Estudio sobre la Construcción Geométrica en Ambientes de Geometría Dinámica
- miércoles 17 septiembre 2025 -
Examen predoctodal
Sergio Rubio-Pizzorno | 🇲🇽🇨🇱
Estudiante del Doctorado en Ciencias en la especialidad de Matemática Educativa
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) - México 🇲🇽


Departamento de Matemática Educativa
Dra. Gisela Montiel-Espinosa
Dr. Luis Moreno-Armella
Director@s de Tesis
Créditos
Taller "Herramientas GeoGebra para la Educación en línea" por Sergio Rubio-Pizzorno se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.
Basada en una obra en https://slides.com/zergiorubio/2020-taller-11eical .
BY
NC
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Sergio Rubio-Pizzorno (Phd student) | sergio.rubio@cinvestav.mx
1. Introducción - Problemática
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento de la investigación
4. Marco teórico
5. Metodología
Índice de la presentación
Los Ambientes de Geometría Dinámica (AGD) han traído cambios en la enseñanza de la geometría, tanto en la investigación como en la enseñanza y el aprendizaje:
La Geometría Dinámica cambia las reglas del juego
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
La aparición de imágenes digitales dinámicas no solo ha reavivado la disciplina de las matemáticas, sino que ha cambiado radicalmente la forma en que se enseña y se aprende en las escuelas hoy en día.
(Sinclair et al., 2017, p. 457).
INTRODUCCIÓN
Brecha de investigación con algunas
nociones geométricas centrales utilizando AGD
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La tecnología en la enseñanza de la geometría se ha convertido en algo habitual, pero aún no se han realizado suficientes investigaciones sobre sus efectos específicos.
(Sinclair et al., 2016, p. 704)
Pocas investigaciones se han centrado en las construcciones geométricas, a pesar de su papel central en la geometría.
(Sinclair et al., 2017, p. 480)
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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Los AGD tienen un enfoque constructivo funcional, es decir, todos los objetos geométricos elaborados ahí se deben expresar en términos de construcciones secuenciales.
(Sinclair et al., 2016, p. 704)
[En los AGD], durante el arrastre, una figura mantiene todas las propiedades según las cuales fue construida y todas las consecuencias que la construcción conlleva en geometría euclidiana.
(Leung, 2015, p. 467)
¿Por qué son importantes las
construcciones geométricas en los AGD?
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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Es un tema central en la Geometría Euclidiana.
Posibilidad de estudiarlas utilizando únicamente registros geométricos (no algebraicos ni numéricos).
Idoneidad de los AGD para el estudio de construcciones geométricas debido a su enfoque constructivo funcional.
(Sinclair et al., 2016)
Está en consonancia con una tendencia en investigación sobre la enseñanza de la geometría más activa en la producción de significados geométricos.
(Sinclair y Bruce, 2015).
¿Por qué investigar sobre las construcciones geométricas
en AGD?
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
¿De qué hablamos cuando hablamos de la Geometría Dinámica?
Por un lado, los objetos son figuras digitales visoespaciales manipulables [gracias al arrastre], mientras que, por otro, cuando se construyen correctamente, representan conceptos geométricos ideales controlados por la teoría de la geometría euclidiana.
(Leung et al., 2023, p. 7)
Construcción geométrica
REVISIÓN DE LITERATURA
Arrastre
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¿De qué hablamos cuando hablamos de la Geometría Dinámica?
A pesar de su relevancia, estos dos aspectos se han desarrollado de manera dispar en la investigación:
Construcción geométrica
Arrastre
El arrastre se ha consolidado como una de las principales características de AGD.
(Fahlgren & Brunström, 2014; Leung et al., 2023).
La construcción geométrica ha sido poco investigada a pesar de su rol central en la geometría euclidiana.
(Sinclair et al., 2017).
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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El contexto de la revisión de literatura
Esperaba encontrar poca investigación sobre construcción geométrica en AGD, debido a la brecha reportada por Sinclair et al. (2017).
Esperaba que la mayoría de las investigaciones pongan el acento en el arrastre y sus efectos.
Las investigaciones que me interesaban encontrar son las que consideran a la construcción geométrica en términos estructurales (características inherentes) y sea que parte de su objeto de estudio.
Por lo anterior convenía incluir al arrastre como una palabra clave en las búsquedas, para asegurarme de obtener resultados de investigaciones usando AGD y no en otros ambientes (como papel y lápiz).
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2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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Búsqueda de literatura
Scopus, WoS y Redalyc
37 resultados
36 artículos mencionaron tangencialmente a la construcción geométrica.
1 artículo aborda las características estructurales de la construcción geométrica.
Se refieren principalmente al arrastre y sus efectos.
Talmon y Yerushalmy (2004). Understanding dynamic behavior: Parent–Child relations in dynamic geometry environments.
Geometric construction
AND Dynamic geometry
AND Dragging.
Bases de datos
Ecuación canónica de búsqueda
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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El contexto de la revisión de literatura
Espero encontrar poca investigación sobre construcción geométrica en AGD, debido a la brecha reportada por Sinclair et al. (2017).
Espero que la mayoría de la investigación ponga el acento en el arrastre y sus efectos.
Las investigaciones que me interesan son las que consideren a la construcción geométrica en términos estructurales (características inherentes) y sea que parte de su objeto de estudio.
La brecha reportada por la literatura especializada se confirmó con la búsqueda realizada.
Se encontró un artículo que cumple con los criterios de búsqueda, y se incluyeron otros dos de sus referencias, dado que también abordan a la construcción de manera estructural.
Prácticamente todos los artículos encontrados en la búsqueda estudian el arrastre y sus efectos.
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2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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Artículos incluidos en la revisión de literatura
Talmon, V., y Yerushalmy, M. (2004). Understanding dynamic behavior: Parent–Child relations in dynamic geometry environments. Educational Studies in Mathematics, 57(1), 91–119. https://doi.org/10.1023/B:EDUC.0000047052.57084.d8

Jones, K. (2001). Providing a Foundation for Deductive Reasoning: Students’ Interpretations when Using Dynamic Geometry Software and Their Evolving Mathematical Explanations. Educational Studies in Mathematics, 44, pp. 55–85. https://doi.org/10.1023/A:1012789201736
Hölzl, R., Healy, L., Hoyles, C., y Noss, R. (1994). Geometrical relationships and dependencies in Cabri. Micromath, 10(3).


1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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¿Qué se rescató de la revisión de literatura?
Características de la construcción geométrica en AGD que permiten trabajar con ella de manera estructural.


Comportamiento dinámico
Relaciones de dependencia
Orden de construcción
Relaciones geométricas
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2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Panorama de la investigación
Objetivo 1: Proponer una caracterización de la construcción geométrica en AGD.
Objetive 2: Operacionalizar tal caracterización con la ayuda de los referentes teóricos contemplados para su uso en el diseño del instrumento de investigación y análisis de los datos.
PLANTEAMIENTO DE
INVESTIGACIÓN
Objetivos de la investigación
Existe una brecha en la investigación sobre construcciones geométricas en AGD.
Es un tema central en la geometría euclidiana.
Los AGD son constructivos funcionales.
No existe una caracterización de la construcción geométrica considerando las particularidades de los AGD.
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Preguntas de investigación
Con base en los objetivos planteados y añadiendo las consideraciones del marco teórico, se proponen más adelante las preguntas de investigación de este estudio.
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
MARCO TEÓRICO
Modelo de Prácticas Geométricas
para la Construcción Geométrica en AGD
Caracterización de la Construcción Geométrica en AGD
Teorías de la Práctica
Modelo de Prácticas Geométricas
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Caracterización de la Construcción Geométrica en AGD
Propiedad geométrica: resultado de la geometría euclidiana que fundamenta y guía la construcción geométrica.
Relación geométrica: vínculo intrafigural específico entre dos objetos geométricos de un mismo diagrama. Tal vínculo expresa una propiedad geométrica establecida mediante un proceso de construcción, o dicho en palabras simples, es la propiedad geométrica que vincula a dos objetos de una misma construcción.
Orden de construcción: organización secuencial de las acciones necesarias para construir un diagrama.
Relación de dependencia: vínculo jerárquico y funcional entre dos objetos de una construcción geométrica, determinado por el proceso de construcción.
Comportamiento dinámico: tipos de cambios de los objetos geométricos de una construcción al momento de arrastrar alguno de ellos.
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Teorías de la Práctica
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Las prácticas se definen como un conjunto de haceres humanos que son corporizados y están materialmente mediados.
(Schatzki, 2005).
En palabras sencillas, los haceres son lo que las personas hacen con sus cuerpos y las extensiones de sus cuerpos.
Por lo tanto, los haceres son la unidad básica de organización y análisis de las prácticas.
(Schatzki, 2002).
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología

Modelo de Prácticas Geométricas
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Modelo de Prácticas
Geométricas para la
Construcción Geométrica
en AGD
Rubio-Pizzorno et al. (2024)
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Objetivo 1: Proponer una caracterización de la construcción geométrica en AGD.
Objetive 2: Operacionalizar tal caracterización con la ayuda de los referentes teóricos contemplados para su uso en el diseño del instrumento de investigación y análisis de los datos.
ACTUALIZACIÓN
PLANTEAMIENTO DE
INVESTIGACIÓN
Objetivos de la investigación
Preguntas de investigación
P1: ¿Qué haceres geométricos están involucrados al realizar tareas de construcción geométricas en AGD ?
P2: ¿Cómo se organizan los haceres geométricos al realizar tareas de construcción geométrica en AGD?
P3: ¿Cuál es la naturaleza de la mediación tecnológica del AGD al realizar tareas de construcción geométrica?
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Investigación Basada en el Diseño (IBD)
(Bakker, 2018; Camargo Uribe, 2021; Cobb et al., 2003; Swan, 2014)
Fase 1: Elaboración del diseño
Fase 2: Implementación del diseño
Fase 3: Análisis retroapectivo
Análisis continuo (el diseño puede ser modificado durante su implementación).
Tres niveles de análisis (Simon, 2018)
Diseño como un instrumento de investigación
METODOLOGÍA
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Fase 1: Elaboración del Diseño
Trayectoria Hipotética de Aprendizaje (adaptación)
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
1 Objetivo de aprendizaje.
2 Actividades de aprendizaje.
3 Proceso hipotético de aprendizaje.
Versión original de Simon (1995)
1 Objetivo del diseño.
2 Fundamento principal.
3 Momentos del diseño.
3.1 Actividades.
3.2 Tareas.
3.3 Proceso hipotético.
a) Hipótesis.
b) Fundamentos específicos.
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Fase 1: Elaboración del Diseño
- 4 Momentos.
- 17 Actividades.
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2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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Fase 2: Implementación del diseño
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Grabación de pantalla de cada estudiante
Grabación de pantalla del profesor
Grabación de la clase
Respuestas de los estudiantes (en GeoGebra Classroom)
Registro de datos
Cinco estudiantes de tercer año de la Licenciatura en Docencia de la Matemática.
Implementación
Universidad Autónoma de Baja California, Mexico.
El diseño se implementó en el curso Prácticas digitales para futuros profesores de matemáticas.
Para la producción de datos se consideraron cinco clases: las dos primeras presenciales y las tres últimas en línea.
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Fase 2: Implementación del diseño
Análisis continuo
- 5 Momentos.
- 30 Actividades.
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3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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Fase 2: Implementación del diseño
Análisis continuo
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
Faltaba profundizar en cada característica de la construcción geométrica por separado.
Se inventaron nueva actividades para explorar las características de la construcción geométrica de otra forma.
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Organización de los datos


Private
1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
5. Metodología
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1. Introducción
2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
Lo que viene...
Fase 3: Análisis retroapectivo
Hacer los ajustes a la investigación (con énfasis en el análisis de datos) y al documento en consecuencia a la discusión del examen predoctoral.
LO QUE VIENE
5. Metodología
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2. Revisión de literatura
3. Planteamiento
4. Marco teórico
Lo que viene...
Resultados.
5. Metodología
Conclusiones.
Discusión.
Prospectivas.
¡Gracias TOTALES!





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6. Data analysis
2. Literature review
3. Research questions
4. Theoretical framework
5. Methodology
Case of study: María
Design
Level 1
RQ1: What geometric doings are involved as we develop geometric construction activities in DGE?
Three levels of analysis
Level 3
RQ2: How do these geometric doings organize as we develop geometric construction activities in DGE?
Tasks and Activities
(line-by-line analysis)
Moments
DATA ANALYSIS:
An example (phase 3)
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6. Data analysis
2. Literature review
3. Research questions
4. Theoretical framework
5. Methodology
Activity 3
Tasks
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6. Data analysis
2. Literature review
3. Research questions
4. Theoretical framework
5. Methodology
Level 1
What does María do?
Construct a line through two points.
Then construct a third point on the line.
How does María do?
- Use the Line tool and create a point A and then a point B, with which you completely determine the line.
- Select the Point tool and construct a point C on the line.
- Drag point C on the line.
- Hide the name label of points A and B.
- After a moment, drag points A and B.
- Answer the open-ended question about the differences in the three records.
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6. Data analysis
2. Literature review
3. Research questions
4. Theoretical framework
5. Methodology
Activity 3
Level 1
What does María say?
Written answer
With pencil and paper, it is a bit more static and rigorous.
On the other hand, when doing it with the blackboard, although there was no tangible ruler - since it was found within the [GeoGebra Notes] tools - it was easier to follow the guide.
Finally, with GeoGebra it was just three clicks when the task was ready, facilitating the execution and efficiency of the task.
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6. Data analysis
2. Literature review
3. Research questions
4. Theoretical framework
5. Methodology
Activity 3
Level 1
What does María say?
Discussion between María and the teacher about the number of points used in each representation
Teacher: Why does GeoGebra require two points as opposed to paper and pencil or a digital whiteboard which only require one point?
María: In GeoGebra, at least two points are required to define a line since two distinct points determine a line. In contrast, with pencil and paper or on a digital whiteboard, you can draw a line by simply drawing an initial point and extending it in the desired direction without explicitly specifying a second point.
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6. Data analysis
2. Literature review
3. Research questions
4. Theoretical framework
5. Methodology
Activity 3
Level 2
Are the proposed theoretical doings recognized?
When students are asked to justify how they did solve a task (regardless of whether the solution is correct), they express geometric relationships, dependency relationships, or geometric properties to validate their doings.
References
-
Sinclair, N., Bartolini Bussi, M. G., de Villiers, M., Jones, K., Kortenkamp, U., Leung, A., & Owens, K. (2016). Recent research on geometry education: an ICME-13 survey team report. ZDM - Mathematics Education, 48(5), 691–719. https://doi.org/10.1007/s11858-016-0796-6
- Sinclair, N., Cirillo, M., & de Villiers, M. (2017). The Learning and Teaching of Geometry. In J. Cai (Ed.), Compendium for Research in Mathematics Education (pp. 457–489). Abingdon, Oxon; New York: The National Council of Teachers of Mathematics Education.
-
Estudio sobre la Construcción Geométrica en Ambientes de Geometría Dinámica
By Sergio Rubio-Pizzorno
Estudio sobre la Construcción Geométrica en Ambientes de Geometría Dinámica
[Miércoles 17 septiembre 2025] Presentación del examen predoctoral de Sergio Rubio-Pizzorno en el Departamento de Matemática Educativa del Cinvestav, (CDMX, México🇲🇽).
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