Dificultades de estudiantes de ingeniería en la resolución de tareas de modelización matemática: el caso de álgebra lineal

• Andrea Cárcamo Bahamonde ^[1] ; Claudio Fuentealba Aguilera ^[1]
  1. [1] Universidad Austral de Chile

     Universidad Austral de Chile

     Valdivia, Chile

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 33, Nº. 1, 2025
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Engineering students' difficulties in solving mathematical modelling tasks: the case of linear algebra
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• Resumen
  • español

    Este estudio identifica las dificultades que enfrentan estudiantes de primer año de ingeniería al resolver una tarea de modelización matemática en el curso de Álgebra Lineal. Se adoptó una metodología cualitativa sustentada en la investigación basada en el diseño, que incluyó tres fases: preparación del experimento, implementación de una tarea de modelización contextualizada en sostenibilidad, y análisis retrospectivo. Participaron 62 estudiantes de las carreras de Ingeniería en Construcción e Ingeniería Civil en Obras Civiles, organizados en 17 grupos de trabajo. Se recopilaron datos mediante la evaluación de protocolos escritos usando una rúbrica analítica, un cuestionario de percepción estudiantil y observaciones del investigador. Los resultados evidencian tres dificultades principales: usar herramientas matemáticas pertinentes; interpretar los resultados obtenidos en relación con el contexto real del problema; y coordinar el trabajo grupal durante la resolución de la tarea. Estas dificultades se manifestaron de manera consistente tanto en las percepciones estudiantiles como en sus producciones escritas, donde se observaron errores conceptuales en el uso de matrices y desconexión entre resultados numéricos y su significado contextual. El estudio aporta evidencia empírica sobre las dificultades específicas que enfrentan los estudiantes en la resolución de tareas de modelización matemática, proporcionando una base fundamentada para el diseño de intervenciones pedagógicas dirigidas a fortalecer estas competencias en la formación inicial de ingenieros.

  • English

    This study examines the challenges first-year engineering students encounter when solving a mathematical modelling task in a Linear Algebra course. A qualitative methodology based on design-based research was employed, comprising three phases: experimental preparation, implementation of a sustainability-contextualized modelling task, and retrospective analysis. A total of 62 students from Construction Engineering and Civil Engineering programs participated and were organized into 17 work groups. Data collection involved the evaluation of written protocols with an analytical rubric, administering a student perception questionnaire, and conducting researcher observations. The results indicate three primary difficulties: applying appropriate mathematical tools; interpreting results within the real-world context of the problem; and coordinating group work during task resolution. These challenges were consistently evident in both student perceptions and written work, which demostrated conceptual errors in the matrix usage and insufficient connection between numerical results and their contextual meaning. This study provides empirical evidence of the specific challenges' students encounter when solving mathematical modelling tasks, laying the foundation for designing pedagogical interventions to enhance these competencies in early engineering education.