Del cerebro a la computación, la robótica e inteligencia artificial
Quinto desafío estratégico: Impulsar una educación que transforme el paradigma que ha dominado la educación hasta el momento.
Definición de paradigma (RAE): Teoría o conjunto de teorías cuyo núcleo central se acepta sin cuestionar y que suministra la base y modelo para resolver problemas y avanzar en el conocimiento. El paradigma newtoniano.
Basados en la prueba piloto sobre el fortalecimiento de 70 docentes de 35 Instituciones de los Montes de María, contratada en licitación pública por la Gobernación de Bolívar con la empresa Software y Asistencia, y efectuada en compañía y dirección de la Universidad de Cartagena, según documentos adjuntos, hoy nos permitimos presentar el proyecto aquí mencionado, para ser difundido por las organizaciones universitarias y los ministerios pertinentes, a nivel nacional e internacional. Uno de los diez desafíos del PNDE 2016-2026, es el de impulsar una educación que transforme el paradigma educativo clásico, en otro que suministre nuevas bases y métodos para interpretar la realidad educativa y las necesidades de los estudiantes del presente tecnológico.
En respuesta a éste y otros desafíos, hemos logrado un nuevo método pedagógico con la aplicación de la matemática en la construcción de computadores, robótica e inteligencia artificial, para el uso en las áreas obligatorias de educación básica, media y superior, coherente con los avances científicos y tecnológicos, integrado por tres elementos:
1. Contribución a la política pública de formación de educadores
2. Innovaciones curriculares
3. Herramientas tecnológicas
Los referentes de calidad, programas y planes de todos los ministerios que tratan sobre Educación, apuntan a que los estudiantes aprendan de manera como lo hacen los científicos, esto es, con el propósito de consolidar una sociedad en paz, cuya competitividad esté basada en el conocimiento, el desarrollo tecnológico e innovación. Siguiendo los derroteros indicados por los ministerios, hemos incluido en éste proyecto el Método de Evaluación Internacional de Benjamín Bloom en la Lengua Castellana, las Matemáticas Digitales Siglo XXI y demás ciencias útiles para construir computación, robótica e inteligencia artificial; contribuyendo de esta manera en la edificación de: la política pública de formación de educadores, cuarto desafío del PNDE, para la inclusión en todas las instituciones del estado y en sus diferentes niveles de educación básica, media y universitarios.
La contribución de nuestro proyecto a éste desafío estratégico del PNDE 2016-2026, cumple con lo expuesto en los Lineamientos Curriculares de las disciplinas obligatorias, adoptando como eje trasversal nuestra Lengua Castellana con inclusión del método de evaluación de Benjamín Bloom, de uso extendido en universidades internacionales, que nos conduce al aprendizaje sistémico de nuestra lengua nativa, para comprender y aplicar correctamente las bases Matemáticas presentes en la Teoría de la Información y Comunicación TIC, que se encuentran incluidas en nuestro programa de Matemática Digital Siglo XXI, útil para conocer y construir computación, robótica e inteligencia artificial, dirigido a los docentes de todas las disciplinas exigidas en educación básica y media, como también universitarias.
El alto impacto que ha causado y causarán nuestras investigaciones, cumplen con el tercero, cuarto, quinto, sexto y décimo desafío del Plan Nacional Decenal de Educación, de manera que, la política pública de formación de educadores se debe efectuar con universidades, por medio de Diplomados, Especializaciones y Maestrías, fomentando así, las investigaciones para generar conocimiento en los niveles de educación básica, media y superior. Es así como impulsaremos el uso pertinente, pedagógico y generalizado de las nuevas y diversas tecnologías que apoyan la enseñanza-aprendizaje, en la construcción del conocimiento, la investigación y la innovación, fortaleciendo de esta manera el desarrollo para la vida.
Nuestros libros virtuales alojados en Plataforma Moodle, cumplen sistémica y holísticamente con el estado del arte de las actuales ciencias y tecnologías, e incluyen el método de evaluación y diseño curricular de Benjamín Bloom, con sus nuevas extensiones siglo XXI en Neurociencia. De modo que, Bloom nos ha dado luz hacia la transversalidad entre todas las áreas obligatorias de educación básica, media y universitaria. Exigencias éstas, comunes en los referentes de calidad de todos los ministerios pertinentes a la Educación y la Pedagogía; pero ausentes en el Portal Colombia Aprende y en la oferta del mercado colombiano. La rigurosidad de nuestras investigaciones ayuda a impulsar la innovación y la creatividad, para una mejor formación académica.
Hacemos énfasis en el estudio semiótico de la Aritmética, incluyendo el vocabulario lógico de la Lengua Castellana, que nos conduce a la construcción de las tablas de verdad, útiles para conocer y comprender sistémicamente la tecnología del siglo XXI. Enriquecemos el currículo de Matemáticas con contenidos nunca vistos aún a nivel internacional, ni en educación básica, media ni universitaria. Incluimos los axiomas y las siete operaciones aritméticas, para dar la definición correcta del Sistema Numérico Decimal, los métodos: inductivo, deductivo y constructivista. De manera que, mientras los estudiantes avanzan en sus diferentes niveles, relacionan los cuatro sistemas numéricos de uso en la computación y ponen en práctica los conocimientos, diseño, robótica e inteligencia artificial.
Nuestras series de Matemáticas Siglo XXI y Geometría Plana y del Espacio, especifican la verdad y naturaleza de las Ciencias Naturales, de modo que la Física relativista, la Química, como también, las Ciencias Humanas, son conectadas obligatoriamente con la Lengua Castellana, esto es, para el buen discernimiento científico de los estudiantes en el siglo XXI. Es así que, abordando los conocimientos mencionados, conducimos a los estudiantes a la apropiación de un Nuevo Método Pedagógico a través de la Lengua Castellana, extensible a todas las disciplinas obligatorias a nivel de básica, media y superior; cumpliendo así con la visión institucional de un nuevo estudiante que crea su propia base de conocimiento eliminando las incertidumbres, pues, han aprendido como los científicos lo hacen.
Plataforma Educativa Moodle
Pizarras interactivas
1. Regular y precisar el alcance del derecho a la educación.
2. La construcción de un sistema educativo articulado, participativo, descentralizado y con mecanismos eficaces de concertación.
3. El establecimiento de lineamientos curriculares generales, pertinentes y flexibles.
4. La construcción de una política pública para la formación de educadores.
5. Impulsar una educación que transforme el paradigma que ha dominado la educación hasta el momento.
6. Impulsar el uso pertinente, pedagógico y generalizado de las nuevas y diversas tecnologías para apoyar la enseñanza, la construcción de conocimiento, el aprendizaje, la investigación y la innovación, fortaleciendo el desarrollo para la vida.
7. Construir una sociedad en paz sobre una base de equidad, inclusión, respeto a la ética y equidad de género.
8. Dar prioridad al desarrollo de la población rural a partir de la educación.
9. La importancia otorgada por el Estado a la educación se medirá por la participación del gasto educativo en el PIB y en el gasto del gobierno, en todos sus niveles administrativos.
10. Fomentar la investigación que lleve a la generación de conocimiento en todos los niveles de la educación.
El primer período de la lógica está íntimamente ligado al nombre del gran filósofo Aristóteles (siglo IV a.C.), quien expuso las siguientes tres leyes del pensamiento: el principio de identidad (p ↔ p), el de no contradicción (¬(p ∧ ¬p)) y el de tercero excluido (p ∨ ¬p). Este período llamado lógica clásica o aristotélica terminó a mediados del siglo XIX, y da inicio a un nuevo periodo que llega hasta nuestros días, denominado lógica matemática o simbólica, en el cual, podemos citar a George Boole (1815-1864) como uno de sus principales precursores. Posteriormente, la axiomatización de la aritmética por Giuseppe Peano (1858-1932) y la sistematización de los aportes de éste y otros lógicos por Bertrand Russell (1872-1970) en la obra Principia Mathematica, sentaron las bases de la lógica moderna.
Luego con los resultados de Kurt Gödel (1906-1978) sobre la incompletitud de la aritmética formal, se abre el camino de una nueva racionalidad científica que hoy día con la inclusión del nuevo paradigma aritmético siglo XXI, descubierto por el ing. industrial colombiano Argemiro Martínez Sotomayor (1949), se facilita su comprensión desde los conceptos elementales de la disciplina Aritmética; dando como resultado la transformación del paradigma que ha dominado la educación hasta el momento. Es hora que ésta nueva investigación sea impartida en las universidades e instituciones educativas de Colombia, Latinoamérica y el mundo entero, incluyendo el método de la taxonomía de Benjamín Bloom (1913-1999) en la Lengua Castellana, con sus nuevas extensiones en Neurociencia.
Es bien sabido que el actual modelo educativo no está respondiendo a las necesidades de un mundo altamente globalizado y muestra escasos indicios de coherencia con los actuales avances científicos y tecnológicos, los cuales, de manera unánime, son transcendentales e importantes en todas las facetas de la sociedad. Sumado a lo aquí expresado, iniciativas destinadas a incluir tecnologías en el aula infortunadamente no han tenido el éxito esperado, debido al bajo fortalecimiento de los docentes en los nuevos métodos pedagógicos y en el conocimiento científico matemático en el que se edifica la actual tecnología, reflejando así una débil articulación entre los distintos niveles de la educación.
En este sentido, algunos efectos sensibles de estas problemáticas se traducen en deserción escolar y también de docentes, por el desconocimiento de las nuevas y diversas tecnologías que inhibe el aprendizaje deseado por los educandos, los cuales quieren una enseñanza tecnológica de acuerdo al siglo XXI. Además, la falta de un método general adecuado que permita la transversalidad entre todas las disciplinas obligatorias, impide ver la pedagogía como el acontecer práxico de la educación. Son éstas las dificultades por las que tiene que atravesar la transformación de un paradigma en siglo XXI, para el logro de un país en Paz.
Fortalecer a los docentes de educación básica, media y superior en el nuevo paradigma Aritmético Siglo XXI, producto de nuestra exhaustiva investigación; el cual incluye objetos matemáticos y lingüísticos poco usados en la práctica aritmética, definiciones sistémicas y nuevos principios epistemológicos, coherentes con el estado del arte de todas las ciencias formales, de modo que, la aritmética amplía su campo de acción haciendo las mismas funciones del álgebra booleana. Como efecto, se logrará que las escuelas se adapten a los alumnos, dando pronto inicio a su educación científica en temas que atraen su atención y que incentivan el conocimiento, la creatividad y la voluntad de saber de manera individual y colectiva, contribuyendo así con la reducción de la deserción escolar.
No obstante, por la importancia de ésta investigación que se convierte en patrimonio de la humanidad, es menester que dichos conocimientos sean impartidos por universidades y los ministerios, a Latinoamérica y el mundo entero, por medio de Diplomados, Especializaciones y Maestrías.
En concordancia con el objetivo central de la enseñanza-aprendizaje, los docentes estarán en capacidad de cumplir las cinco competencias aquí mencionadas, que complementan las exigencias de los referentes de calidad del MEN.
Gracias al legado de los pensadores mencionados en la siguiente gráfica de éste opúsculo, ellos contribuyeron a dar luz en la investigación del nuevo paradigma aritmético siglo XXI que presenta la Computación, la Robótica e Inteligencia artificial, a disposición de las universidades en general y de los ministerios. La bondad del nuevo paradigma que aquí presentamos, es de largo alcance porque permite hallar la relación adecuada entre las matemáticas y las demás ciencias, dejándonos ver hoy claramente, la participación de la aritmética en el diseño y construcción de los elementos y circuitos que permiten la tecnología moderna.
Para iniciar la justificación del título de este proyecto educativo, necesitamos informar que el propósito de esta investigación es el de cumplir con el deseo de los norteamericanos y colombianos, de preparar adecuadamente en el área de matemáticas a los estudiantes de básica primaria, media y secundaria, para alcanzar a los soviéticos en la carrera espacial. Veamos que dice el Ministerio de Educación Nacional de Colombia, en los antecedentes de sus Lineamientos Curriculares de Matemáticas actuales (página 15).
El lanzamiento del Sputnik por los soviéticos impulsó a los norteamericanos a iniciar una renovación de la enseñanza de las ciencias y de las matemáticas en la educación secundaria y media, para preparar a los futuros científicos que alcanzaran a los soviéticos en la carrera espacial. Numerosos programas experimentales de matemáticas fueron desarrollados por grupos de expertos, quienes creyeron encontrar en la teoría de conjuntos y la lógica matemática los medios más aptos para lograr que todos los niños tuvieran fácil acceso a las matemáticas más avanzadas.
Lineamientos Curriculares de Matemáticas. Antecedentes, página 15
Continuando con los mismos antecedentes en la página 16 el MEN explica que: “los numerosos problemas e inconvenientes surgidos en la introducción de las nuevas matemáticas, superaban las supuestas ventajas que se esperaban conseguir con el rigor en la fundamentación, la comprensión de las estructuras matemáticas, y la modernidad científica con el acercamiento a la matemática contemporanea.”
Gracias al ingeniero industrial Argemiro Martinez Sotomayor y al cuerpo de científicos modernos de la Editorial Pi y Omega SAS, cuyo representante legal es el ingeniero industrial Edwin Betts Cardona, hoy Pi y Omega, cuenta entre sus fondos educativos con la Matemática Digital siglo XXI, la cual cumple con los actuales Lineamintos Curriculares, los Estándares Básicos de Competencias y el Plan Nacional Decenal de Educación 2016-2026. La novísima investigación se logró, como aquí veremos, al corregir los defectos epitemológicos de los Lineamientos Curriculares actuales.
El camino a seguir ahora es el de enseñarle a los niños, niñas y jóvenes, la manera de aprender como lo hacen los científicos, para tal efecto, este material debe cumplir con la política pública de formación de educadores y con la transformación del paradigma que ha dominado la educación hasta el momento, ambos son desafíos estratégicos del PNDE 2016-2026. Además, para que este proyecto sea viable a todas las instituciones educativas, se necesita de la voluntad política del gobierno nacional. Si esto es así, podemos decir que en mediano plazo cerraremos la brecha que tenemos en todos los niveles educativos con otras sociedades basadas en el conocimiento.
Comenzamos la justificación de este proyecto presentandole a los lectores en general, el concepto de clasificación de la ciencia Matemática expuesto literalmente en la Aritmética de Baldor, página 10 inciso 13, titulada así:
Clasificación de la ciencia Matemática
Los criterios que generalmente se fijan para clasificar la Ciencia Matemática en elemental y superior son algo arbitrarios.
Las tres ramas mejor caracterizadas de la Ciencia Matemática son, la Aritmética, el Álgebra y la Geometría. Mas, siguiendo un criterio cuantitativo (suma total de los asuntos estudiados) y otro cualitativo (complejidad de los asuntos objeto de estudio), cualquiera de estas tres ramas presenta una serie de niveles que pueden orientarse hacia lo elemental o hacia lo superior.
Aritmética de Baldor, página 10 inciso 13
Entre las principales bondades entregadas en los Lineamientos Curriculares de Matemáticas al país, encontramos el «enfoque de sistemas» y las tres dimensiones dinámicas que deben estar presente en la enseñanza-aprendizaje. No obstante, independientemente de las bondades de dichos lineamientos, también hemos encontrados defectos epistemológicos que no han permitido la evolución de la Aritmética como base de la ciencia Matemática.
Defectos epistemológicos de los Lineamientos curriculares de Matemática entregados por el MEN en Julio de 1998 en el siglo XX
1. Solo enseñan 4 operaciones fundamentales para el aprendizaje de la Aritmética.
2. Ausencia del nombre de la Tabla de numeración antigua.
3. Solo enseñan parcialmente las Unidades de Orden del Sistema Numérico Decimal.
4. Omisión de los axiomas aritméticos de G. Peano, 1889 (109 años de atraso con respecto a los actuales Lineamientos Curriculares)
5. Omisión de los desafíos de D. Hilbert, 1900 (98 años de atraso con respecto a los actuales Lineamientos Curriculares)
6. Omisión de los resultados de K. Gödel 1932 (66 años de atraso con respecto a los actuales Lineamientos Curriculares).
7. Ausencia de un método pedagógico de evaluación y diseño curricular para todas las disciplinas obligatorias.
8. Ausencia de una definición del Sistema Numérico Decimal.
Novísima propuesta de solución de los defectos epistemológicos de los actuales Lineamientos Curriculares de Matemática en el siglo XXI
1. Inclusión de las 7 operaciones aritméticas para la enseñanza-aprendizaje.
2. Inclusión del nombre: Tabla de los adjetivos numerales de grado positivo, comparativo y superlativo.
3. Profundidad de la Unidades de Orden en el uso del SND y en los demás sistemas numéricos.
4. Inclusión de los axiomas aritméticos de G. Peano y también uno del ing. colombiano A. Martínez en la Aritmética Digital siglo XXI.
5. Inclusión del desafío de D. Hilbert, 1900 para demostrar la consistencia de los axiomas aritméticos de Peano.
6. Inclusión de los resultados de K. Gödel, 1932, sobre la Aritmética formal.
7. Inclusión de la Taxonomía de Bloom y de otros, como método de evaluación y diseño curricular, en todas las disciplinas obligatorias.
8. Inclusión de la definición correcta y/o adecuada del Sistema Numérico Decimal.
Definición del Sistema Numérico Decimal en el siglo XXI
Es un sistema axiomático, formal y consistente, formado por siete operaciones aritméticas expresable simbólicamente con los dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9), y la base del sistema se escribe 10 (uno cero), que se lee unidad de segundo orden (primera potencia); que significa, reunión de diez unidades de primer orden llamada decena. Esta última, aumenta y disminuye linealmente como potencias de diez, llamadas unidades de orden y unidades de suborden. Todas estas unidades lineales son expresables en un registro semiótico equivalente llamado exponencial, de uso común en los contextos de carácter científicos.
Argemiro Martínez Sotomayor
Ing. Industrial colombiano
Esp. en Pedagogía y Docencia Universitaria
A través de las bondades y correcciones de los defectos epistemológicos de los actuales Lineamientos Curriculares de Matemáticas en el siglo XXI, se hace uso de la Aritmética como madre o base de todas las Matemáticas para construir un nuevo método pedagógico afín con el lenguaje universal de la tecnología moderna, el cual se encuentra presente hoy día en todas las ciencias y en nuestra vida cotidiana.
Las nuevas tecnologías se construyen bajo lenguajes lógicos que tienen como base el cerebro humano. El conocimiento de la Aritmética siglo XXI como rama de la lógica y equivalente al Álgebra booleana, favorece el potencial creativo para la concepción e integración de las nuevas tecnologías convergentes. En consecuencia, la inserción de estos lenguajes lógicos dentro del currículum escolar, amplían el campo de indagación sobre el cual actúan las estructuras cognitivas del aprendiz. De esta forma, en el mediano plazo, cerraremos la brecha en los niveles de básica, media y superior, que tenemos con otras sociedades basadas en el conocimiento.
Javier Antonio Montoya Martínez
Doctor (PhD) en Teoría y Simulación en Física del Estado Sólido, SISSA, Italia.
Físico, Universidad del Valle.
Pedro Javier Meza Castellar
Doctor (PhD) en Agrociencias, Universidad de La Salle, Colombia.
Ing. Químico, U. Nacional de Colombia.
Bertha Inés Villalobos Toro
Doctor (PhD) en Gestión de Empresas, U. de Coímbra, Portugal.
Investigador Asociado, MinCiencias.
Ing. Industrial, U. del Norte.
Jairo Antonio Ceballos Sandoval
Doctor (PhD) en Cambio Climático y Políticas de Desarrollo Sostenible, U. de Lisboa, Portugal.
Investigador Senior, MinCiencias.
Microbiólogo, Universidad Libre.
Argemiro Menco Mendoza
Mag. en Conflicto Social y Cultura de Paz.
Esp. en Didáctica del Lenguaje y la Literatura, UdC.
Poeta, escritor, abogado y periodista.
Edgardo Cuadrado Salgado
Magíster en Lingüística, U. Nacional de Colombia.
Profesional en lingüística y literatura, UdC.
María Cecilia Aroca Díaz
Magíster en Entornos Virtuales de Aprendizaje, Universidad de Panamá.
Licenciada en Gestión Educativa, USB CTG.
Belky Fernández Del Rio
Magíster en Desarrollo Educativo y Social, Universidad Pedagógica, Col.
Trabajadora Social, UdC.
Viviana Casasbuenas Juan
Magíster en Programación Neurolingüística, The Society of Neuro–Linguistic Programming.
Esp. en Gerencia del Talento Humano, UTB CTG.
Profesional en Psicología, Universidad Incca de Colombia
Jaider Esteban Salazar Cardona
Mágister en Desarrollo Humano, FLACSO, Argentina.
Matemático, U. Nacional de Colombia.
Orlando Periñán Lombana
Esp. en Gerencia Serv. Sociales, F. U. Luis Amigó.
Lic. en Educación, y Ciencias Religiosas, Pontificia Javeriana. Escritor e historiador
Argemiro Martínez Sotomayor
Esp. en Pedagogía y Docencia Universitaria, USB CTG.
Ing. Industrial, UTB.
Óscar Teran Arrieta
Posgrados en Informática, Gerencia Integral y Alta Gerencia.
Ing. Industrial, UTB.
Edwin Betts Cardona
Esp. en Física Aplicada y Computacional, UdC.
Ing. Industrial, UTB.
Detalles del proceso de licitación pública de la prueba piloto realizada en los montes de María