Instructional Process of the Derivative Applied in Business Engineering Students in Chile

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15359/ru.38-1.17

Keywords:

mathematics education, derivative, instructional process, ICT, Ontosemiotic Approach, engineering education, business engineering

Abstract

[Objective] The objective of this article is to present the results of the implementation of an instructional design for the teaching of the derivative for undergraduate students of Business Engineering in Chile. [Methodology] The participants in the study were ninety students of Applied Business Calculus at a Chilean university. The methodological design, based on the tools of the Ontosemiotic Approach to Mathematical Cognition and Instruction, consider various epistemic configurations in situations-problems concerning tangents, the calculation of derivatives from the rules for derivation, applications of the derivative for the calculation of maxima and minima, and analysis of graphs of functions. In addition, it integrates ICT into various activities. [Results] The results indicate that the instructional proposal for teaching the derivative overcomes some of students’ learning difficulties, as shown in various research studies. In particular, these include the difficulties that Business Engineering students have with the Euclidean conception of the tangent line, the interpretation of the derivative function and its geometric representation, the optimization of economic functions, and the application of the derivative to marginal functions. [Conclusions] It is concluded that the teaching and learning process is effective, in the sense that student learning for a specific engineering career is achieved by instruction that incorporates different interconnected epistemic configurations of the derivative, its different fields of problems, and contextual applications in their profession, together with the use of ICT resources.

References

Ariza Cobos, Á. y Linares Ciscar, S. (2009). Sobre la aplicación y uso del concepto de derivada en el estudio de conceptos económicos en estudiantes de Bachillerato y Universidad. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y experiencias didácticas, 27(1), 127-136. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.3667

Ballard, C. L. y Johnson, M. F. (2004). Basic math skills and performance in an introductory economics class. The Journal of Economic Education, 35(1), 3-23. https://doi.org/10.3200/JECE.35.1.3-23

Biza, I. y Zachariades, T. (2010). First year mathematics undergraduates’ settled images of tangent line. The Journal of Mathematical Behavior, 29(4), 218-229. https://doi.org/10.1016/j.jmathb.2010.11.001

Butler, J. S., Finegan, T. A. y Siegfried, J. J. (1994). Does more calculus improve student learning in intermediate micro and macro-economic theory? The American Economic Review, 84(2), 206-210. https://www.jstor.org/stable/2117830

Font, V. (2005). Una aproximación ontosemiótica a la didáctica de la derivada. En A. Maz, B. Gómez y M. Torralbo (Eds.), Noveno Simposio de la Sociedad Española de Educación Matemática SEIEM (pp. 111-128). Sociedad Española de Investigación en Educación Matemática (SEIEM).

Font, V., Godino, J. D. y Gallardo, J. (2013). The emergence of objects from mathematical practices. Educational Studies in Mathematics, 82(1), 97-124. https://doi.org/10.1007/s10649-012-9411-0

Font, V., Trigueros, M., Badillo, E. y Rubio, N. (2016). Mathematical objects through the lens of two different theoretical perspectives: APOS and OSA. Educational Studies in Mathematics, 91, 107-122. https://doi.org/10.1007/s10649-015-9639-6

Galindo Illanes, M. K. Breda, A. (2022a). El tratamiento de la derivada en el plan de estudios de Ingeniería Comercial en Chile. En T. F. Blanco, C. Núñez-García, M. C. Cañadas y J. A. González-Calero (Eds.), Investigación en Educación Matemática XXV (pp. 285-293). SEIEM.

Galindo Illanes, M. K. y Breda, A. (2022b). Estudo da derivada com o uso das TIC realizado com estudantes de engenharia no Chile. En C. A. Hauschild Johann y S. Nunes Lopes (Eds.), Docência e ciência: [re]valorização do conhecimento (1.a ed., Vol. 1, pp. 110-117). Editora Univates.

Galindo Illanes, M. K. y Breda, A. (2023a). A derivada no plano de estudos dos cursos de Engenharia Comercial no Chile. En A. L. Manrique y C. L. O. Groenwald (Eds.), Anais do IX Congresso Iberoamericano de Educação Matemática (pp. 2173-2183). Editora Akadem.

Galindo Illanes, M. K. y Breda, A. (2023b). Significados de la derivada en los libros de texto de las carreras de Ingeniería Comercial en Chile. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 37(75), 271-295. https://doi.org/10.1590/1980-4415v37n75a13

Galindo Illanes, M. K., Breda, A. y Alvarado Martinez, H. (2023). Diseño de un proceso de enseñanza de la derivada para estudiantes de Ingeniería Comercial en Chile. PARADIGMA, 44(4), 321-350. https://doi.org/10.37618/PARADIGMA.1011-2251.2023.p321-350.id1386

Galindo Illanes, M. K., Breda, A., Manríquez, D. D. C. y Martínez, H. A. A. (2022). Analysis of a teaching learning process of the derivative with the use of ICT oriented to engineering students in Chile. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 18(7), em2130. https://doi.org/10.29333/ejmste/12162

Garcés, W. y Font, V. (2022). Criterios que guían la práctica del profesor de matemáticas en cursos de ciencias básicas para ingeniería. Uniciencia, 36(1), 66-81. https://doi.org/10.15359/ru.36-1.5

Garcés, W., Font, V. y Morales-Maure, L. M. (2021). Criteria that guide the Professor’s practice to explain mathematics at basic sciences courses in engineering degrees in Peru. A case study. Acta Scientiae, 23(3), 1-33. https://doi.org/10.17648/acta.scientiae.6389

García, L., Azcárate, C. y Moreno, M. (2006). Creencias, concepciones y conocimiento profesional de profesores que enseñan cálculo diferencial a estudiantes de ciencias económicas. Revista latinoamericana de investigación en matemática educativa, 9(1), 85-116. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S1665-24362006000100005&script=sci_arttext

Godino, J. D. (2014). Síntesis del enfoque ontosemiótico del conocimiento y la instrucción matemática: motivación, supuestos y herramientas teóricas. En Universidad de Granada (pp. 1-60). http://www.ugr.es/local/jgodino/eos/sintesis_EOS_24agosto14.pdf

Godino, J. D. y Batanero, C. (1994). Significado institucional y personal de los objetos matemáticos. Recherches en didactique des Mathématiques, 14(3), 325-355.

Godino, J. D., Batanero, C. y Font, V. (2007). The onto-semiotic approach to research in mathematics education. ZDM - International Journal on Mathematics Education, 39(1-2), 127-135. https://doi.org/10.1007/s11858-006-0004-1

Godino, J. D., Batanero, C. y Font, V. (2019). The onto-semiotic approach: Implications for the prescriptive character of didactics. For the Learning of Mathematics, 39(1), 37-42. https://www.jstor.org/stable/26742011

Hey, J. D. (2005). I teach economics, not algebra and calculus. The Journal of Economic Education, 36(3), 292-304. https://doi.org/https://doi.org/10.3200/JECE.36.3.292-304

Johnson, R. B. y Onwuegbuzie, A. J. (2004). Mixed methods research: A research paradigm whose time has come. Educational researcher, 33(7), 14-26. https://doi.org/https://doi.org/10.3102/0013189X033007014

Larios, V. y Jiménez, A. (2022). Significados parciales de la derivada en libros universitarios en la formación de ingenieros. Praxis & Saber, 13(33), e12274-e12274. https://doi.org/10.19053/22160159.v13.n33.2022.12274

Larios, V., Murillo, R. E. P. y Reyes, H. M. (2021). Significados sobre la derivada evidenciados por alumnos de carreras de Ingeniería en una universidad mexicana. Avances de Investigación en Educación Matemática, 20(20), 105-124. https://doi.org/10.35763/AIEM20.4002

Löbner, S. (2013). Understanding semantics. Routledge. https://doi.org/10.4324/9780203528334

Orts Muñoz, A., Llinares Ciscar, S. y Boigues Planes, F. J. (2016). Elementos para una Descomposición Genética del concepto de recta tangente. Avances de investigación en educación matemática, 10, 111-134. https://doi.org/10.35763/aiem.v0i10.164

Pino-Fan, L. R., Castro, W. F., Godino, J. D. y Font, V. (2013). Idoneidad epistémica del significado de la derivada en el currículo de bachillerato. Paradigma, 34(2), 129-150. http://ve.scielo.org/scielo.php?pid=S1011-22512013000200008&script=sci_arttext

Pino-Fan, L. R., Godino, D. J. y Font, V. (2015). Una propuesta para el análisis de las prácticas matemáticas de futuros profesores sobre derivadas. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 29(51), 60-89. https://doi.org/10.1590/1980-4415v29n51a04

Pino-Fan, L. R., Godino, J. D. y Font, V. (2011). Faceta Epistémica Del Conocimiento Didáctico-Matemático sobre la Derivada. Educ. Matem. Pesq., 13, 141-178. http://funes.uniandes.edu.co/24491/1/Pino-Fan2011Faceta.pdf

Pino-Fan, L. R., Godino, J. D. y Font, V. (2016). Assessing key epistemic features of didactic-mathematical knowledge of prospective teachers: the case of the derivative. Journal of Mathematics Teacher Education, 21(1), 63-94. https://doi.org/10.1007/S10857-016-9349-8

Rodríguez-Nieto, C., Rodríguez-Vásquez, F. y Font, V. (2022). Nueva mirada para analizar las conexiones desde dos lentes teóricos: la teoría ampliada de las conexiones matemáticas y el enfoque ontosemiótico. En J. G. Lugo-Armenta, L. R. Pino-Fan, M. Pochulu y W. F. Castro (Eds.), Enfoque Onto-Semiótico del Conocimiento y la Instrucción Matemáticos: investigaciones y desarrollos en América Latina (1.a ed., Vol. 1, pp. 193-219). Universidad de Lagos.

Rondero, C. y Font, V. (2015). Articulation of the mathematical complexity of the arithmetic mean. Enseñanza de las Ciencias, 33(2), 29-49. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.1386

Santi, G. (2011). Objectification and semiotic function. Educational Studies in Mathematics, 77(2), 285-311. https://doi.org/10.1007/S10649-010-9296-8

Published

2024-07-31

Issue

Section

Original scientific papers (evaluated by academic peers)

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