generated conditions in order to differentiate the acting and way of working of the participants from other learning environments. At the same time, mathematical modelling process and design generate characteristics which allow attending the formal and functional requirements, according to the User. These requirements come from personal experiences or experiences of other subject.