La recuperación cardíaca como contexto para la enseñanza de la función exponencial: un diseño didáctico basado en objetivación, modelización y razonamiento covariacional
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Resumen
Resumen. La enseñanza de las funciones suele privilegiar enfoques algebraicos que dificultan la comprensión de los procesos de cambio y variación. En este trabajo presentamos un diseño didáctico para la enseñanza de la función exponencial en estudiantes de Ciencias de la Salud, articulando la Teoría de la Objetivación, la Perspectiva de Modelización y el Razonamiento Covariacional. La Génesis Instrumental se incorpora como marco complementario para analizar el papel de los artefactos tecnológicos en la secuencia. La propuesta se organiza en torno al estudio de la recuperación cardíaca después del ejercicio físico y se estructura en tres episodios: experiencia somática del fenómeno, construcción del modelo exponencial y análisis dinámico de la tasa de cambio mediante GeoGebra. Un elemento central del diseño es la introducción de la variable Exceso, que permite identificar relaciones multiplicativas en los datos fisiológicos y favorecer la transición hacia un modelo exponencial. El trabajo presenta un análisis a priori y un caso ilustrativo de carácter heurístico, constituyendo una propuesta teórica orientada a futuras implementaciones en aula.
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Citas
Artigue, M. (1992). Didactical engineering. En R. Douady y A. Mercier (Eds.), Research in didactique of mathematics: Selected papers (pp. 41–70). La Pensée Sauvage.
Artigue, M. (2002). Learning mathematics in a CAS environment: The genesis of a reflection about instrumentation and the dialectics between technical and conceptual work. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 7(3), 245–274.
Blum, W. y Leiß, D. (2007). How do students and teachers deal with modelling problems? En C. Haines, P. Galbraith, W. Blum y S. Khan (Eds.), Mathematical modelling (pp. 222–231). Elsevier.
Breidenbach, D., Dubinsky, E., Hawks, J. y Nichols, D. (1992). Development of the process conception of function. Educational Studies in Mathematics, 23(3), 247–285. https://doi.org/10.1007/BF02309532
Brousseau, G. (1997). Theory of didactical situations in mathematics. Kluwer Academic Publishers.
Carlson, M., Jacobs, S., Coe, E., Larsen, S. y Hsu, E. (2002). Applying covariational reasoning while modeling dynamic events: A framework and a study. Journal for Research in Mathematics Education, 33(5), 352–378. https://doi.org/10.2307/4149958
Confrey, J. y Smith, E. (1994). Exponential functions, rates of change, and the multiplicative unit. Educational Studies in Mathematics, 26(2-3), 135–164. https://doi.org/10.1007/BF01273661
Ellis, A. B., Özgür, Z., Kulow, T., Williams, C. y Amidon, J. (2015). Quantifying exponential growth: Three conceptual shifts in coordinating multiplicative and additive growth. Journal of Mathematical Behavior, 39, 135–155. https://doi.org/10.1016/j.jmathb.2015.06.004
Imai, K., Sato, H., Hori, M., Kusuoka, H., Ozaki, H., Yokoyama, H., Takeda, H., Inoue, M. y Kamada, T. (1994). Vagally mediated heart rate recovery after exercise is accelerated in athletes but blunted in patients with chronic heart failure. Journal of the American College of Cardiology, 24(6), 1529–1535. https://doi.org/10.1016/0735-1097(94)90150-3
Kuhn, J., Vogt, P. y Müller, A. (2022). Analyzing elevator oscillation with the smartphone acceleration sensors. En J. Kuhn y P. Vogt (Eds.), Smartphones as mobile minilabs in physics (pp. 207–211). Springer.
Lakoff, G. y Núñez, R. E. (2000). Where mathematics comes from: How the embodied mind brings mathematics into being. Basic Books.
Pierpont, G. L., Stolpman, D. R. y Gornick, C. C. (2000). Heart rate recovery post-exercise as an index of parasympathetic activity. Journal of the Autonomic Nervous System, 80(3), 169–174. https://doi.org/10.1016/S0165-1838(00)00090-4
Rabardel, P. (1995). Les hommes et les technologies: Approche cognitive des instruments contemporains. Armand Colin.
Radford, L. (2006). Elementos de una teoría cultural de la objetivación. Relime, 9 (Especial), 103–129.
Radford, L. (2010). Algebraic thinking from a cultural semiotic perspective. Research in Mathematics Education, 12(1), 1–19.
Radford, L. (2013). Three key concepts of the theory of objectification: Knowledge, knowing, and learning. Journal of Research in Mathematics Education, 2(1), 7–44.
Sierpinska, A. (1992). On understanding the notion of function. En G. Harel y E. Dubinsky (Eds.), The concept of function: Aspects of epistemology and pedagogy (pp. 25–58). Mathematical Association of America.
Stewart, J. (2016). Cálculo de una variable: Trascendentes tempranas (8ª ed.). Cengage Learning.
Van Dooren, W., De Bock, D., Depaepe, F., Janssens, D. y Verschaffel, L. (2003). The illusion of linearity: Expanding the evidence towards probabilistic reasoning. Educational Studies in Mathematics, 53(2), 113–138.
Varela, F. J., Thompson, E. y Rosch, E. (1991). The embodied mind: Cognitive science and human experience. MIT Press.