From Arithmetic to Algebraic Formalization: Cognitive Barriers Among Eighth-Grade EGB Students
DOI:
https://doi.org/10.70577/asce.v5i3.982Keywords:
algebra; mathematical learning; learning difficulties; secondary education; educational technology; algebraic reasoning.Abstract
This study aimed to analyze the cognitive barriers, epistemological obstacles, and psycho-affective factors involved in the transition from arithmetic to algebra among eighth-grade students in General Basic Education. It employed a quantitative approach with a non-experimental, descriptive, and cross-sectional design. The sample consisted of 62 students (n = 62), selected via non-probability convenience sampling using intact groups. The results revealed a marked disparity in the participants' cognitive performance: an average score of 82.53% on arithmetic tasks dropped significantly to 47.00% when students faced situations requiring algebraic abstraction. This difference was confirmed by the Wilcoxon signed-rank test (Z = -2.87; p = .004). Furthermore, significant barriers were identified regarding the relational interpretation of the equals sign as 64.51% of students held a predominantly procedural conception and regarding the semantic restriction or reification of literal symbols, reflected in an adequate comprehension level of only 29.03%. Additionally, a high level of intolerance toward the lack of closure was observed, given that only 11.30% of students correctly solved the assigned tasks. The findings suggest the presence of a major epistemological obstacle linked to arithmetic teaching practices centered on mechanical procedures.
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