Methodological Guide to Solving Optimization Problems in Single-Variable Differential Calculus Using Technological Resources.

Contenido principal del artículo

Yahaira Antonia Rodríguez Hernández.
Juan Toribio Milane
Cándido Benito Silverio Llanos.

Resumen

This article advances a methodological guide for the instruction and assessment of optimization problems in single-variable differential calculus. The guide is organized into five named phases—problem comprehension, mathematical formulation, strategy design, implementation and results, and verification and problem resolution—and, for each phase, specifies observable criteria and indicators of achievement that link conceptual, procedural, and metacognitive knowledge. These indicators provide evaluable evidence for formative feedback and rubric construction. The framework integrates Cartesian modeling and Pólya-style heuristics within a competency-based approach (modeling, argumentation, communication, and the critical use of digital tools), fostering autonomy, rigorous mathematical justification, and validation. Information and communication technologies (e.g., GeoGebra, Desmos, Wolfram|Alpha, wxMaxima, Symbolab) are incorporated to support visualization, symbolic computation, and verification without subordinating reasoning to software. The result is a replicable, transferable scaffold with clear performance criteria that strengthen coherence among modeling, analysis, and evaluation in calculus instruction.

Detalles del artículo

Sección

Ciencias Formales y Naturales

Biografía del autor/a

Yahaira Antonia Rodríguez Hernández., Universidad Autónoma De Santo Domingo UASD

Perfil académico: Yahaira Antonia Rodríguez Hernández
Investigadora y Educadora en Matemática
Con una sólida formación académica y una extensa trayectoria tanto en la enseñanza como en la investigación en el ámbito de las matemáticas, me presento como una profesional altamente cualificada y comprometida con el avance del conocimiento científico.
Educación y formación
Maestría en Matemática Pura, Universidad Autónoma de Santo Domingo (Cursa-UASD) (2005-2007): Durante mi postgrado, me especialicé en matemáticas puras, explorando áreas como el análisis matemático y la teoría de números, consolidando así una base sólida en la disciplina.
Licenciatura en Educación con Mención en Matemáticas, Universidad Autónoma de Santo Domingo (CURNO-UASDO) (1999-2004): Mi formación inicial me proporcionó una comprensión profunda de los fundamentos pedagógicos y matemáticos, preparándome para transmitir conocimientos de manera efectiva y estimulante.
Estudiante de Doctorado en Educación con línea de investigación en Tecnología.
Coautora de La Revista Matemática Para Todos. Volumen 2.
Otros Estudios: A lo largo de los años, he participado en una amplia gama de cursos, talleres, diplomados y congresos que han enriquecido mi formación académica y profesional, abordando temas como la pedagogía universitaria, la investigación educativa, el uso de tecnologías en la enseñanza de las matemáticas, entre otros.
Experiencia Laboral: Mi trayectoria laboral abarca diversas instituciones educativas y roles, lo que me ha brindado una perspectiva integral sobre la enseñanza y la investigación en matemáticas:
Profesora de Matemática: He impartido clases en instituciones como la Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD) y varios colegios, donde he contribuido al desarrollo académico de mis estudiantes y fomentado su interés por las matemáticas.
Capacitadora y Acompañante de Matemática: Como parte de proyectos educativos, he colaborado en la capacitación de docentes y en el diseño de estrategias pedagógicas para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas.
Coordinadora y Asesora Académica: He desempeñado roles de coordinación y asesoramiento académico, tanto en el ámbito universitario como en proyectos de apoyo a la educación básica, contribuyendo al diseño de planes de estudio y al desarrollo de políticas educativas.
Investigadora y Publicadora: Mi participación en seminarios, congresos y proyectos de investigación me ha permitido contribuir al avance del conocimiento matemático. He presentado ponencias y colaborado en la elaboración de materiales educativos.
Además, he sido maestra de maestría en matemática para educadores, miembro actual del claustro universitario por la Escuela de Matemática para la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD), miembro de la carrera nacional de investigación en República Dominica, Presidenta de la Asociación de Profesores de la UASD Recinto Santiago, y coordinadora del área de matemática. También he sido coordinadora de programa de maestría en matemática pura.
Potencial como Investigadora: Amplia formación, experiencia diversificada y compromiso con la excelencia académica me posicionan como una investigadora con un gran potencial para realizar contribuciones significativas al campo de las matemáticas. Capacidad para combinar la teoría con la práctica, habilidad para trabajar en equipo y dedicación a la investigación rigurosa son activos que puedo aportar a cualquier proyecto de investigación o publicación de artículos científicos. Estoy profundamente comprometida con la promoción de la investigación en matemáticas y con la formación de nuevas generaciones de investigadores y profesionales en este campo. El objetivo es continuar desarrollando mi carrera como investigadora, explorando nuevos temas de estudio, estableciendo colaboraciones interdisciplinarias y contribuyendo al avance del conocimiento científico en matemáticas y áreas afines.

Juan Toribio Milane, Escuela de matemática, Facultada de Ciencias, Universidad Autónoma de Santo Domingo.

Juan Toribio Milane es un académico y profesional destacado con una amplia trayectoria en investigación y educación. Es miembro de la Carrera Nacional de Investigación y ha participado en numerosos proyectos como investigador principal (IP) y coinvestigador.

Su sólida formación académica incluye maestrías en Matemáticas y Física de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD). Sus áreas de especialización académica abarcan Análisis Real, Análisis de Variables Complejas, Análisis Funcional, Teoría de la Medida e Integración, Topología y Ecuaciones Diferenciales Parciales (EDP).

Ha desempeñado un papel clave como asesor de más de 15 tesis de maestría y como docente en programas de maestría en Física, donde ha impartido cursos de Métodos Matemáticos y Física Cuántica. También ha enseñado en los departamentos de Física y Matemáticas de la UASD.

Su carrera incluye posiciones de liderazgo, como exdirector de Investigación del Recinto UASD Santiago y coordinador de la maestría en Matemáticas Puras en la UASD. Ha sido profesor en programas propedéuticos de Química y Estadística en la misma institución.

También ha sido docente y coordinador general de Matemáticas en el colegio bilingüe New Horizons, además de contar con más de una década de experiencia en la docencia a nivel secundario del sector público en diversas áreas.

Actualmente, se encuentra en las etapas finales de su primer doctorado interuniversitario en Matemáticas Puras y Aplicadas, un programa colaborativo entre la UASD, la PUCMM y el INTEC. Es coordinador general del grupo de Análisis Matemático y Matemática Aplicada (GAMMA), cuyos miembros también participan activamente en el mencionado programa de doctorado.

Habla inglés con fluidez, lo que le permite colaborar en entornos académicos internacionales. Como miembro pleno de las sociedades de Matemáticas y Física de la República Dominicana, sigue demostrando su compromiso con el desarrollo de estas disciplinas en el país. Su dedicación al aprendizaje continuo y a la preparación lo convierten en un miembro altamente valorado de la comunidad académica, y su vocación de servicio es evidente en todas sus actividades.

https://sites.google.com/view/jtmilane/

 

Cándido Benito Silverio Llanos., Universidad Adventista Dominicana .

Nombres y apellidos: Cándido Benito Silverio Llanos
País de Nacimiento: República Dominicana
Fecha de Nacimiento: (12/11/1977)

Filiación institucional: Universidad Adventista Dominicana
Universidad Autónoma de Santo Domingo
Ministerio de Educación de la República Dominicana

Último nivel de estudios: Maestría en Ciencias Matemática Pura
Estudiante de término Doctorado en Educación

Correo electrónico personal: candidosilver@hotmail.com
Correo electrónico institucional: 2022-0544@unad.edu.do
csilverio02@uasd.edu.do
candido.silverio@minerd.gob.do

Número de teléfono: +1 (829) 852-0623

Cómo citar

Methodological Guide to Solving Optimization Problems in Single-Variable Differential Calculus Using Technological Resources. (2026). Alma Mater, 1(2). https://doi.org/10.64678/eyesnt74

Referencias

Apostol, T. M. (1974). Mathematical analysis (2nd ed.). Addison-Wesley.

Arteaga Martínez, B., & Macías Sánchez, J. (2016). Didáctica de las matemáticas en educación infantil [Mathematics teaching in early childhood education]. UNIR Editorial.

Bello Chavez, J. H. (2021). Diagrama y práctica matemática en la geometría cartesiana (1637–1750): Contribución de la historia de la matemática a la formación de profesores [Diagram and mathematical practice in Cartesian geometry (1637–1750): Contribution of the history of mathematics to teacher training] (Tesis doctoral, Universidad del Valle). https://hdl.handle.net/10893/21329

Bolaño Muñoz, O. E. (2020). El constructivismo: Modelo pedagógico para la enseñanza de las matemáticas [Constructivism: Pedagogical model for the teaching of mathematics]. Revista Segunda Nueva Etapa 2.0, 24(3), 488–502. https://doi.org/10.46498/reduipb.v24i3.1413

Cedeño Loor, F. O., Muñoz Muñoz, E. G., Alay Giler, A. D., Caballero Vera, H. H., & Cedeño Briones, B. L. (2019). Método de Pólya para facilitar el planteamiento de ecuaciones en la educación superior [Pólya’s method to facilitate the formulation of equations in higher education]. Didasc@lia: Didáctica y Educación, 10(1), 239–252. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/7242300.pdf

Cejas Martínez, M. F., Rueda Manzano, M. J., Cayo Lema, L. E., & Villa Andrade, L. C. (2019). Formación por competencias: Reto de la educación superior [Competency-based training: A challenge for higher education]. Revista de Ciencias Sociales (Ve), 25(1), 94–103. Universidad del Zulia. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=28059678009

Cordero, F., Valle, T. D., & Morales, A. (2019). Usos de la optimización de ingenieros en formación: el rol de la ingeniería mecatrónica y de la obra de Lagrange [Uses of optimization by engineers in training: The role of mechatronic engineering and the work of Lagrange]. Revista Latinoamericana de Investigación en Matemática Educativa, 22(2), 185–212. https://doi.org/10.12802/relime.19.2223

Donoso Osorio, E., Valdés Morales, R., & Cisternas, P. (2020). Las interacciones pedagógicas en las clases de resolución de problemas matemáticos [Pedagogical interactions in mathematics problem-solving classes]. Páginas de Educación, 13(1), 82–106. https://doi.org/10.22235/pe.v13i1.1920

Fernández Canoles, F. F. (2024). Desarrollo de competencias matemáticas en la resolución de problemas con el uso de las TIC [Development of mathematical competencies in problem solving with the use of ICT]. Ciencia Latina: Revista Científica Multidisciplinar, 8(1), 2860–2882. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i1.9623

Godino, J., Batanero, C., & Font, V. (2003). Fundamentos de la enseñanza y el aprendizaje de la matemática para maestros (Edumat-maestros) [Fundamentals of the teaching and learning of mathematics for teachers (Edumat-teachers)]. Departamento de Didáctica de la Matemática, Universidad de Granada. https://dialnet.unirioja.es/servlet/libro?codigo=79578

Gómez Alcalá, A. V. (2020). Descartes y el método clínico: a 400 años de los sueños [Descartes and the clinical method: 400 years after the dreams]. Epistemus (Sonora), 14(28), 45–50. https://biblat.unam.mx/hevila/EpistemusCienciatecnologiaysalud/2020/vol14/no28/5.pdf

Gómez, R. N. (2022). Concepciones docentes de la enseñanza y prácticas evaluativas en matemáticas [Teachers’ conceptions of teaching and assessment practices in mathematics]. Revista Oratores, 10(16), 138–154. https://doi.org/10.37594/oratores.n16.693

Lay, N., Ortega, E., & Flores, Y. (2023, enero 15). El impacto de la integración de las TIC en la educación superior [The impact of ICT integration in higher education]. Revista Científica Orbis Cognita, 8(1), 152–167. Universidad de Panamá. https://doi.org/10.48204/j.orbis.v8n1.a4609

Licona Meneses, K., & Veytia Bucheli, M. G. (2020). El empleo de las TIC en la educación superior [The use of ICT in higher education]. Educando para Educar, (37), 91–99. https://beceneslp.edu.mx/ojs2/index.php/epe/article/view/47

López-Bermúdez, F. L., Hidalgo-Hidalgo, W. A., Medrano-Freire, E. L., & Barba-López, R. A. (2024). Las matemáticas aplicadas como herramienta para la resolución de problemas de la ciencia y la sociedad [Applied mathematics as a tool for solving problems in science and society]. Journal Scientific Investigar, 8(4), 7408–7421. https://doi.org/10.56048/MQR20225.8.4.2024.7408-7421

Meneses Espinal, M. L., & Peñaloza Gélvez, D. Y. (2019, septiembre 17). Método de Pólya como estrategia pedagógica para fortalecer la competencia resolución de problemas matemáticos con operaciones básicas [Pólya’s method as a pedagogical strategy to strengthen problem-solving competence in mathematics with basic operations] [Artículo de investigación]. Zona Próxima, (31), 8–25. https://doi.org/10.14482/zp.31.372.7

Mojica, A. D., & Morales, A. (2020). Estrategia teórico-didáctica para formar el concepto de gráfica y función lineal en el registro geométrico [Theoretical-didactic strategy to form the concept of graph and linear function in the geometric register]. Números: Revista de Didáctica de las Matemáticas, 103, 113–121. https://www.researchgate.net/publication/339956828_Estrategia_teorico-didactica_para_formar_el_concepto_de_grafica_y_funcion_lineal_en_el_registro_geometrico

Montero, L. V., & Mahecha, J. A. (2020). Comprensión y resolución de problemas matemáticos desde la macroestructura del texto [Understanding and solving mathematical problems from the macrostructure of the text]. Praxis & Saber, 11(26), e9862. https://doi.org/10.19053/22160159.v11.n26.2020.9862

Morales Carballo, A., Damián Mojica, A., Locia Espinoza, E., & Jerónimo Contreras, M. (2022). Uso de GeoGebra para mejorar la comprensión de la resolución de problemas de optimización en el bachillerato. Números: Revista de Didáctica de las Matemáticas, 111, 71–89.

Moreta-Herrera, R., Lara-Salazar, M., Camacho-Bonilla, P., & Sánchez-Guevera, S. (2019). Análisis factorial, fiabilidad y validez de la escala de autoeficacia general (EAG) en estudiantes ecuatorianos [Factor analysis, reliability and validity of the general self-efficacy scale (EAG) in Ecuadorian students]. Psychology, Society & Education, 11(2), 193–204. https://ojs.ual.es/ojs/index.php/psye/article/view/2024/3008

Munayco-Mesías, E., & Solís-Trujillo, B. P. (2021, febrero). Comprensión, invención y resolución de problemas [Understanding, invention, and problem solving]. Polo del Conocimiento, 6(2), 46–63. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=9548803

Portilla-Lara, H. J., Ávila-Sandoval, M. S., Cruz-Quiñonez, M. A., & López-Ruvalcaba, C. (2019). Geogebra y problemas de optimización [Geogebra and optimization problems]. Cultura Científica y Tecnológica, 16(1), 5–11. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7100178

Rodríguez Marrufo, L. (2019). Problemas de optimización como herramienta introductoria al cálculo: Una ingeniería didáctica. Editorial Académica Española. https://cathi.uacj.mx/handle/20.500.11961/8262?show=full

Rudin, W. (1976). Principles of mathematical analysis (3rd ed.). McGraw–Hill.

Salat Figols, R. S. (2009). La tecnología cambia la naturaleza de la actividad matemática. Números: Revista de Didáctica de las Matemáticas, (71), 49–56. http://www.sinewton.org/numeros

Sánchez Pelegrín, J. A., De la Fuente, D., & Zamora Saiz, A. (2020). Optimización en bachillerato: el problema de Herón [Optimization in high school: Heron’s problem]. Números: Revista de Didáctica de las Matemáticas, 104, 75–82. https://redined.educacion.gob.es/xmlui/bitstream/handle/11162/223005/S%C3%A1nchez.pdf?sequence=1

Saucedo Fernández, M., Espinosa Carrasco, M. E., & Herrera Sánchez, S. del C. (2019). Método de Pólya aplicado al lenguaje algebraico en primer año de licenciatura [Polya’s method applied to algebraic language in the first year of a bachelor’s degree]. RIDE Revista Iberoamericana para la Investigación y el Desarrollo Educativo, 9(18), 512–538. https://doi.org/10.23913/ride.v9i18.434

Valdemar Márquez González, G., & Sánchez Leal, M. T. (2010). Necesidad de cambiar el paradigma de formación en el nivel educativo superior [Need to change the training paradigm in higher education]. Revista Iberoamericana de Educación, 52(4), 1–25. Organización de Estados Iberoamericanos. https://rieoei.org/historico/documentos/rie52a01.pdf

Williner, B., Engler, A., & Lavalle, A. (2019). La comprensión a través de las concepciones proceso–objeto: Un estudio sobre los conceptos que intervienen en la resolución de problemas de optimización [Understanding through process–object conceptions: A study on the concepts involved in solving optimization problems]. Bolema, 33(65), 1549–1569. https://www.scielo.br/j/bolema/a/Yy5dqLMw3XndwWXtW8McKXF/?lang=es

Zill, D. G., & Wright, W. S. (2011). Cálculo [Calculus] (4.ª ed.). McGraw–Hill.

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