El próximo mes, un panel de profesores de la Universidad de California en las ciencias y matemáticas dará sus recomendaciones sobre la cuestión controvertida de cuánta matemática deben saber los estudiantes de secundaria antes de tomar un curso universitario en ciencia de datos. Su respuesta podría influir en futuras ofertas de cursos y requisitos de admisión en matemáticas para UC y CSU.
“Hay una tensión entre el interés en adherirse a los estándares de matemáticas y garantizar que los estudiantes aprendan matemáticas, y también en reconocer los cambios que están ocurriendo en el uso de las matemáticas en la industria y en el mundo en general”, dijo Pamela Burdman, directora ejecutiva de Just Equations, una organización sin fines de lucro que promueve políticas que preparan a los estudiantes con habilidades cuantitativas para tener éxito en la universidad.
“Cómo resuelva UC este problema tendrá un impacto en eso, y las señales que UC envíe a las escuelas secundarias sobre lo que se aprueba o no tendrán un gran impacto en lo que aprenda esta próxima generación de estudiantes”.
El problema ha envuelto a los tomadores de decisiones de la educación superior en California, y enredó a defensores y opositores del nuevo marco matemático TK-12 de California en un debate acrimonioso a principios de este año.
Los defensores han citado el atractivo de la ciencia de datos introductoria como una forma de ampliar los límites de las matemáticas a los estudiantes que se sintieron desanimados por ella. Los tradicionalistas, profesores y profesionales de STEM, contraatacaron diciendo que cursos como la ciencia de datos introductoria que incluyen poco contenido matemático avanzado crean la ilusión de que los estudiantes están preparados para el trabajo cuantitativo a nivel universitario, mientras los desalientan a seguir carreras en STEM.
Separado de esta cuestión inmediata, un segundo grupo de profesores de matemáticas de UC, CSU y colegios comunitarios está reconsiderando una pregunta más fundamental: ¿Cuánto conocimiento matemático es esencial para cualquier graduado de secundaria con aspiraciones universitarias, y separadamente para aquellos interesados en seguir carreras en STEM, ciencias sociales o carreras que requieren pocas habilidades cuantitativas?
En las últimas dos décadas, la respuesta era clara y uniforme. CSU y UC definieron las matemáticas fundamentales de secundaria como los temas y conceptos cubiertos por los tres cursos de matemáticas: Álgebra I, Geometría, y Álgebra Avanzada, que ambos sistemas requieren que los estudiantes aprueben para la admisión.
Con la adopción por parte del estado de los estándares de matemáticas Common Core para K-12 en 2010, las opciones se expandieron para incluir Integrado I, II y III, que cubren los mismos temas de Common Core en un orden diferente. Tanto UC como CSU animan a los estudiantes a tomar un cuarto año de matemáticas, y la mayoría lo hace.
El debate se ha centrado en Álgebra II. Para futuros estudiantes de ciencias, ingeniería y matemáticas, Álgebra II es la puerta de entrada al camino desde la trigonometría y el Pre-cálculo hasta el Cálculo, que eventualmente deben tomar. Pero para la mayoría de los estudiantes que no van a STEM, Álgebra II puede ser un desafío: difícil, abstracto e irrelevante para los planes universitarios.
A pesar de un acuerdo general en que las matemáticas de secundaria deberían ser más relacionables y relevantes, hay un intenso desacuerdo sobre la solución.
Las nuevas ofertas de cursos en los campos emergentes de la ciencia de datos y estadísticas “presentan nuevas formas de involucrar a los estudiantes. Al mismo tiempo, pueden fomentar la alfabetización cuantitativa — o competencia con datos numéricos — que se supone que los cursos de matemáticas deben proporcionar”, escribió Burdman en un comentario en EdSource. “Tienen el potencial de mejorar la equidad y garantizar que la alfabetización cuantitativa sea un derecho, no un privilegio”.
Pero con un 17% de niños negros, un 23% de niños hispanos y un 23% de niños de bajos ingresos obteniendo un nivel competente en las últimas pruebas Smarter Balanced, la necesidad de una instrucción matemática efectiva y atractiva debe comenzar mucho antes de la secundaria. El nuevo marco matemático TK-12, aprobado en julio después de múltiples revisiones y cuatro años de debate, exige cambios fundamentales en la instrucción matemática.
“Los argumentos sobre qué contenido se debe incluir en las matemáticas de secundaria no reconocen el elefante en la habitación: aún no hemos descubierto cómo enseñar bien los conceptos de álgebra a la mayoría de los estudiantes”, escribieron los profesores de psicología Ji Song de CSU Los Ángeles y James Stigler de UCLA en un comentario de Edsource.
Los comités de los senados de facultad tanto de UC como de CSU han reafirmado que Álgebra II, junto con geometría y Álgebra I, proporcionan las habilidades y el razonamiento cuantitativo necesarios para el trabajo universitario, en cualquier camino que los estudiantes elijan eventualmente.
“Las expectativas de preparación universitaria y profesional incluyen la finalización de estas secuencias o su equivalente que cubren todos los estándares de Common Core”, escribió el Consejo de Matemáticas de CSU en una resolución de enero.
Pero en 2020, el influyente senado académico de UC, que está autorizado para supervisar el contenido de los cursos para la admisión, envió un mensaje crítico y ambiguo. En una declaración, la Junta de Admisiones y Relaciones con Escuelas o BOARS invitó a presentar propuestas de una gama más amplia de cursos de matemáticas para su consideración que permitirían a los estudiantes “completar ciertos cursos de matemáticas distintos a Álgebra II o Matemáticas III en su tercer año de secundaria para cumplir con el requisito mínimo de admisión”. BOARS dijo que veía las opciones ampliadas “tanto como una preparación universitaria como un problema de equidad”.
Los defensores de la ciencia de datos aprovecharon la oportunidad, lanzando una estrategia para evitar lo que percibían como la inflexibilidad de los profesores de matemáticas para cambiar.
BOARS supervisa la política, pero la Unidad de Articulación de Escuelas Secundarias, una pequeña oficina en la Oficina del Presidente de UC, evalúa y aprueba los decenas de miles de cursos que los desarrolladores de cursos y profesores de escuelas secundarias envían anualmente para su aprobación. La oficina comenzó a autorizar nuevos cursos de ciencia de datos como cumplimiento o “validación” de los requisitos de contenido de Álgebra II e Integrado III. La exención de validación suponía que el nuevo curso se basaría en conceptos y estándares que los estudiantes habían cubierto en cursos anteriores — en este caso, Álgebra II — o que se cubrirían en el nuevo curso.
Posteriormente, se aprobaron 368 cursos de ciencia de datos y relacionados para 2022-23 y 435 para 2023-24. Casi todos utilizan uno de los seis o siete planes de estudios de ciencia de datos desarrollados para escuelas secundarias.
Ya había un precedente. Tan temprano como 2014, UC había validado cuestionablemente cursos de estadística como satisfactorios para Álgebra II porque cubren estándares de estadística que muchos profesores de Álgebra II no suelen enseñar, mientras que no enseñan otros contenidos de Álgebra II. Sin embargo, extender la validación a la ciencia de datos es más problemático ya que California no ha establecido estándares para la materia. Como resultado, no hay pautas sobre qué estándares los cursos deberían enseñar.
En una carta detallada del 12 de noviembre a los regentes de UC, Jelani Nelson, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en UC Berkeley y crítico líder de debilitar los requisitos matemáticos a través de la sustitución de cursos, culpó no a los cambios de política sino al proceso de aprobación de cursos. Una Unidad de Articulación con un personal reducido, ninguno de los cuales tenía formación en STEM, estaba abrumada, escribió.
Otros están de acuerdo. Rick Ford, profesor emérito y ex presidente del departamento de matemáticas de CSU Chico, dijo que lo que alguna vez fue un proceso riguroso para la aprobación de cursos se había convertido en un ejercicio pro forma “horrendo”, “principalmente basado en la fidelidad de los remitentes” para seguir las pautas de BOARS.
El curso más antiguo y popular, Introducción a la Ciencia de Datos, desarrollado por el profesor de estadística de UCLA Robert Gould con financiamiento de la Fundación Nacional de Ciencia y utilizado en todo el Distrito Escolar Unificado de Los Ángeles, cubría solo los estándares de estadística, no otros contenidos de Álgebra II. Lo mismo ocurría con otro curso popular validado para Álgebra II, “Exploraciones en Ciencia de Datos”, desarrollado por YouCubed, un centro de investigación de la Universidad de Stanford.
La mayoría de los estudiantes que habían tomado Introducción a la Ciencia de Datos hasta ahora habían tomado Álgebra II, por lo que eso no era un problema. Pero aquellos que lo tomaron como juniors en lugar de Álgebra II podrían encontrar que el curso les cerraba puertas en lugar de abrirlas. Aquellos que luego decidan que quieren especializarse en biología, informática, química, neurología o estadística, todos los cuales requieren aprobar Cálculo, se encontrarían luchando por falta de Álgebra II; mientras tanto, CSU ya no ofrece cursos de recuperación en matemáticas.
“Estás pidiendo a un niño de 14 o 15 años que tome una decisión de por vida en la primavera del segundo año”, dijo Ford, quien presidió el influyente Comité de Programas de Preparación Académica y Educación del Senado Académico de CSU. “Diluir el contenido está creando un sistema de múltiples vías en lugar de dar a todos los estudiantes la mayor oportunidad de éxito”.
Siguió una reacción en contra
La noticia de que UC estaba aprobando la sustitución de la ciencia de datos por matemáticas de Common Core frustró a la facultad de CSU, que ha confiado en BOARS y la facultad de UC para decisiones de política desde que los dos sistemas acordaron requisitos de cursos comunes, conocidos como A-G, en 2003. Aprobar cursos que no cumplen con los estándares de Common Core “puso de manifiesto la falta total de control que CSU tiene sobre los requisitos de secundaria A-G que se utilizan para la admisión a nuestro sistema”, declaró el senado de CSU en una resolución de enero. Pidió que los senados académicos de ambos sistemas “exploraran el establecimiento de toma de decisiones conjunta” sobre nuevos cursos y cambios en los estándares A-G.
En julio, durante la antesala de la aprobación anticipada de la versión final del marco de matemáticas actualizado de California por la Junta de Educación del Estado, las tensiones llegaron a un punto álgido. Miles de profesionales de STEM y profesores de UC y CSU habían firmado peticiones criticando enérgicamente los borradores anteriores de las pautas de matemáticas. El marco propuesto desalentaba a los distritos de ofrecer Álgebra I en octavo grado, complicando el desafío de tomar Cálculo antes de la graduación de la secundaria, mientras alentaba a los estudiantes a tomar ciencia de datos sobre profesiones STEM que se describían como menos interesantes y colaborativas. Uno de los cinco autores de los borradores era Jo Boaler, una destacada profesora de educación matemática en la Escuela de Graduados de Educación de Stanford y cofundadora de YouCubed.
En el marco que adoptó en julio, la Junta de Educación del Estado dejó a los distritos la decisión de quién debería tomar Álgebra en octavo grado. La versión final revisó el lenguaje que confundía los cursos en alfabetización de datos, que todos los estudiantes del siglo XXI necesitan, con los cursos intensivos en matemáticas de ciencia de datos que, junto con el Cálculo, prepararían a los estudiantes para una especialización en ciencia de datos en la universidad. También eliminó una nueva tercera vía para la ciencia de datos junto al camino tradicional que lleva al Cálculo.
Pero el marco final no ha tranquilizado completamente a los críticos, incluida Elizabeth Statmore, profesora de matemáticas en la Escuela Secundaria Lowell en San Francisco y ex ejecutiva de software.
“Al alentar a los estudiantes a abandonar el álgebra antes de que hayan solidificado su comprensión, el (marco) hace aún más difícil para ellos volver a ese camino — aún más ahora que nuestros colegios comunitarios y CSUs han eliminado los cursos de remedial”, escribió en un correo electrónico.
“La única forma de diversificar los campos STEM es mantener a los jóvenes estudiantes históricamente excluidos en la vía del pensamiento algebraico solo un poco más. Eso les dará las competencias matemáticas que necesitarán para tomar sus propias decisiones sobre si quieren o no seguir carreras y especializaciones cuantitativas rigurosas”.
Sintiendo la presión, BOARS revirtió apresuradamente las posiciones el 7 de julio — días antes de la reunión de la Junta Estatal — revocando la validación para cumplir con los requisitos de Álgebra II para todos los cursos de ciencia de datos. Y, en una carta a la Junta Estatal, la presidenta de BOARS, Barbara Knowlton, solicitó cambios en la redacción del marco propuesto, que la junta hizo, incluida la eliminación de un diagrama que mostraba la ciencia de datos como una opción para sustituir a Álgebra II.
“Los cursos de ciencia de datos que hasta la fecha han sido aprobados por el equipo de articulación de escuelas secundarias de UCOP parecen no haber sido diseñados como cursos de matemáticas de tercer o cuarto año”, escribió Knowlton, profesora de psicología en UCLA.
Diez días después, BOARS se reunió de nuevo y aclaró que podría haber algunas excepciones para otorgar la validación a aquellos cursos de ciencia de datos con “un dominio previo del contenido de Álgebra II”. También reiteró que la revocación del crédito A-G eximiría a los estudiantes que actualmente están tomando cursos de ciencia de datos, con crédito por Álgebra II, o que habían tomado cursos de ciencia de datos en años anteriores.
“Ha sido desafortunado que el proceso de UC para determinar las reglas haya causado mucha más confusión de la necesaria”, dijo Burdman, la directora ejecutiva de Just Equations.
Las actas de la reunión revelaron que los miembros de BOARS afirmaron no saber cómo la unidad de articulación en la Oficina del Presidente determinaba si los cursos podían ser sustituidos. Tampoco podían determinar cuántos cursos de ciencia de datos se designaban como matemáticas avanzadas. La Oficina del Presidente dijo que unos 400 cursos de ciencia de datos se estaban impartiendo en escuelas secundarias de California.
Las actas dijeron que BOARS designaría un grupo de trabajo, que incluiría profesores de informática, neurociencia, estadística y matemáticas, para aclarar cómo hacer cumplir la votación de revocación del 7 de julio, incorporar Álgebra II como un requisito de curso, y determinar los criterios para la validación de cursos.
BOARS, cuyas reuniones no son públicas, no ha revelado quién está en el grupo, aunque no incluye a profesores de CSU. El grupo se ha estado reuniendo antes de una fecha límite en diciembre para que BOARS pueda revisar y tomar medidas en enero; solo entonces se harán públicas sus recomendaciones, dijo Knowlton en una entrevista.
Hay presión para completar el trabajo a tiempo para el próximo ciclo de cursos para el