El estudio "El cálculo en carreras de ingeniería: un estudio cognitivo", realizado por Leopoldo Zúñiga en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, analiza el proceso de aprendizaje del cálculo en estudiantes de ingeniería, con un énfasis en el significado cognitivo de conceptos como funciones de dos variables y derivadas parciales. A través de un enfoque cualitativo, el estudio explora cómo el aprendizaje en contextos aplicados mejora la comprensión y la motivación de los estudiantes.

Uno de los principales hallazgos de la investigación es que la enseñanza tradicional del cálculo se enfoca en el desarrollo algorítmico y mecánico de los procedimientos matemáticos, dejando de lado la comprensión conceptual. Esto genera una desconexión entre las matemáticas y su aplicación en la ingeniería, dificultando que los estudiantes asocien el cálculo con problemas reales de su disciplina. En contraste, cuando el cálculo se enseña en contextos relevantes para la ingeniería, los estudiantes muestran mayor interés, retienen mejor la información y desarrollan un pensamiento matemático más estructurado.

El estudio presenta la implementación de un escenario didáctico contextualizado, en el cual se diseñó una experiencia de aprendizaje basada en un problema real: la contaminación ambiental provocada por desechos industriales en San Luis Potosí. A partir de este caso, los estudiantes trabajaron en la modelación matemática del problema utilizando el método de mínimos cuadrados, aplicando funciones de dos variables y derivadas parciales para encontrar soluciones prácticas. Se observó que esta estrategia mejoró significativamente la capacidad de los estudiantes para interpretar y aplicar los conceptos matemáticos en un contexto real.

Además, la investigación destaca la importancia de las funciones cognitivas en el aprendizaje, tales como la percepción del problema, la planificación de estrategias y la comparación de conceptos previos con nuevos conocimientos. También se identificaron dificultades cognitivas comunes, como la confusión entre variables e incógnitas y la impulsividad en la resolución de problemas, las cuales pueden ser mitigadas mediante metodologías de enseñanza más interactivas y aplicadas.

Este estudio resalta la necesidad de transformar la enseñanza del cálculo en ingeniería para hacerla más significativa y contextualizada. En el caso de Colombia, donde la formación en ingeniería enfrenta desafíos similares, es fundamental que docentes y diseñadores curriculares integren estrategias que vinculen el cálculo con problemas reales del entorno. Futuros profesionales que comprendan el cálculo en un marco aplicado estarán mejor preparados para resolver problemas de ingeniería y contribuir a la innovación en sus campos. Para los estudiantes, aprender cálculo con un enfoque práctico no solo facilita su comprensión, sino que también refuerza su motivación y compromiso con el aprendizaje de las matemáticas. 

Referencia:

Zuñiga, Leopoldo. (2007). El cálculo en carreras de ingeniería: un estudio cognitivo. Revista latinoamericana de investigación en matemática educativa, 10(1), 145-175. Recuperado en 29 de enero de 2025, de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-24362007000100007&lng=es&tlng=es.