Analyzing tasks assessed in university Calculus exams: a didactic and historical perspective

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15359/ru.38-1.11

Keywords:

task analysis, calculus, student assessment, mathematics, university

Abstract

[Objective] This study seeks to characterize mathematical tasks assessed in exams, with a focus on didactic features related to the meaning of the mathematical content they address, and their cognitive aspects. Additionally, it aims to describe the evolution of these features over time. [Methodology] In this longitudinal descriptive study, a content analysis of 568 mathematical tasks from 51 exams was conducted over 17 consecutive academic periods between 2014 and 2022. The analysis was conducted within the context of a Differential and Integral Calculus course taught at a university in Costa Rica. Information was organized and interpreted using a system of seven variables related to didactic features specific to the analysis of school-level mathematical tasks. [Results] The assessed mathematical tasks stand out for their variety of content and a predominance of verbal-symbolic representation, exclusively mathematical scientific situations, and cognitive demand at the level of procedures without connections. The predominance of exclusively mathematical scientific situations remained constant over time. However, from a certain point onwards, there was a tendency for verbal-symbolic representation and procedures without connections to decrease in favor of multiple representations and procedures with connections. [Conclusions] The assessed mathematical tasks partially reflect features related to the meaning of mathematical content and cognitive aspects essential for learning calculus. The evolution over time indicates progress in several features, although there is still ample room for improvement in others.

References

Askew, M., Hodgen, J., Hossain, S. y Bretscher, N. (2010). Values and variables: Mathematics education in high-performing countries. Nuffield Foundation.

Balcaza, T., Contreras, A. y Font, V. (2017). Análisis de Libros de Texto sobre la Optimización en el Bachillerato. Bolema, 31(59), 1061-1081. https://doi.org/10.1590/1980-4415v31n59a11

Bhaird, C. M., Nolan, B. C., O’Shea, A. y Pfeiffer, K. (2017). A study of creative reasoning opportunities in assessments in undergraduate calculus courses. Research in Mathematics Education, 19(2), 147-162. https://doi.org/10.1080/14794802.2017.1318084

Black, P. y Wiliam, D. (1998). Assessment and classroom learning. Assessment in Education, 5(1), 7-74. http://dx.doi.org/10.1080/0969595980050102

Caraballo, R. M., Rico, L. y Lupiáñez, J. L. (2011). Análisis de los ítems de las evaluaciones autonómicas de diagnóstico en España 2008-2009. Unión: Revista Iberoamericana de Educación Matemática, 7(26), 27-40. http://www.revistaunion.org/index.php/UNION/article/view/925

Castro, E. y Castro, E. (1997). Representaciones y modelización. En L. Rico (Ed.), La educación matemática en la enseñanza secundaria (pp. 95-124). Horsori.

Cohen, L., Manion, L. y Morrison, K. (2017). Research methods in education. Routledge. https://doi.org/10.4324/9781315456539

De la Orden, A. y Pimienta, J. H. (2016). Instrumento para determinar los tipos de evaluación utilizados por los profesores universitarios. Revista Electrónica de Investigación Educativa, 18(2), 40-52. http://redie.uabc.mx/redie/article/view/1088

Fernández-Plaza, J. A. (2016). Análisis de contenido. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 103-118). Ediciones Pirámide.

Flores, P. y Lupiáñez, J. L. (2016). Expectativas de aprendizaje. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 177-194). Ediciones Pirámide.

Gaona, J. y Vivier, L. (2022). Valor Epistémico de Tareas Diseñadas en un Sistema de Evaluación en Línea con Retroalimentación para Matemáticas. Revista de Matemática, Ensino e Cultura - REMATEC, 17(42), 79-110. https://doi.org/10.37084/REMATEC.1980-3141.2022.n42.p111-138.id453

García-Oliveros, G., Salguero-Rivera, B., Rodríguez-Díaz, O., Palomino-Bejarano, E. y Caicedo-Valencia, R. (2020). Las prácticas de evaluación de las matemáticas universitarias: Tensiones y desafíos desde la red conceptual en la que se inscriben. Uniciencia, 34(1), 246-262. http://dx.doi.org/10.15359/ru.34-1.14

Krippendorff, K. (2019). Content analysis: An introduction to its methodology. Sage publications. https://doi.org/10.4135/9781071878781

Lupiáñez, J. L. (2016). Sistemas de representación. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 119-138). Ediciones Pirámide.

Martinez-Luaces, V., Rico, L., Fernández-Plaza, J. A. y Ruiz-Hidalgo, J. F. (2018). Enriquecimiento de tareas y problemas de modelado inverso: Una experiencia con profesores en formación. En L. J. Rodríguez-Muñiz, L. Muñiz-Rodríguez, A. Aguilar-González, P. Alonso, F. J. García García y A. Bruno (Eds.), Investigación en Educación Matemática XXII (pp. 320-329). SEIEM. https://www.seiem.es/docs/actas/22/ActasXXIIDefinitivas.pdf

Miller, T. (2009). Formative computer-based assessment in higher education: the effectiveness of feedback in supporting student learning. Assessment & Evaluation in Higher Education, 34(2), 181-192. http://doi.org/10.1080/02602930801956075

Ministerio de Educación Pública [MEP]. (2012). Programas de Estudio de Matemáticas. MEP. https://www.mep.go.cr/programa-estudio/matematicas

Ministerio de Educación y Formación Profesional. (2022), Real Decreto 243/2022, de 5 de abril, por el que se establecen la ordenación y las enseñanzas mínimas del Bachillerato. Boletín Oficial del Estado, 82, 46047-46408. https://www.boe.es/eli/es/rd/2022/04/05/243/con

Moreno, A. y Ramírez, R. (2016). Variables y funciones de las tareas matemáticas. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 243-257). Ediciones Pirámide.

Moreno-Olivos, T. (2010). Lo bueno, lo malo y lo feo: las muchas caras de la evaluación. Revista Iberoamericana de Educación Superior, 2(1), 84-97. https://doi.org/10.22201/iisue.20072872e.2010.2.6

National Council of Teachers of Mathematics [NCTM]. (1995). Assessment standards for school mathematics. NCTM.

National Council of Teachers of Mathematics [NCTM]. (2000). Principles and Standards for School Mathematics. NCTM.

National Governors Association Center for Best Practices and Council of Chief State School Officers [NGA y CCSSO]. (2010). Common Core State Standards for Mathematics. NGA y CCSSO.

Organization for Economic Co-operation and Development [OECD]. (2016). PISA 2015 Assessment and Analytical Framework: Science, Reading, Mathematics and Financial Literacy. PISA, OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/9789264255425-en

Ramos, L. y Casas, L. (2018). Demanda Cognitiva de Estándares Educativos y Libros de Texto para la Enseñanza del Álgebra en Honduras. Bolema, 32(62), 1134-1151. https://doi.org/10.1590/1980-4415v32n62a19

Rico, L. (1997a). Bases teóricas del currículo de matemáticas en educación secundaria. Síntesis.

Rico, L. (1997b). Los organizadores del currículo de matemáticas. En L. Rico (Ed.), La educación matemática en la enseñanza secundaria (pp. 39-59). Horsori.

Rico, L. (2013). El método del Análisis Didáctico. Unión: Revista Iberoamericana de Educación Matemática, 9(33), 11-27. https://revistaunion.org/index.php/UNION/article/view/801

Rico, L. (2016). Matemáticas y análisis didáctico. En L. Rico y A. Romero (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 85-100). Ediciones Pirámide.

Rico, L. y Fernández-Cano, A. (2013). Análisis didáctico y metodología de investigación. En L. Rico, J. L. Lupiáñez y M. Molina (Eds.), Análisis Didáctico en Educación Matemática: metodología de investigación, formación de profesores e innovación curricular (pp. 1-22). Editorial Comares.

Rico, L. y Moreno, A. (Eds.). (2016). Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria. Ediciones Pirámide.

Rico, L. y Ruiz-Hidalgo, J. F. (2018). Ideas to work for the curriculum change in school Mathematics. En Y. Shimizu y R. Vithal (Eds.), Conference proceedings of the twenty-fourth ICMI Study: School Mathematics curriculum reforms: Challenges, changes and opportunities (pp. 301-308). Tsukuba, Japan: International Commission on Mathematical Instruction and University of Tsukuba. https://www.researchgate.net/publication/334548491_Ideas_to_work_for_the_curriculum_change_in_school_Mathematics

Rico, L., Lupiáñez, J. L. y Molina, M. (Eds.). (2013). Análisis Didáctico en Educación Matemática: metodología de investigación, formación de profesores e innovación curricular. Editorial Comares.

Ruiz-Hidalgo, J. F. (2016). Sentidos y modos de uso de un concepto. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de Secundaria (pp. 139-151). Ediciones Pirámide.

Ruiz-Hidalgo, J. F., Herrera Beltrán, M. E. y Velasco, M. V. (2019). Tareas de Cálculo en las pruebas de acceso a la Universidad. Revista de educación, (386), 137-164. https://doi.org/10.4438/1988-592X-RE-2019-386-430

Ruiz-Hidalgo, J. F. y Rico, L. (2016). Oportunidades para el aprendizaje. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 209-224). Ediciones Pirámide.

Sadler, D. R. (1989). Formative assessment and the design of instructional systems. Instructional Science, 18, 119-144. https://doi.org/10.1007/bf00117714

Sánchez, J. (2011). Evaluación de los aprendizajes universitarios: una comparación sobre sus posibilidades y limitaciones en el Espacio Europeo de Educación Superior. Revista de Formación e Innovación Educativa Universitaria, 4(1), 40-54. https://www.researchgate.net/publication/268401009

Sangwin, Ch. (2013). Computer Aided Assessment of Mathematics. Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199660353.001.0001

Segovia, I. (2016). Evaluación en matemáticas. En L. Rico y A. Moreno (Eds.), Elementos de didáctica de la matemática para el profesor de secundaria (pp. 309-328). Ediciones Pirámide.

Segovia, I. y Rico, L. (2001). Unidades didácticas: organizadores. En E. Castro (Ed.), Didáctica de la matemática en la Educación Primaria (pp. 83-104). Síntesis.

Smith, M. S. y Stein, M. K. (1998). Reflection on practice: Selecting and creating mathematical tasks: From research to practice. Mathematics teaching in the middle school, 3(5), 344-350. https://doi.org/10.5951/MTMS.3.5.0344

Soh, C. K. (2008). An overview of mathematics education in Singapore. En Z. Usiskin y E. Willmore (Eds.), Mathematics Curriculum in Pacific Rim Countries (pp. 23-36). Information Age Publishing.

Stein, M. K., Grover, B. W. y Henningsen, M. (1996). Building Student Capacity for Mathematical Thinking and Reasoning: An Analysis of Mathematical Tasks Used in Reform Classrooms. American Educational Research Journal, 33(2), 455-488. https://doi.org/10.3102/00028312033002455

Stiggings, R. (2014). Revolutionize assessment. Empower students, inspire learning. Corwing.

Suurtamm, C., Thompson, D. R., Kim, R. Y., Moreno, L. D., Sayac, N., Schukajlow, S., Silver, E., Ufer, S. y Vos, P. (2016). Assessment in mathematics education. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-32394-7

Swan, M. y Burkhardt, H. (2012). A designer speaks: designing assessment of performance in mathematics. Educational Designer: Journal of the International Society for Design and Development in Education, 2 (5), 1-41. https://www.educationaldesigner.org/ed/volume2/issue5/article19/

Terzis, V., Moridis, C. N. y Economides, A. A. (2012). The effect of emotional feedback on behavioral intention to use computer based assessment. Computers & Education, 59(2), 710-721. http://doi.org/10.1016/j.compedu.2012.03.003

Van den Heuvel-Panhuizen, M. y Becker, J. (2003). Towards a didactic model for assessment design in mathematics education. En A. Bishop, M. Clements, C. Keitel, J. Kilpatrick y F. Leung (Eds.), Second International Handbook of Mathematics Education (pp. 689-716). Kluwer Academic Publishers. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0273-8_23

Vargas, M. F., Fernández-Plaza, J. A. y Ruiz-Hidalgo, J. F. (2020). Significado de derivada en las tareas de los libros de 1° de Bachillerato. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 34(68), 911-933. https://doi.org/10.1590/1980-4415v34n68a04

Watson, A. y Ohtani, M. (Eds.) (2015). Task design in mathematics education: An ICMI study22 (p. 339). Springer Nature. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09629-2

White, N. y Mesa, V. (2014). Describing Cognitive Orientation of Calculus I Tasks Across Different Types of Coursework. ZDM: International Journal on Mathematics Education, 46(4), 675-690. https://doi.org/10.1007/s11858-014-0588-9

Published

2024-07-31

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