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Estudios sobre los problemas ternarios de probabilidad condicional de nivel N0

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Estudios sobre los problemas ternarios de probabilidad condicional de nivel N0

dc.contributor.advisor	Huerta Palau, Manuel Pedro
dc.contributor.author	Edo Gual, Patricia Isabel
dc.contributor.other	Departament de Didàctica de les Matematiques	es_ES
dc.date.accessioned	2014-11-19T07:55:51Z
dc.date.available	2014-11-20T07:10:02Z
dc.date.issued	2014
dc.date.submitted	28-10-2014	es_ES
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10550/39878
dc.description.abstract	This thesis approaches the teaching and learning of conditional probability problems. Specifically, we investigate a particular family of school word problems we call ternary problems of conditional probability of level N0. These problems are characterized by the fact that they do not put forward any known conditional probabilities in their formulation. The specific objectives of the thesis are: first, to deepen in the study of the mathematical structure of the problems; second, to observe the performance of a group of students of secondary school (15-16 years old) when solving this kind of problems; third, to design, put in practice and see the effects of a teaching unit on problems of level N0, in the same group of students. The research is organized around these three objectives and consequently it is divided intro three phases. In the first one, we consider the problems as mathematical objects to study them in terms of quantities and their relationships, in a purely mathematical context. By these means, we are able to identify eleven different cases of non-indeterminate problems of level N0. In the second phase of the investigation, we design two tests, each formed by six of these problems, and administer them in a group of nine students in 4º ESO that have not received teaching on probability. The problems are formulated in terms of absolute frequencies and percentages and the aim of these questionnaires is to observe the initial solving strategies, difficulties and errors of the students. Lastly, in the third phase of the study, we design and implement a teaching unit of problems of level N0, based on the RME principles and the use of the two-way table for the solving of the problems. Next, we administer a third test to observe the results. When formulating the problems, we have taken into account the context in which the problem is set up, the mathematical structure of the problem and the data format. These three task variables are the ones we focus on and the ones that are taken as independent variables in the research study. With regards to the analysis of the students' production, it has been mainly qualitative and it has been carried out through a graphical tool called "Trinomial Graph of the World of Ternary Problems of Conditional Probability", created by Cerdán & Huerta (2007). This tool allows us to represent the students' performances in a synthetic and unified format that facilitates the comparison of the different solving processes. Therefore, we have not just observed the rightness of the answer given to the problem question, but also the complete solving process. As a result, we have identified different types of errors that we classify into 'quantity errors' (errors that involve a single quantity) and 'relation errors' (errors that involve several quantities and the way they are related). It is remarkable that some of these errors are connected to causality and then to the context in which the problems are formulated. In this study, these kinds of errors are overcome by the students after the learning and teaching process. Another source of errors we have observed is the frequent confusion between joint probability and conditional probability which does not completely disappear through instruction. Finally, we have seen that achieving competence in the use of two-way tables does not ensure the success in solving the problems. Therefore, during the teaching process it is necessary to insist on how to obtain a conditional probability from the data of a two-way table.	en_US
dc.description.abstract	Esta tesis aborda el problema de la enseñanza y aprendizaje de la probabilidad condicional, desde la resolución de problemas. Concretamente nos interesamos por una familia particular de problemas, que denominamos problemas ternarios de probabilidad condicional de nivel N0 y que se caracterizan por no presentar ninguna probabilidad condicional como dato conocido en el enunciado. Los objetivos concretos de la tesis son tres: primero, profundizar en el estudio de la estructura matemática de los problemas ternarios de nivel N0; segundo, observar la actuación de un grupo de nueve estudiantes cursando la asignatura Matemáticas Opción B de 4º de ESO resolviendo problemas de nivel N0; y tercero, diseñar, implementar y observar los efectos de una unidad didáctica para la enseñanza de la resolución de problemas de N0 sobre esa misma muestra de estudiantes. La investigación se ha organizado en torno a estos tres objetivos y en ella podemos distinguir tres fases. En la primera fase, tomamos en consideración a los problemas como objetos matemáticos en sí mismos para realizar lecturas analíticas de los mismos, lo que nos conduce a la identificación de once casos de problemas de N0 no indeterminados. En la segunda fase, diseñamos dos cuestionarios de problemas de N0 y los administramos a un grupo de nueve estudiantes que cursaban la Opción B de Matemáticas de 4º de la ESO, antes de recibir enseñanza, con el objetivo de observar las estrategias de resolución, las dificultades y los errores iniciales de los estudiantes ante este tipo de problemas. En la última etapa de la investigación diseñamos y experimentamos una unidad de enseñanza de problemas de N0, basada en los principios de la Educación Matemática Realista y caracterizada por el uso de la tabla de contingencia para la resolución de los problemas. A continuación, administramos un tercer cuestionario de problemas de N0 en el mismo grupo de estudiantes para observar los efectos de la enseñanza. A la hora de diseñar los enunciados de los problemas usados en la investigación hemos tenido en cuenta el contexto en el que se sitúan dichos enunciados, la estructura matemática de los problemas y el formato de datos en que se formula la información numérica. Estas tres variables de la tarea son las que se activan como variables independientes de la investigación. En cuanto al análisis de las producciones de los estudiantes ha sido, fundamentalmente, de tipo cualitativo y basado en el uso de una herramienta de tipo gráfico, el Grafo del Mundo de los Problemas Ternarios de Probabilidad Condicional, diseñada por Cerdán y Huerta (2007), sobre la cual representamos de manera sintética y en un formato unificado, la lectura que hacemos de la actuación de los resolutores, en términos de cantidades y relaciones entre cantidades usadas para la resolución de los problemas. Por tanto, a la hora de analizar las resoluciones de los estudiantes no nos hemos limitado a observar el éxito o fracaso en la obtención del resultado correcto, sino que hemos tenido en cuenta todas las fases del proceso, desde que el resolutor aborda el problema hasta que da una respuesta (si la da) a la pregunta formulada en el enunciado. Fruto de este análisis, identificamos diferentes tipos de errores, que clasificamos en errores de cantidad (aquellos que involucran a una cantidad de manera aislada) y errores de relación (aquellos que se producen al establecer relaciones entre varias cantidades). Son destacables los errores ligados al contexto, cuando los enunciados de los problemas se sitúan en contextos de tipo causalista, que son corregidos por la enseñanza, y los errores derivados de la confusión entre probabilidades condicionales y de la intersección, que no desaparecen completamente tras la enseñanza. También vemos como la competencia en el uso de la tabla de contingencia no garantiza el éxito en la resolución de los problemas, sino que se debe incidir en la forma de obtener probabilidades condicionales a partir de los datos contenidos en ella.	es_ES
dc.format.extent	670 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	Resolución de problemas	es_ES
dc.subject	Procesos de enseñanza	es_ES
dc.subject	Tablas de contingencia 2x2	es_ES
dc.subject	Didáctica de la Matemática	es_ES
dc.subject	Probabilidad condicional	es_ES
dc.title	Estudios sobre los problemas ternarios de probabilidad condicional de nivel N0	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::MATEMÁTICAS	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::PEDAGOGÍA	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES