Millones de estudiantes de secundaria y de álgebra universitaria se unen en una agonía compartida sobre la solución de ecuaciones algebraicas. Ahora, un estudio ha encontrado que la mayoría de los niños en edad preescolar tienen habilidades para el álgebra, incluso antes recibir instrucción en matemáticas.

En un estudio recientemente publicado en la revista Developmental Science, la autora principal e investigadora post-doctoral Melissa Kibbe, y la profesora adjunta de ciencias psicológicas y cerebrales de la Universidad de Johns Hopkins, Lisa Feigenson, encontraron que la mayoría de niños en edad preescolar y de la escuela de párvulos, de entre 4 y 6 años, pueden practicar álgebra básica de forma natural.

“Esos niños muy pequeños, algunos de los cuales apenas están aprendiendo a contar, y algunos que incluso no han ido a la escuela, pueden practicar álgebra básica y con poco esfuerzo”, dice Kibbe. “Lo hacen mediante el uso de lo que llamamos un ‘sistema numérico aproximado’, que es su sentido innato de la cantidad y el número”.

El “sistema numérico aproximado” también se le llama “sentido numérico”, y describe en los seres humanos y en los animales la capacidad de dimensionar rápidamente la cantidad de objetos en sus entornos cotidianos. Los seres humanos y una multitud de otros animales nacen con esta habilidad, y es probablemente una adaptación evolutiva para ayudar a que los ancestros de los humanos y de los animales sobrevivieran en la naturaleza, dicen los científicos.

Las investigaciones anteriores han revelado algunos datos interesantes sobre el sentido numérico, incluyendo que los adolescentes con mejores habilidades matemáticas también tenían un sentido numérico superior cuando eran niños en edad preescolar, y que el sentido presenta su mayor desarrollo a los 35 años.

Kibbe se preguntó si los niños en edad preescolar pueden aprovechar esa capacidad matemática intuitiva para resolver una variable oculta, o en otras palabras, para hacer algo relacionado con el álgebra básica antes de haber recibido instrucción formal en matemáticas. La respuesta fue “sí”, al menos cuando el problema de álgebra fue actuada por dos juguetes de peluche – Gator y Cheetah – y con el uso de “tazas mágicas” llenas de objetos como botones, zapatos de muñecas de plástico y monedas.

En el estudio, los niños se sentaron de forma individual con un examinador que les presentó a los dos personajes, cada uno de ellos con una taza llena con una cantidad desconocida de materiales. A los niños se les dijo que la taza de cada personaje “mágicamente” añadiría más objetos a una pila que ya estaba en una mesa. Pero a los niños no se les permitió ver el número de objetos en cada una de las tazas: sólo veían la pila antes y después de que se añadieran los objetos, por lo que tenían que inferir aproximadamente cuántos objetos contenía la taza de Gator y cuántos la de Cheetah.

Al final, el examinador fingía que había mezclado las tazas, y pedía a los niños – después de mostrarles lo que había en una de las tazas – que le ayudaran a averiguar de quién era la taza. La mayoría de los niños sabía de quién era la taza, un hallazgo que reveló a los investigadores que los pequeños participantes habían resuelto por una cantidad faltante, que es la esencia del álgebra básica .

“Lo que había en las tazas eran las variables ‘x’ y ‘y’, y los niños acertaron”, dice Feigenson. “La taza de Gator era la variable ‘x’, y la taza de Cheetah era la variable ‘y’. Nos enteramos de que los niños pequeños son muy, muy buenos en esto. Parece que aprovechan su sentido numérico innato para resolver el problema”.

Si este tipo de razonamiento algebraico básico es tan simple y natural para los niños de 4 , 5 y 6 años, la pregunta sigue siendo por qué es tan difícil para los adolescentes y para otros.

“Una posibilidad es que el álgebra formal, se basa en reglas y símbolos memorizados con los que parecen tropezar muchas personas”, dice Feigenson. “Así que una de las futuras direcciones emocionantes para esta investigación es preguntarse que si les dice a los maestros que los niños tienen esta capacidad innata – mucho antes de que dominen los símbolos – podría ayudar a animar a que los estudiantes aprovechen esas habilidades. Los profesores pueden ser capaces de ayudar a los niños a dominar este tipo de cálculos antes, y con mayor facilidad, dándoles una ventaja”.

Otra conclusión de la investigación es que la aptitud del sistema numérico aproximado no sigue líneas de género. Los niños y las niñas respondieron a las preguntas correctamente en proporciones iguales durante los experimentos, dicen los investigadores.

Artículo científico: Melissa M. Kibbe, Lisa Feigenson. Young children ‘solve for x’ using the Approximate Number System. Developmental Science, doi: 10.1111/desc.12177

Fuente: John Hopkins University