Proyectos

La formación de ciudadanos y ciudadanas capaces de afrontar los desafíos sociales y tecnológicos actuales requiere de capacidades matemáticas que van más allá del foco tradicional en contenidos específicos y que den paso, en cambio, al desarrollo de habilidades matemáticas y de pensamiento matemático. La realidad educativa chilena evidencia que los logros académicos en matemática han estado estancados por varios años, para luego sufrir un retroceso durante el período de pandemia. Si bien, desde 2012, los lineamientos curriculares de la asignatura de Matemática incluyen explícitamente un foco en pensamiento matemático y objetivos de aprendizaje ligados a cuatro habilidades, docentes de todos los niveles educativos tienden a carecer de herramientas y competencias para desarrollarlas. Los numerosos desafíos de la formación docente de pregrado, posgrado y formación continua se profundizan al considerar la realidad de regiones distintas a la Metropolitana. En este contexto, se destaca la creación en 2015 de la Universidad de O’Higgins como una decisión para potenciar el acceso a la educación superior de una región históricamente postergada. En la actualidad, la Universidad de O’Higgins cuenta con una carrera de Pedagogía en Matemática, formación especializada en matemática en su carrera de Pedagogía en Educación Básica, y con un proyecto de programa de Magíster en Enseñanza y Aprendizaje de la Matemática cuya implementación se proyecta para 2024. Alrededor de estos programas, se ha generado un equipo de investigadores(as) y docentes proveniente de diversas disciplinas –grupo de investigación GeaMat– que comparten un interés común por mejorar la educación matemática a través de empoderar a los y las docentes con herramientas y competencias para el desarrollo de habilidades matemáticas y el pensamiento matemático en distintos niveles del sistema educativo. La presente propuesta busca consolidar estos vínculos a través de la articulación de una Red académica multidisciplinaria, nacional e internacional, que potencie la investigación, la docencia y la formación de capital humano avanzado en educación matemática, con foco particular en el estudio y desarrollo de habilidades matemáticas y el pensamiento matemático. El equipo chileno, liderado por la Universidad de O’Higgins con participación de la Universidad Católica de la Santísima Concepción y la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación, confluirá con un equipo de investigadores(as) de España, Costa Rica y Bélgica. Los miembros del equipo nacional cuentan con un historial de vinculación previa con los(as) investigadores(as) del extranjero, que se extiende en varios casos por más de cinco años y se continuará articulando a través de esta propuesta buscando potenciar la realización de iniciativas de investigación y desarrollo conjuntas, así como fortalecer la formación de pre y posgrado en el área en las instituciones nacionales. En particular, se espera como resultados de este proyecto: 1) la consolidación del grupo de investigación GeaMat, creado recientemente en la Universidad de O’Higgins, 2) el desarrollo de dos proyectos de investigación de forma colaborativa en la Red, 3) la realización de reuniones de intercambio de experiencias de formación de pre y posgrado en educación matemática, y 4) la elaboración de un documento con recomendaciones para el desarrollo de habilidades y pensamiento matemático en diferentes contextos educativos. De esta forma, se espera que esta propuesta produzca impactos tanto en el ámbito científico como en el ámbito educativo regional y nacional.

Según Tan y colaboradores (2020), la enseñanza de las matemáticas en la Educación Especial ha tendido hacia un carácter reparador que ha restringido el acceso al conocimiento, relegando a sus estudiantes a bajas expectativas, es decir, “formas deshumanizadas del aprendizaje matemático” (p. 22). Un factor clave para la superación de esta problemática es el conocimiento del profesor que enseña matemáticas, entendido como el conocimiento profesional necesario para realizar las tareas recurrentes al enseñar matemáticas, el que se ha mostrado como crítico para fomentar el aprendizaje de las matemáticas escolares (e.g. Blömeke et al., 2022). No obstante, este hecho tiene una particularidad cuando se trata de la enseñanza a estudiantes ciegos. Por ejemplo, algunos autores señalan que el conocimiento de este colectivo de profesores es enseñar a los estudiantes estrategias de cálculo especializadas, i.e., signografía matemática, el ábaco japonés Soroban o la máquina de escribir braille (Brawand y Johnson, 2016). Este foco en el cálculo estaría superado por la complementariedad que debiese darse con el profesor de aula regular, sin embargo, en las escuelas especiales para estudiantes ciegos, las y los encargados son educadores especiales. En este sentido, existe muy poca literatura respecto a cuáles son las estrategias más adecuadas para enseñar a estos estudiantes (Klingenberg et al., 2019) y particularmente, respecto a los conocimientos de educadores que los acompañan en estos procesos (Piñeiro y Calle, en prensa). Por lo anterior, este proyecto tiene como meta contribuir al aprendizaje de las matemáticas de estudiantes ciegos de educación básica, de una escuela especial. Para ello, ponemos el foco la caracterización del conocimiento matemático para la enseñanza sobre números y operaciones en aulas de estudiantes ciegos. Las preguntas que guían esta investigación son: ¿qué conceptos y habilidades moviliza el profesor de educación de personas ciegas cuando enseña el sistema de numeración y las operaciones aritméticas?, ¿qué uso realizan los profesores del conocimiento matemático para la enseñanza en sus prácticas? Estas preguntas se operativizan a través de un objetivo general que persigue “caracterizar el conocimiento matemático para la enseñanza que ponen en juego los profesores de educación especial de estudiantes ciegos al enseñar números y operaciones”. Para su consecución se ha diseñado un estudio cualitativo-exploratorio que se centra en el conocimiento matemático para la enseñanza y el uso que dan a este conocimiento. Se realizará un estudio cualitativo siguiendo un videobased approach (Widjaja et al., 2019). Además, se realizarán entrevistas pre-grabación de la clase que indaguen, mediante las categorías del MTSK, aspectos del diseño de la clase. Además, entrevistas posteriores a las clases para revisar, en conjunto, episodios específicos de las clases que otorguen mayor claridad a las decisiones tomadas en el aula. La racionalidad de focalizar en este tipo de escuela, tiene relación con que en la gran mayoría de escuelas especiales no existe la posibilidad de que profesores de educación especial trabajen colaborativamente con profesores de asignatura. Así, las y los educadores especiales deben hacerse cargo de la enseñanza de las matemáticas a estos niños y niñas sin haber sido formados en ello (Piñeiro y Calle, 2023).

Tan y coautores (2020) sostienen que la enseñanza de matemáticas en educación especial tiende a ser restaurativa, lo que limita las oportunidades de los estudiantes de adquirir conocimientos y reduce sus expectativas, es decir, “formas deshumanizadas del aprendizaje matemático” (p. 22). Un factor clave para superar este problema es su Mirada Profesional, es decir, el conjunto de tres habilidades interrelacionadas: prestar atención a las estrategias de los niños, interpretar la comprensión de los niños y decidir cómo responder basándose en la comprensión de los niños (Jacobs et al., 2010). Sin embargo, este hecho tiene sus peculiaridades a la hora de enseñar a estudiantes sordos. Podemos señalar que el currículo de matemáticas es creado por y para personas oyentes, sin tener en cuenta las características de la comunidad sorda, cuyo aprendizaje es principalmente visual y está mediado por el dominio de la lengua de señas por parte de profesores y estudiantes. En este sentido, la literatura ha mostrado que los estudiantes sordos tienen un rendimiento reducido cuando se enfrentan a tareas matemáticas (i.e., Pagliaro, 2010) y, aunque la pérdida auditiva no es una causa de bajo rendimiento per se, puede ser un factor de riesgo (Blatto et al., 2007). Este proyecto pretende contribuir al aprendizaje de las matemáticas en la educación básica de estudiantes sordos de una escuela especial con enfoque en educación bilingüe. En este contexto, el estudio se enfoca en el desarrollo de la Mirada Profesional o Noticing (Jacobs et al., 2010) del educador especial cuando enseña matemáticas y que se encuentra mediada por el uso de la Lengua de Señas Chilena (LSCh) y el manejo de los recursos léxico-gramaticales que son de naturaleza visual. Las preguntas que guían esta investigación son: ¿cómo un curso de desarrollo profesional sobre sentido numérico fomenta la Mirada Profesional en docentes de educación especial para estudiantes sordos?, ¿qué rol juegan en el desarrollo de la Mirada Profesional el uso de la lengua de señas y el uso de recursos semióticos multimodales para contribuir a la construcción de significación del estudiante sordo?, ¿cómo se representa la Mirada Profesional a través del manejo del espacio señante y del manejo de la iconicidad para la representación de significados? De manera general, este proyecto se enmarca en las Investigaciones de Diseño, considerada un paradigma metodológico emergente que estudia el aprendizaje de los estudiantes en contexto, y es usado principalmente para la exploración de mejoras educacionales, así como para describir nuevas formas de aprendizaje para los estudiantes (Cobb et al., 2007). Particularmente, esta investigación se llevará a cabo a través de dos fases: a) primero se realizará un experimento de enseñanza, el cual estudia la naturaleza del desarrollo de ideas, herramientas o modelos en los que están contenidos alumnos, profesores o grupos; en segundo lugar, realizaremos entrevistas individuales semiestructuradas, las que permitirán profundizar con mayor detalle en las ideas de los profesores. En cuanto a los participantes, esta investigación contará con la participación de profesores de una escuela para estudiantes sordos (adjuntamos carta de compromiso). El foco de análisis de la información estará centrado en el curso de desarrollo profesional y en las producciones (escritas y orales) de los profesores, usando la técnica del análisis de contenido (Kuckartz, 2019).

El riego de cultivos anuales se ha expandido en los últimos años a la par de las restricciones hídricas por el cambio climático, por lo que la investigación estratégica para aumentar la eficiencia y la sostenibilidad en el uso del agua es fundamental. Para ello, una nutrición vegetal equilibrada puede contribuir a aumentar la eficiencia en el uso del agua, especialmente con el aporte de silicio, pero esta sinergia aún es desconocida, especialmente en cultivos fertirrigados. Por lo tanto, es importante tener respuestas a las siguientes hipótesis: i) existe una dosis óptima y económica de Si para fertirrigación y los contenidos de Si en suelo/solución y foliar adecuados para su uso fundamentado, pero depende de la especie cultivada; ii) El suministro óptimo de Si mediante fertirrigación asociado puede reducir las necesidades de agua de ambas de los cultivos manteniendo una alta productividad. Para probar estas hipótesis, se realizarán dos experimentos con maíz y frijol, con el objetivo de establecer dosis de Si vía fertirrigación y su sinergia con K en tres regímenes hídricos en aspectos fisiológicos, bioquímicos, nutricionales y ambientales para apoyar una estrategia de uso eficiente de agua en un sistema de suministro de agua, cultivo de regadío.

El objetivo principal de este proyecto es analizar y comprender cómo la interacción entre escuela y familia puede generar altas expectativas compartidas para reducir las brechas educativas. Esto considerando dos perspectivas, una local y aplicada y otra global y con foco en el desarrollo de conocimiento básico. Desde la perspectiva local, tenemos que Chile, y en particular la Región de O'Higgins, presenta desafíos complejos en términos de desigualdades educativas asociadas a factores socioeconómicos y de ruralidad. Las brechas educativas son un problema persistente, asociado a un sistema educacional extremadamente segregado. Por otra parte, desde una perspectiva global, las desigualdades educativas son un problema munidal, con especificidades de cada contexto, y es necesario entender qué tipos de relaciones familia-escuela permiten reducir desigualdades. Además, uno de los objetivos de desarrollo sostenible es alcanzar una educación de calidad para todos y todas, y este proyecto apunta al logro de ese objetivo

El propósito del proyecto consiste en conocer si el cine de índole intercultural funciona como un mecanismo educativo capaz de contrarrestar actitudes de racismo o discriminación en escuelas públicas de las regiones de O'Higgins y del Maule, específicamente, en escuelas públicas que ofrecen enseñanza básica y que tienen alta matrícula con niños y niñas migrantes

La literatura muestra que diferencias en las habilidades matemáticas tempranas son fuertes predictores de desempeño matemático posterior e incluso afectan la selección de carreras universitarias. Además, aquellos niños que ingresan a la etapa escolar con habilidades matemáticas deficientes, mantienen bajos desempeños académicos durante toda su trayectoria escolar. De hecho, las condiciones iniciales de aprendizaje matemático determinan las trayectorias futuras de aprendizaje. En este contexto, un proyecto FONDEF (2019 - 2021) de la Universidad de O’Higgins nos permitió desarrollar el Test de Pensamiento Matemático (TPM, ver https://jugarmate.org/tpm/) para evaluar aprendizajes matemáticos en niveles de pre-kínder, kínder y 1ro básico. El TPM es un test basado en siete juegos digitales cuya aplicación en grupos grandes de estudiantes es rápida y sencilla por lo que permite recolectar una gran cantidad de datos de aprendizaje con poco esfuerzo. En congruencia con avances recientes en el desarrollo de habilidades matemáticas tempranas, este instrumento logra capturar dos dimensiones del pensamiento matemático infantil que son el pensamiento numérico y el razonamiento espacial. Estos desarrollos previos presentan una gran oportunidad para investigar las condiciones iniciales de los aprendizajes matemáticos y las posibles trayectorias de aprendizajes posteriores. La hipótesis que sustenta este proyecto es que existen perfiles de pensamiento matemático temprano que son capturados en los puntajes TPM y que las primeras trayectorias de aprendizaje se pueden modelar como un tránsito por estos perfiles. En este contexto, el presente proyecto propone la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial para el procesamiento y visualización de datos TPM para primero identificar distintos perfiles de pensamiento matemático temprano para luego encontrar patrones de tránsito entre éstos perfiles y así identificar trayectorias iniciales de aprendizaje matemático. La metodología propone analizar conjuntos de datos TPM obtenidos en una muestra de más de 700 estudiantes de prekinder, kinder y 1ro básico aplicando métodos de reducción de dimensionalidad (p.ej., análisis de componentes principales) y algoritmos de agrupamiento (p.ej., clustering). Los resultados de los algoritmos de agrupamiento se interpretan como perfiles de pensamiento matemático, mientras que análisis de evolución de perfiles se interpretan como las trayectorias iniciales de aprendizaje de las matemáticas tempranas. Se espera que los resultados de esta investigación se utilicen para el diseño de intervenciones remediales personalizadas que permitan potenciar el desarrollo de habilidades matemáticas tempranas.

En esta propuesta consideramos que la prospección y detección temprana de fitopatógenos constituye una iniciativa altamente necesaria de abordar de una manera colaborativa e integrada con los productores y otros integrantes del sistema olivícola. Lo anterior, debido a que hay escaza información sobre los patógenos bacterianos y virales que atacan al cultivo del olivo en Chile, como así también, de los insectos vectores que se asocian con la diseminación de estos. Por otra parte, la información disponible a nivel nacional se condice con acciones aisladas y reactivas, es decir, que una vez se presenta el problema se actúa en consecuencia.  Realizar prospecciones colaborativas con actores del sistema productivo, periódicas y preventivas serán significativas para aplicar medidas de gestión y/o manejo y cuarentena. En el hecho, la bacteria Xylella fastidiosa (agente causal del síndrome de declive rápido del olivo; OQDS), se encuentra ausente para el cultivo del olivo en Chile, no obstante, existe un alto riesgo de ingreso y propagación de esta bacteria si no se realiza una vigilancia activa, en particular, del material de propagación y en maquinaria agrícola que proviene de países europeos donde el impacto de esta bacteria en olivos centenarios ha sido significativo, como lo ocurrido en la región de Apulia (Italia).  Adquirir mayor información de como el cambio climático acelerado impacta en la incidencia de enfermedades emergentes, y en fitopatogenos que se encuentran en estado de latencia en el cultivo del olivo. En este aspecto, se desconoce el efecto en la distribución e impacto de muchos fitopatógenos, lo que consideramos es de alto riesgo para la seguridad alimentaria y sostenibilidad de la producción, en este caso de la olivicultura y oleicultura.  Proveer de información relevante para sostener una total y profunda vigilancia que permita al SAG asegurar que la maquinaria agrícola que ingresa a territorio nacional, se encuentre exenta de material vegetal contaminado de procedencia. Para labores de cosecha se ha optado por el ingreso de maquinaria agrícola (regulado por normativas vigentes) proveniente de países europeos (principalmente España) donde se ha reportado enfermedades asociadas a virus y bacterias fitopatógenas de carácter cuarentenario para Chile; esta situación involucra un alto riesgo para la sanidad de los olivos de la región y del país.  Contribuir en informar y educar a los productores, asesores técnicos e identidades públicas que forman parte del sistema productivo olivícola de la región de O’Higgins en tópicos de fitosanidad del cultivo del olivo, entregará herramientas y mayor comprensión de los fenómenos asociados a la salud del olivo en condiciones locales. Por otra parte, los desafíos que deben resolver los productores en materia de fitosanidad pueden en algunas oportunidades ser limitadas o deficientes por falta de información, y en consecuencia no determinar la estrategia o táctica más apropiada para el control de enfermedades en plantas.  También, notamos del Diagnostico territorial participativo un gran interés por parte de los productores en proteger la salud de sus olivos, a través de la detección temprana de problemas fitosanitarios que eviten una contaminación masiva en olivos propios y vecinos.

The quality of fetal and early post-natal environment influences lifelong health and predicts the risk for a range of non-communicable chronic diseases (NCDs). These observations form the basis of the "Developmental Origins of Health and Disease" (DOHaD hypothesis), which indicates that the intrauterine signals that compromise fetal growth also act to "program" tissue differentiation in a manner that predisposes later illnesses. Interestingly, the DOHaD hypothesis asserts that some aging-associated diseases that occur in adults are closely related to the development and conditions in the intrauterine environment. Thus, aging and aging-associated diseases can be viewed, at least in part, as the result of a developmental program activated early in embryogenesis and persists throughout the organism's lifespan. On the other hand, one of the main consequences of this programming is Fetal Growth Restriction (FGR) and which remains a leading cause of perinatal morbidity and mortality, affecting about 10% of pregnancies, but the incidence is reportedly sixfold greater in low-income countries depending on the region surveyed's nutrition and health access availability. FGR is clinically defined as a fetal weight below the 10th percentile of normal for gestational age, associated with some loss of fetal-placental blood flow diagnosed by ultrasound, and it is a condition in which the potential growth of the fetus is negatively influenced by environmental and maternal factor; the short-term consequences of FGR are low birth weight (LBW) and the corresponding phenotype, which is associated with increased perinatal morbidity and mortality. Besides, the long-term effects include a 2 to 3-fold increase in the risk of developing cerebrovascular disease in adulthood. Indeed, many neurodevelopmental dysfunctions originated in the antenatal period, but few studies have focused on how growth restriction interferes with normal brain development of the blood-brain barrier (BBB) in the FGR neonate. The BBB is a cellular network formed by a monolayer of neuro-endothelial and mural cells. The BBB regulates the transport of molecules into and out of the central nervous system (CNS) (selective permeability and integrity of the BBB). In cerebrovascular aging, BBB breakdown and dysfunction lead to leakages of components into the central nervous system (CNS), contributing to neurological deficits; growing evidence from genomic data shows that FGR vascular dysfunction is mediated by aging, with a series of prominent hallmarks, including genetic and epigenetic alterations. These aging-associated epigenetic changes include DNA methylation, histone modification, chromatin remodeling, and non-coding RNA (ncRNA) regulation; however, how this mechanism regulates the aging process and contributes to aging-related BBB dysfunction remains elusive. We hypothesize that the impaired fetal growth conditions associated with epigenetic programming of aging-related DNA methylation, chromatin remodeling, and miRNA-omic profile of complex junctional genes in the neuro-endothelium, which can alter BBB integrity and permeability, increasing cerebral damage which impacts the perinatal and adulthood neurocognitive function. This hypothesis will be addressed by the study of the effects of gestational chronic hypoxia on the aging epigenetic programming of gene expression of junctional complexes: Tight junction, adherens junction, and Gap junction family’s molecules, as important regulators of the permeability para and transcellular of the BBB. For this, we will use a well-established Guinea pig model of cerebrovascular programming (DOHaD model) to demonstrate DNA methylation shift, chromatin remodeling, miRNA-omic profile, and transcriptomic analyses in neuro-endothelial cells isolated from cortex and hippocampus from animals gestated under hypobaric hypoxia at two stages of life (juvenile period and adulthood). The methodology for this project is an in vivo assess locomotor, exploratory activity, and memory acquisition evaluation, and in vitro determinations of epigenetic regulation of aging in BBB from the cortex, hypothalamus, and neuro- endothelial cell culture primary at different stages of life in animals gestated under hypoxia. Our expected outcome is to improve the knowledge about neuro-endothelial epigenetic programming by aging induced by the FGR and enhance the characterization of those epigenomic patterns and mechanisms associated with BBB breakdown by intrauterine hypoxia. This project aims to demonstrate that the effect of gestational hypoxia can accelerate the permeability of the BBB by epigenetic mechanisms not yet studied and that these changes continue throughout life, producing further deterioration of brain function

Non-communicable diseases (NCDs) are responsible for 74% of worldwide human deaths, with cardiovascular causes in the first place (1). NCDs are determined by a combination of environmental, genetic and epigenetic factors. In fact, adverse intrauterine conditions, such as reduced oxygen availability (hypoxia) and oxidative stress, can increase the risk of developing diseases during life, a phenomenon known as Fetal Programming or Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD). Intrauterine hypoxia (IUH) affects most of the pregnancies in high altitudes populations (> 2500m) (2-4) and 3-4% in lowlands, with uteroplacental and developmental complications (4,5). We, and a couple of others, have recently shown that IUH determines cardiovascular oxidative stress during lifespan affecting endothelial function and vasodilator capacity, similar to what is seen with aging. The hypoxia-induced responses during development are responsible for fetal survival, but also determine mechanisms that program postnatal cardiovascular function that may increase cardiovascular health risks and accelerate aging (6). This proposal aims to determine the mechanisms and trace the origins and outcomes of cardiovascular dysfunction resulting from intrauterine hypoxia and oxidative stress, and further identify the interrelated senescence mechanisms in the heart and blood vessels. To assess the aforementioned, we will study the effects of IUH on cardiovascular aging along lifespan, as important regulators of the function, structure and biomechanical properties of the cardiovascular system.