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Artículo de sección
Revista digital Matemática, Educación e Internet (www.cidse.itcr.ac.cr/revistamate/). Vol. 12, No
1. Agosto − Febrero 2012.
Sistemas de representación y aprendizaje de las matemáticas
Pedro Javier Rojas G.
pedroedumat@udistrital.edu.co
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Grupo MESCUD
1.1 Introducción
En el contexto de la lengua castellana, la Real Academia Española (RAE) define representar como “Hacer
presente algo con palabras o figuras que la imaginación retiene” y representación en tanto acción y efecto de
representar1, como “Figura, imagen o idea que sustituye a la realidad”; en otras palabras, “mostrar una cosa
en cambio de otra”2. En tal sentido, se debe tener presente que es diferente la representación de un objeto (ya
sea concreto o abstracto) y el objeto propiamente dicho; una cosa es “Juan” como sujeto concreto (perceptible
directamente) y otra una fotografía, una caricatura o una descripción verbal (oral o escrita) que se haga de él;
una cosa es el concepto de “Estado” y otra cada una de las posibles representaciones que de este concepto se
pueda tener3.
1.2 Representación en matemáticas.
En este escrito, y sin establecer en un primer momento diferencias con la definición de representación antes
referida, se abordará de una manera general lo relativo a la representación en matemáticas y el uso de una
diversidad de tales representaciones. Sin embargo, es importante aclarar que en las distintas acepciones de
representar, que se encuentran en el diccionario de la RAE, ninguna de ellas hace referencia a la posibilidad
de existencia de representaciones no conscientes, ni de representaciones que no estén en lugar de un objeto,
como es el caso de las representaciones mentales inconscientes y computacionales4, sobre las cuales se hará
referencia posteriormente.
En matemáticas, el aprendizaje de los objetos es conceptual5, el sujeto no entra en ?contacto? directo con
un determinado objeto, sino con una(s) representación(es) particular(es) de este objeto matemático. Incluso,
1Tomado de la vigésima segunda edición del Diccionario de la Lengua Española (RAE, 2001).
2Aquí se hace referencia a representaciones externas, o mejor, a representaciones ostensivas en cuanto pueden ser mostradas a otros. Por
otra parte, si bien podría realizarse una discusión en torno a lo que se considera como realidad, y si ésta existe independiente del sujeto,
no es el interés de este breve escrito.
3Ver, por ejemplo, D’Amore B. (2005). Pipas, caballos, triángulos y significados. Contribuciones a una teoría problemática del
significado conceptual, desde Frege y Magritte, hasta nuestros días. Versión digital disponible en: http://www.dm.unibo.it/rsddm/
it/articoli/damore/damore.htm
4Tienen carácter algorítmico, su función es de tratamiento de una serie de datos en otra serie de datos, y no de evocación de objetos, ni
de hacerlos visibles.
5Según lo plantea Duval, la adquisición conceptual de un objeto pasa por adquirir representaciones semióticas, esto es, representaciones
por medio de signos.

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desde el realismo ingenuo, podría afirmarse que todo concepto matemático remite a un no-objeto y por
tanto no son posibles las referencias ostensivas y hay una obligatoriedad a servirse de representaciones. Por
ejemplo, el número seis suele ser representado con el signo “6”, pero este signo, esta marca, no es el número
seis, tan sólo es una de las diversas maneras de representarlo. Podría escogerse otros signos, como:
Ahora bien, las representaciones de un objeto que en un momento dado se escogen no son neutras, en tanto
diferentes representaciones pueden “destacar” distintas características o elementos diferenciadores del objeto
que pretenden representar; o mejor, diferentes “unidades significantes”. Por ejemplo, en una caricatura de
Juan se puede resaltar rasgos de él que posiblemente no son tan evidentes en una fotografía; en otro caso,
una determinada configuración de “puntos”, como la primera de las dos propuestas anteriormente para rep-
resentar el número seis, puede “sugerir” descomposiciones casi inmediatas de este número, como 2+2+2
o 3+3, que no parece tan clara en la segunda; aunque si se tratara de realizar operaciones con estos signos,
posiblemente ninguna de estas configuraciones tendría la utilidad del signo “6”, usualmente llamado numeral6.
Desde lo planteado por Duval ([3]), existen tres polos constitutivos de la representación que no deben
confundirse:
a) el objeto representado
b) el contenido de la representación, es decir, lo que una representación particular presenta del objeto
c) la “forma” de la representación, es decir, su modalidad o su registro.
Este autor destaca que las representaciones pueden depender de sistemas semióticos (sistemas de signos), o
de sistemas no semióticos (como en el caso de las redes neuronales o los instrumentos físicos). Insiste Duval
en que:
“una representación jamás puede ser considerada y analizada sin hacer referencia al sistema a través del cual
fue producida. Las especificidades del sistema (físico, orgánico o semiótico) que permitieron la producción
de una representación, son las que determinan la relación entre el contenido y el objeto representado. El
contenido de las representaciones de un mismo objeto cambia en función del sistema por el cual fueron
producidas” (págs 18-19).
Si bien para efectos de la comunicación, de tipo general, puede ser suficiente el uso de un sistema de
representación, como el lenguaje natural (oral o escrito) –sin negar la utilidad que pueda tener el usar
otro sistema de representación (icónico, gráfico, tabular, etc.) para destacar propiedades diferentes de un
mismo objeto–; para el caso de las matemáticas, Duval (pág 18) reconoce que el uso de más de un sistema
de representación y la posibilidad de realizar transformaciones entre los diferentes sistemas resulta ser
“una exigencia cognitiva necesaria y fundamental”; más aún, plantea explícitamente que “estos sistemas
[semióticos...] son tan necesarios para el desarrollo del pensamiento matemático como la innovación y el
perfeccionamiento de instrumentos de óptica o de medida en otras disciplinas científicas. La mediación
semiótica es tan indispensable en matemáticas como la mediación instrumental para la observación de los
fenómenos”7. Profundizando en las ideas anteriormente dichas, puede concluirse que para el aprendizaje de
las matemáticas el uso, el estudio y la comprensión de los sistemas de representación son imprescindibles8,
entre otras razones, porque:
6?’Qué podría sustentar la plausibiliadad de esta afirmación?
7Desde lo planteado por Luis Moreno Armella “Toda acción cognitiva es una acción mediada por instrumentos materiales o simbólicos”
[Notas del curso de Didáctica de las Matemáticas, Cali, 1995].
8Varias investigaciones en Didáctica de las Matemáticas, dan cuenta de las dificultades que encuentran los niños y jóvenes al ser
“inducidos” por la enseñanza a asociar los objetos matemáticos no sólo con un sistema de representación sino, más grave aún, con una
única representación en este sistema, como es el caso del triángulo reducido a una imagen de triángulo equilátero que “descansa” sobre
uno de sus lados. Ver, por ejemplo, D’Amore (2006, p. 137-142).

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a) Los objetos matemáticos están dispuestos en una gran variedad de registros.
b) La naturaleza de los objetos matemáticos hace que la manera de acceder a ellos sea vía la representación.
c) La representación en un sistema hace “visible” unas características del objeto y no otras9; así que, entre
más sistemas de representación “coordinados” tenga un sujeto, su conocimiento del objeto matemático
será más potente y más complejo.
1.3 Registros de representación.
Según lo plantea Duval (pág. 43), desde lo propuesto por De Saussure, “un signo puede significar algo solo
gracias a las relaciones de oposición que puede tener con otros signos. Un signo es tal, solo al interior de un
conjunto de otros signos; su sentido está ligado a un valor de elección en relación con otros posibles”. Para
el caso de matemáticas, siguiendo las ideas de Duval, algunas de las notaciones utilizadas provienen de un
sistema (como en el caso de las cifras en notación posicional de base n) y otras no (como en el caso de las
letras como variables, donde cada vez debe explicitarse qué conjunto de números puede representar), en tanto
son netamente convencionales.
Según lo planteado anteriormente, parece clara la necesidad de trabajar con sistemas de representación, o,
más específicamente, registros como los denomina Duval 10. En matemáticas, los registros pueden ser discur-
sivos (usando una lengua natural -que constituye el sistema semiótico por excelencia-, o una lengua formal),
por ejemplo, para dar una definición, para enunciar una proposición o para realizar cálculos algebraicos; o
registros no discursivos, como las figuras geométricas o sistemas de coordenadas11.
Ahora bien, el sujeto puede realizar transformaciones entre diferentes representaciones semióticas; estas
pueden de dos tipos: tratamiento o conversión. Si la transformación se realiza al interior de un mismo registro
semiótico12, se denomina transformación de tratamiento; por ejemplo, dos formas diferentes de formular una
proposición, ambas en un lenguaje natural; o la realización de un cálculo algebraico, como n(n+1) = n2 +n.
Si la transformación se realiza entre dos registros semióticos diferentes, se denomina transformación de con-
versión; por ejemplo, transformar una relación descrita en lenguaje natural, como “n es un número positivo”,
en una relación expresada en lenguaje algebraico, como “n > 0”.
El siguiente ejemplo, basado en D’Amore ([1, pág. 17]), puede ilustrar aún más lo planteado en el párrafo
anterior:
9Varias investigaciones en Didáctica de las Matemáticas, dan cuenta de las dificultades que encuentran los niños y jóvenes al ser
“inducidos” por la enseñanza a asociar los objetos matemáticos no sólo con un sistema de representación sino, más grave aún, con una
única representación en este sistema, como es el caso del triángulo reducido a una imagen de triángulo equilátero que “descansa” sobre
uno de sus lados. Ver, por ejemplo, D∆Amore (p. 137-142).
10Para este autor, no todo sistema de representación semiótica es un registro de representación semiótica. Para ser registro, incluye como
requerimiento la posibilidad de realizar transformaciones entre representaciones semióticas. Así, por ejemplo, el sistema de señales de
tránsito es un sistema de representación semiótica aunque no sería un registro de representación semiótica (una señal de tránsito no
puede verse como equivalente o “descomponerse” en otras señales del sistema).
11Duval diferencia claramente entre registros multifuncionales (donde los tratamientos no son algoritmizables), asociados a representa-
ciones discursivas o no, y registros monofuncionales (donde los tratamientos son principalmente algoritmizables) también asociadas a
si son o no discursivas (pág. 52).
12Por ejemplo, en el lenguaje natural, en el sistema de numeración posicional, en el gráfico, en el tabular, en el sistema de escritura
algebraica, entre otros.

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En síntesis, la construcción del conocimiento matemático requiere de tres acciones básicas, a saber:
a) Representar.
b) Tratar las representaciones al interior de un registro.
c) Convertir las representaciones de un registro a otro.
No obstante lo planteado hasta aquí, desde la propuesta de Duval, no puede concluirse que los problemas del
aprendizaje y de la enseñanza de las matemáticas están resueltos, posiblemente esto aún esté muy lejos de
suceder, entre otras razones, porque la formulación hasta aquí presentada lleva, al parecer, a una “paradoja
cognitiva”, la cual fue planteada por el mismo autor ([1, pág. 28]):
“¿Cómo puede aprender un estudiante a no confundir un objeto matemático con la representación particular
que le da acceso (por ejemplo, un número y su escritura, una figura y la situación representada, un grafo y
la función,...), si para acceder a los objetos representados no hay más que representaciones semióticas para
manipular?”
Por otra parte, en un trabajo reciente, Rojas ([5, basado en ideas de D’Amore]), ha puesto en evidencia que
las transformaciones de tratamiento pueden ser tan complejas como las de conversión y, por tanto, ser fuente
de dificultades en los procesos de comprensión de la matemática escolar. A manera de ejemplo, plantea que si
bien muchos estudiantes de último grado de educación básica y media (15-17 años) reconocen que la expre-
sión algebraica (n−1)+n+(n+1), que representa o puede ser interpretada como la suma de tres números
enteros consecutivos, y la expresión 3n, que representa o puede ser interpretada como el triple de un número
entero, son expresiones equivalentes en tanto pueden usar propiedades del sistema de los números enteros
para probar que se cumple la igualdad, es decir, que (n−1)+n+(n+1) = 3n, para todo número entero n.

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Sin embargo, lo anterior no garantiza que reconozcan, por ejemplo, que la expresión (n − 1) + n + (n + 1)
pueda ser interpretada como el triple de un número, en tanto dicha equivalencia sintáctica de las expresiones
no siempre posibilita que los estudiantes puedan “articular” las interpretaciones o significados asignados a
cada una de las anteriores expresiones y puedan reconocer una equivalencia semántica.
Sin duda la problemática asociada con el significado de los objetos matemáticos, los procesos de rep-
resentación y los procesos de aprendizaje, continúan siendo una temática importante en relación con el
aprendizaje de la matemática escolar.
Bibliografía
[1] D’Amore, B. (2004). Conceptualización, registros de representaciones semióticas y noética: inter-
acciones constructivistas en el aprendizaje de los conceptos matemáticos e hipótesis sobre algunos
factores que inhiben la devolución. Uno, 35, 90-106.
[2] D’Amore B. (2006). Didáctica de la Matemática. Bogotá: Magisterio [Á. Balderas, Trad. versión
original publicada en italiano por Pitagora, 1999].
[3] Duval R. (2001). Los problemas fundamentales en el aprendizaje de las matemáticas y las formas
superiores en el desarrollo cognitivo. Cali: Universidad del Valle [M. Vega, Trad., notas originales en
francés, Universidad del Valle, Colombia, 1999].
[4] Kaput, J. (1992). Technology and Mathematics Educations. In: Grouws, D. (Ed.). Handbook of Research
Mathematics Teaching and Learning. New York: Macmillan, 515-556.
[5] Rojas (2009). Relación entre objeto matemático y sentidos en situaciones de transformación entre rep-
resentaciones semióticas. Proyecto de tesis doctoral (no publicado), dirigido por el Dr. Bruno D?Amore.
Bogotá, Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Sistemas de representación y aprendizaje de las matemáticas. Pedro Javier Rojas G.
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