¿Estresarse y preocuparse por aprender y completar un examen de matemáticas es positivo? Los resultados de PISA 2022 encendieron todas las alarmas sobre el rendimiento matemático con el que los estudiantes terminan la escolarización obligatoria. Algunas voces apoyaron la idea de volver a un aprendizaje más mecánico. Incluso, se comentó que sería bueno que los estudiantes tuvieran más estrés y preocupación por aprender matemáticas.
Tal como vimos en el evento ‘La escuela, el reflejo de la sociedad del futuro’, organizado por el Cercle d’Economia e Innovamat, no es suficiente con reproducir los conocimientos adquiridos, sino que los estudiantes deben saber aplicarlos en contextos desconocidos. Así lo señaló Andreas Schleicher, director de Educación de la OCDE y creador y coordinador de las pruebas PISA. Llegamos a la misma conclusión a partir del análisis que hicimos desde Innovamat de los problemas en abierto de las pruebas PISA 2022.
Otro factor que Andreas Schleicher destacó en el evento es que la actitud de los estudiantes es un aspecto clave en el aprendizaje de las matemáticas. Tanto es así que las PISA 2022 recogieron esta información en un cuestionario que respondían los estudiantes junto con la prueba de matemáticas. Pero… ¿Qué relación hay entre el rendimiento matemático y las actitudes de los estudiantes hacia las matemáticas?
¡Analicémoslo a fondo, y comencemos por los resultados de España y los países de la OCDE en las pruebas PISA 2022!
1. Pruebas PISA 2022: la relación entre la ansiedad y el rendimiento en matemáticas
Además del test de rendimiento matemático, los estudiantes que participaron en las pruebas PISA también respondieron preguntas sobre sus actitudes hacia las matemáticas. Por ejemplo, se les preguntó hasta qué punto estaban de acuerdo con las siguientes afirmaciones: “A menudo me preocupa tener dificultades en la clase de matemáticas” o “Me pongo muy nervioso cuando hago problemas de matemáticas”, afirmaciones relacionadas con un cierto grado de ansiedad o estrés hacia las matemáticas.
A partir de estas preguntas, el equipo de investigación de Innovamat analizamos qué relaciones había entre ansiedad y rendimiento. Definimos la ‘ansiedad matemática’ como la reacción emocional caracterizada por sentimientos de miedo, tensión y aprensión en situaciones que implican una actividad relacionada con las matemáticas. Por otro lado, en este artículo, relacionamos el rendimiento matemático con el resultado que obtienen los alumnos en las pruebas de matemáticas, en este caso, en las pruebas PISA.
A continuación, podéis ver los resultados de los estudiantes en el test de competencias matemáticas según su grado de “preocupación” y “nervios”. Las barras azules indican casos en los que los alumnos estaban de acuerdo con las afirmaciones. Es decir, estos son los alumnos que tenían más preocupación o nervios ante las matemáticas. En cambio, las barras verdes indican alumnos que no estaban de acuerdo con las afirmaciones.
Gráfico 1: Nota media de matemáticas en las pruebas PISA 2022 en los países de la OCDE, y en España, según la respuesta a la pregunta: “A menudo me preocupa tener dificultades en la clase de matemáticas”.
Gráfico 2: Nota media de matemáticas en las pruebas PISA 2022 en los países de la OCDE, y en España, según la respuesta a la pregunta: “Me pongo muy nervioso cuando hago problemas de matemáticas”.
Como podéis ver, los alumnos que mostraban tener más preocupación o nervios ante las matemáticas también eran los alumnos que sacaban peores resultados, de media, en las pruebas PISA de matemáticas. Esta diferencia es estadísticamente significativa tanto en España como en la media de los países de la OCDE (p < 0.01, en todos los casos). Por tanto, podemos afirmar que los alumnos con más ansiedad ante las matemáticas también fueron, en general, los que sacaron peores resultados en las pruebas PISA.
Esto es un fenómeno bien conocido en la literatura científica. Por ejemplo, este artículo publicado por la profesora Dilara Bakan en 2015 muestra una relación similar entre actitudes y rendimiento matemático en otros países, con datos de PISA 2012. En Inglaterra, Hong Kong, Holanda, Grecia, Turquía y EUA, mayor autoeficacia o confianza a la hora de hacer matemáticas se correlaciona con mejores resultados. Por el contrario, más ansiedad matemática predice peores resultados, sobre todo para aquellos países que tuvieron un bajo rendimiento general en matemáticas (Grecia, EUA y Turquía).
2. Pruebas PISA 2022: la ansiedad matemática y las diferencias entre géneros
Los resultados de PISA 2022 muestran grandes diferencias entre géneros en términos de ansiedad. En este caso, si analizamos todas las respuestas del cuestionario sobre ansiedad matemática, encontramos que las chicas respondieron que tenían niveles de ansiedad mucho más altos que los chicos. Esto es así tanto en España como en la media de países de la OCDE y en ambos casos es estadísticamente significativo (p < .001, en todos los casos). Además, encontramos que los estudiantes españoles mostraron, en general, niveles de ansiedad más elevados que la media de la OCDE.
Gráfico 3: Nivel medio de ansiedad en las preguntas de PISA 2022 según el género de los estudiantes. El índice de ansiedad matemática se calculó utilizando las respuestas de los estudiantes a seis preguntas sobre ansiedad matemática. Valores positivos indican que los estudiantes respondieron tener más ansiedad hacia las matemáticas que la media de los estudiantes de los países de la OCDE.
3. Ansiedad matemática y rendimiento en primaria
En este punto del artículo, quizá os estéis preguntando… ¿A qué edad los estudiantes empiezan a tener ansiedad matemática y cómo influye esto en el rendimiento?
El curso escolar 2022-2023, el equipo de investigación de Innovamat nos preguntamos exactamente lo mismo. Para responder a esta pregunta, pasamos un test sobre motivación y ansiedad matemática a 291 estudiantes de tercero de primaria de algunas escuelas catalanas. Además, al final del curso, los estudiantes también participaron en un test sobre contenidos y procedimientos matemáticos: las pruebas ConMat, un test diseñado por Innovamat.
Medida de la ansiedad y motivación matemática
Para medir la ansiedad de los estudiantes, estos debían decir cuánta ansiedad les generaba una cierta situación hipotética. Por ejemplo: “tener que completar solo una ficha de actividades de matemáticas”, “pensar en una prueba de matemáticas el día antes de hacerla” o “escuchar cómo el maestro habla durante mucho tiempo sobre matemáticas”. Para medir la motivación por las matemáticas, se les pedía que respondieran cómo de acuerdo estaban con afirmaciones como las siguientes: “Encuentro la materia de matemáticas interesante”, “Creo que lo que aprendo en matemáticas es importante para mi futuro” o “Encuentro que los exámenes de matemáticas son fáciles”.
Estas afirmaciones incluyen información sobre diversos factores relacionados con la motivación, como por ejemplo el valor intrínseco, es decir, el valor o utilidad que los estudiantes dan a las matemáticas. O también la autoeficacia, relacionada con el grado de confianza que tienen los estudiantes sobre su conocimiento matemático.
Medida del rendimiento matemático
En este caso, el rendimiento matemático se midió utilizando las pruebas ConMat, unas pruebas pensadas como evaluación de referencia y diseñadas por Innovamat. Como otras pruebas de referencia, como por ejemplo las TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study), las ConMat clasifican las preguntas en dos dominios cognitivos: contenidos y procesos.
En cuanto a los contenidos, las ConMat diferencian entre conceptos (hechos, vocabulario, etc.) y procedimientos (operaciones, visualización de construcciones, uso de instrumentos de medición, lectura de gráficos, etc.). En el caso de procesos, las preguntas se organizan en cuatro dimensiones: resolución de problemas, razonamiento y prueba, conexiones y comunicación y representación.
Relación entre la ansiedad matemática, la motivación y el rendimiento
De acuerdo con nuestra hipótesis, encontramos que una mayor motivación general estaba relacionada con un mejor rendimiento en matemáticas.
Gráfico 4: Rendimiento matemático en las pruebas ConMat (eje y) según el nivel de motivación matemática (eje x). Cada punto representa el resultado de un estudiante. La línea recta azul y el área gris representan un modelo lineal con un intervalo de 95% de confianza. El valor de la R en la parte superior izquierda representa el coeficiente de Pearson, es decir, el coeficiente de correlación entre motivación y porcentaje de aciertos en las ConMat. Un valor de p < 0.05 significa que la correlación entre estos dos factores es significativa.
En cambio, mayor ansiedad ante las matemáticas estaba relacionada con peores resultados.
Gráfico 5: Rendimiento matemático en las pruebas ConMat (eje y) según el nivel de ansiedad matemática (eje x). Cada punto representa el resultado de un estudiante. La línea recta azul y el área gris representan un modelo lineal con un intervalo de 95% de confianza. El valor de la R en la parte superior derecha representa el coeficiente de Pearson, es decir, el coeficiente de correlación entre motivación y porcentaje de aciertos en las ConMat. Un valor de p < 0.05 significa que la correlación entre estos dos factores es significativa.
4. Ansiedad matemática, motivación y diferencias de género
En el mismo estudio también investigamos si los niños y niñas tenían diferentes grados de ansiedad. Ya en tercero de primaria, con 7 u 8 años, las niñas respondieron que tenían niveles de ansiedad superiores a los de los niños.
Gráfico 6: Diagrama de cajas que muestra el nivel de ansiedad de los estudiantes de 3º de primaria según su género (Niño o Niña). El panel de la izquierda muestra la ansiedad de los estudiantes ante los tests de matemáticas, mientras que el panel de la derecha muestra la ansiedad de los estudiantes en general ante una actividad relacionada con las matemáticas. Los valores más altos están asociados con grados más altos de ansiedad. La línea negra dentro de la caja representa la mediana de respuestas (cuartil 2 o 50% del percentil), mientras que la caja indica el cuartil 1 (25% del percentil) y el cuartil 3 (75% del percentil). Los bigotes de abajo muestran a los estudiantes que están por debajo del cuartil 1, mientras que los bigotes de arriba muestran a aquellos que están por encima del cuartil 3. Como se puede ver, las niñas no solo muestran más ansiedad en general, sino que la amplitud intercuartílica (Q3-Q1) también es mayor. Es decir, hay más dispersión en sus respuestas, y particularmente vemos niñas con valores muy altos de ansiedad (el Q3 de las niñas tiene un valor mayor que el Q3 de los niños).
La ansiedad matemática del equipo docente y su influencia según el género
Diversas investigaciones muestran que la ansiedad matemática no es un fenómeno exclusivo de los estudiantes. Los maestros también padecen ansiedad matemática y esto puede tener consecuencias para los estudiantes. Por ejemplo, un estudio científico de la Universidad de Chicago publicado en 2010, liderado por Sian Beilock y Susan Levine, muestra que la ansiedad matemática de las mujeres maestras tiene una influencia negativa en el rendimiento matemático de las niñas, pero no influye en el rendimiento de los niños. Las autoras explican que, en primaria, donde la mayoría de los maestros son mujeres, la ansiedad matemática puede transmitir la sensación de que las mujeres no son buenas en matemáticas, lo que puede desmotivar a las niñas y hacer que saquen peores resultados.
Este es un resultado que nos preocupa especialmente y nos hace plantear cómo podemos revertir el efecto. Por ello, este curso, el equipo de investigación estamos pilotando un estudio en el que evaluamos el efecto de una intervención que hemos diseñado para fomentar la mentalidad de crecimiento. El objetivo es que, a través de trabajar la mentalidad de crecimiento y romper algunos estereotipos sobre las matemáticas y el género que los estudiantes ya pueden haber aprendido, logremos reducir la ansiedad matemática de los estudiantes. Este estudio está inspirado en investigaciones de diversas investigadoras, como por ejemplo Carol Dweck y Jo Boaler de la Universidad de Stanford, que han demostrado que la mentalidad de crecimiento está relacionada con el rendimiento matemático de los adolescentes. También Andreas Schleicher en el evento organizado por el Cercle d’Economia e Innovamat, afirmaba que aquellos estudiantes con más mentalidad de crecimiento, es decir, que creen que pueden llegar a aprender lo que aún no saben si se esfuerzan, son los que generalmente consiguen más éxitos académicos.
5. Conclusión
Los datos que hemos analizado en este artículo muestran que la preocupación, la ansiedad o el estrés no son factores que ayuden a la hora de tener un buen rendimiento matemático. En cambio, la motivación sí es un factor que puede ayudar a los estudiantes a obtener mejores resultados. El equipo de Innovamat tiene como uno de sus objetivos dar recursos y herramientas a los maestros, basadas en evidencias científicas, para poder motivar a los estudiantes y ayudarles a entender que las matemáticas son apasionantes y las puede aprender cualquiera.
