Evaluación de conceptos clave de Matemáticas en Ciencia de Materiales

Autores/as
Afiliación

A. Pruna

Universitat Politècnica de València

E.M. Sánchez-Orgaz

Universitat Politècnica de València

Estívaliz Lozano-Mínguez

Universitat Politècnica de València

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Resumen

Las Matemáticas son fundamentales en todas las ramas de la ingeniería, al facilitar la comprensión de fenómenos físicos y el abordaje de problemas técnicos complejos. Por ello, el presente trabajo describe el diseño e implementación de una herramienta didáctica para evaluar conceptos umbral de matemáticas en la asignatura de Ciencia de Materiales. La propuesta se ha desarrollado para estudiantes internacionales de intercambio en la Universitat Politècnica de València (UPV), durante los cursos 2023- 2024 y 2024-2025. El objetivo es analizar la relación entre los conocimientos previos y la evolución del aprendizaje durante el curso. Para ello, se ha aplicado un test diagnóstico inicial cuyos resultados se comparan con los del examen final. Este enfoque permite identificar tanto el grado de consolidación de los conceptos clave como la persistencia de errores conceptuales. Los resultados muestran debilidades en el aprendizaje y evidencian la utilidad de la herramienta como apoyo docente en entornos multiculturales.

Palabras clave

Matemáticas, Ciencia de Materiales, Conceptos umbral, Multiculturalidad en el aula.

Abstract

It is a fact that prior understanding eases the acquisition of a new concept. The aim of this study is to observe the evolution of threshold concepts within a Material Science subject and identify whether there is a deficient transfer of knowledge impeding the acquisition of discipline concepts. Given the importance of Mathematics background in the discipline of Materials Science, a voluntary multiple-choice quiz was designed for Mathematics concept checks and applied in class, during the first course session. The quiz consisted of 2 concepts, namely measuring units and formulas which were assessed in 2 dimensions: factual recalls and applications. The work group refers to International Exchange students incoming to Universitat Politècnica de València during the academic year 2024-2025. During the course, the mentioned Mathematics concepts were revisited together with the discipline’s ones in varying examples, to reinforce them and the transfer of prior knowledge. The evolution of threshold concepts was observed from the frequency of faulty / absent concepts and deficient transfer of knowledge in the initial quiz and in the midterm and final official examinations. The satisfaction survey results on the reinforcing instrument were contrasted with the evolution of concept frequency. The results of this study allow the identification of faulty or absent threshold concepts, as well as deficient transfer of Mathematics knowledge and the effect on the learning process within the discipline of Materials Science.

Keywords

Mathematics, threshold concept, quiz, international exchange, Materials Science.