En el sector educativo, es importante mantenerse actualizado en los avances de las tecnologías de la información y comunicación (TIC). Asimismo, en las matemáticas, es muy necesario adaptarse a los cambios y normalizar el uso de las herramientas digitales, las cuales conllevan al desarrollo de clases interactivas y favorecen la enseñanza-aprendizaje. Sin embargo, hay que reconocer que aún existen barreras que impiden la anhelada normalización del uso de las TIC, como la resistencia de los docentes a innovar. Por tal motivo, el objetivo de este trabajo es presentar una revisión sistemática de la literatura sobre aspectos importantes, las barreras y los efectos que hay que considerar para que la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas, por medio de las TIC, entre docentes y alumnado, sea un éxito. La búsqueda se realizó en Scopus, Scielo, DOAJ, Redalyc, EBSCOHost, Academic OneFile y ProQuest, desde el año 2020 hasta diciembre de 2022. Se consideró importante incluir un estudio realizado en 2016. Mediante la búsqueda de palabras clave, se localizaron 1661 artículos y como resultado de la revisión sistemática se analizaron 48 estudios, identificándose 13 aspectos a tener en cuenta al usar intencionalmente las TIC y 13 efectos positivos que deben conllevar a generar un cambio en el aprendizaje de las matemáticas. También se reconocieron 16 barreras en su uso. Asimismo, se encontró que debido a diversos aspectos en las clases de matemática, las TIC todavía siguen siendo usadas como herramientas tecnológicas auxiliares bajo un enfoque tradicional.

Hoy en día, los docentes presentan una marcada debilidad en el empleo adecuado de las TIC durante el aprendizaje. Sin duda, estamos en una época de cambio e innovación, y se deben buscar las herramientas adecuadas para responder a la complejidad de los tiempos. Es resaltante el uso pertinente de los dispositivos móviles en el desarrollo de las actividades educativas (Palmero et al., 2021). De tal manera, se debería motivar a los estudiantes a involucrarse activamente en su aprendizaje y promover en los docentes la investigación para elegir pertinentemente las herramientas y estrategias virtuales. Estas deben responder a la imperante necesidad de la digitalización de la sociedad y al contexto de los estudiantes.

Actualmente, los estudiantes son nativos digitales y resulta vital que empleen las sofisticadas Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) bajo una expectativa pedagógica y técnica (Juanes et al., 2020). También es necesario hacerlo desde una expectativa colaborativa, responsable, crítica y ética (Chávez et al., 2020). Por ello, en educación se debe favorecer la aplicación de estrategias para el diseño de materiales y actividades que conlleven a enseñar y aprender, bajo las exigencias de la modernidad.

En 2021, Dávila y Agüero precisaron que, durante la virtualidad, los dispositivos móviles jugaron un papel primordial en el aprendizaje y tuvieron gran acogida al estar relativamente al alcance de muchas familias. Aunque en el aprendizaje de las matemáticas se desaprovechó la oportunidad de desarrollar clases interactivas (Flores y Dullius, 2022). Es más, en medio de una enseñanza virtual, las diferentes herramientas tecnológicas escasamente han respondido al contexto de los estudiantes. Ante ello, Amaya-Conforme y Yáñez-Rodríguez (2021) manifestaron que existe desconocimiento de su adecuado uso en matemática, siendo desaprovechada una fuente altamente motivadora del proceso de aprender.

Es evidente que existe un elevado porcentaje de docentes que no se han familiarizado con las TIC, por eso presentan dificultades en el trabajo en entornos virtuales (Morales-Zambranog et al., 2021). El motivo para que la nueva generación de docentes no se apropie de las herramientas tecnológicas ideales para la enseñanza de cada materia educativa es la baja formación tecnológica y pedagógica de los formadores de docentes (Arancibia et al., 2020). De ahí que se impartan las enseñanzas de manera tradicional, sin responder a las exigencias de la modernidad digital.

Asimismo, se añade que la escasez de condiciones y herramientas tecnológicas en las universidades e institutos impide que docentes y estudiantes desplieguen con éxito sus competencias digitales (Varela-Ordorica y Valenzuela-González, 2020). Los docentes formadores de docentes de matemáticas renuncian a usar las TIC en sus clases debido a la insuficiente formación que tienen en el manejo de softwares especializados para la enseñanza de las matemáticas, como Geogebra, Desmos, Geo TIC, MathPapa, Cabri, MATLAB, Cyberchase 3D Builder, ¡Fetch! Lunch Rush, entre otros (Padilla et al., 2022).

No obstante, Padilla et al. (2022) reconocieron la necesidad de que los docentes no solo dominen las diversas herramientas tecnológicas, sino que además las articulen con modelos metodológicos propios de cada área de estudio. Por ello, resulta fundamental que se preparen para un uso eficiente de las TIC (Flores-Tena et al., 2021). Es decir, docentes y estudiantes necesitan equiparse con tecnología, pero siempre acompañada de una adecuada capacitación.

A su vez, en 2021, Gómez-Artela y Escobar-Mamani sostuvieron que en Perú la pandemia resaltó las enormes grietas de disparidad en el acercamiento a una educación virtual, la misma que estuvo marcada por interrupciones en las clases virtuales, en especial en zonas geográficamente con difícil acceso y destacada pobreza. Es imprescindible usar las TIC para atender ciertos aspectos sociales, generacionales, económicos, de género y culturales (Goin y Gibeli, 2020; Padilla-Carmona et al., 2022). Se destaca que las TIC posibilitan el disfrute por el aprendizaje y suscitan mayor motivación por aprender, dada la libertad de elegir el espacio y momento para el estudio (Cabanillas et al., 2020; Martínez, 2020G). De ahí que al considerar los diversos aspectos que optimizan el uso pertinente de las TIC, se obtendrán efectos positivos en el aprendizaje.

Por otro lado, Da Silva-Bueno et al. (2021) revelaron que la mayoría de los docentes usan las TIC solo como recursos digitales para brindar facilidades en la exposición de contenidos o para aplicar rutinarios algoritmos, sin desplegar competencias de mayor demanda cognitiva. Al mismo tiempo, algunos docentes consideran que las TIC distraen a los estudiantes y conllevan a un aprendizaje superficial, a pesar de reconocer que afianzan la autonomía y la participación activa (Arancibia et al., 2020; Barrios et al., 2022; Casnati et al., 2020; Demartini y Lara, 2022; Fernández et al., 2020; Gazzola et al., 2020; Goin y Gibelli, 2020; Juanes et al., 2020; Robles-Francia et al., 2020; Sandoval et al., 2020; Umaña et al., 2020). Incluso reconocen que permite tener una visualización general del proceso de construir el conocimiento (Fernández et al., 2020; Guerrero et al., 2020).

Es más, la incorporación de recursos digitales y nuevas metodologías en el proceso educativo ha crecido exponencialmente (Dávila y Agüero, 2021), siendo evidente que los jóvenes docentes se encuentran mejor formados en TIC y las emplean con un sentido amplio (Gómez-García et al., 2020). Por ello, se muestra la necesidad de plantear nuevas y variadas actividades de aprendizaje para responder a las características y necesidades de los estudiantes nativos digitales. Puesto que, con los recursos digitales novedosos, se debe atraer la atención para el aprendizaje de las matemáticas y romper la apreciación de que las matemáticas son difíciles y aburridas.

El empleo pertinente de los recursos digitales motiva el aprendizaje de la matemática (Cencia et al., 2021; Varela-Ordorica y Valenzuela-González, 2020). Un proceso que puede ser eficaz al permitir que el alumnado comprenda conceptos básicos (Da Silva-Bueno et al., 2021). Su uso se ha vuelto imprescindible debido al contexto de la virtualidad que se ha producido a raíz de la pandemia. Ante ello, se plantea la pregunta: ¿Qué aspectos se deben considerar para que el uso de las TIC en las actividades matemáticas en los docentes y los estudiantes sea un éxito?

Cabe destacar que, al haber adquirido el mundo y la educación el gran reto de emplear las TIC, existe la necesidad de trabajar las matemáticas bajo una enseñanza moderna, diferente y motivadora, sin perder el foco de lo que se debe aprender. Los docentes deben aprender a elaborar sus recursos educativos digitales en consonancia con las necesidades que presentan los estudiantes.

En definitiva, es primordial investigar para generar conocimientos que apoyen al docente en el logro de competencias matemáticas del alumnado a través del uso de las TIC. Por lo tanto, el presente artículo de revisión realiza una recopilación de información teórica en forma detallada, selecta, exhaustiva y crítica sobre aspectos, barreras y efectos a considerar en el uso de las TIC en las actividades matemáticas.

Al efectuar la respectiva revisión sistemática del estudio, se tuvo como guía la metodología de Kitchenham y Charters (2007), determinada por tres fases: Planificación, Desarrollo y Resultados de la revisión.

Para brindar respuesta a la pregunta general del estudio, se formularon las siguientes tres preguntas:

Teniendo en cuenta las taxonomías que se obtuvieron de las preguntas antes planteadas, la exploración de la literatura se efectuó exhaustivamente en siete bases de datos. A continuación, se detallan las mismas: Scopus, DOAJ, Scielo, Redalyc, EBSCOHost, Academic OneFile y ProQuest.

Se realizaron diferentes tipos de búsquedas con miras a responder al objetivo del estudio. Se señala que las palabras clave que se definieron en la búsqueda fueron "uso de las TIC", "estudiantes", "docentes", "educación", "uso de las TIC en educación", "aspectos al usar las TIC en matemática", así como "uso y efectos de las TIC en matemática". Se utilizó la cadena de exploración descrita en la tabla 1, en los títulos, resúmenes y palabras clave.

Los estudios revisados corresponden a artículos de revistas indexadas a diferentes bases de datos, escritos en español, portugués e inglés, corresponden a los años 2020 y 2022, con excepción de la base de datos Academic OneFile se consideró un estudio del año 2016 porque enfatiza aspectos esenciales a considerar durante el empleo de las TIC en las clases de matemática. La tabla 2, muestra los criterios de inclusión y exclusión.

Con base en la estrategia propuesta, los resultados obtenidos de la búsqueda fueron sometidos a un riguroso proceso de selección, de acuerdo con los criterios de inclusión y exclusión establecidos. Se tuvo en cuenta la relevancia de la literatura encontrada para delimitar si respondía a las preguntas planteadas, a los tiempos actuales del auge de las clases virtuales y al sector educativo. La Figura 1 detalla el proceso seguido y los resultados obtenidos. Se dio prioridad a los temas relacionados con matemáticas, leyendo los títulos de los artículos potencialmente elegibles y, finalmente, realizando una selección manual basada en la lectura de los resúmenes, introducción y conclusiones, según la taxonomía establecida. Se excluyeron aquellos que no se alineaban con el objetivo del estudio y aquellos que se repetían en diferentes bases de datos, considerándolos solo una vez.

Se identificaron un total de 1661 artículos potencialmente elegibles. Se seleccionaron 48 que cumplieron los criterios de búsqueda y respondieron al objetivo del estudio, como se puede apreciar en la Tabla 3.

En lo que respecta a la fase de resultados de la revisión, como resultado del proceso seguido y teniendo en cuenta los criterios de inclusión para la selección de investigaciones, se logró recopilar 48 estudios. En la Tabla 4 se muestra la evolución cronológica de los artículos revisados, siendo el año 2020 donde se observa el mayor porcentaje de publicaciones. Este año fue determinante debido a la prevalencia del uso de las TIC en la educación como consecuencia de la pandemia y el confinamiento a nivel mundial. De los 48 artículos seleccionados, el 48% corresponde al año 2020, siendo la base de datos Scielo la que cuenta con mayor número de publicaciones.

Los artículos previamente seleccionados fueron analizados teniendo en cuenta la taxonomía, denominada en adelante como "Clasificación". Esta clasificación consta de tres categorías: ASPECTOS (P1), BARRERAS (P2) y EFECTOS (P3), las cuales se relacionan con cada una de las preguntas de investigación planteadas inicialmente. En la Tabla 5 se muestra la cantidad de artículos seleccionados para cada categoría, y en la Tabla 6 se detallan las fuentes según la base de datos a la que pertenecen.

A continuación, se procede a dar respuesta a las preguntas que han sido planteadas en la fase planificación de la revisión.

Los aspectos a tener en cuenta al usar las TIC, con miras a fortalecer la interacción docente - estudiante y el vínculo estudiante - conocimiento, que permitan que la tecnología acompañe el proceso de enseñanza aprendizaje, donde docentes y estudiantes tengan un óptimo acercamiento con el uso de las TIC en las diversas actividades de matemática. En la tabla 7, se presentan 13 aspectos:

Un ejemplo sencillo pero significativo que compara el uso del geogebra y el youtube en los estudiantes universitarios fue presentado por Goin y Gibelli (2020), mostrando que los universitarios no conocían el uso del software académico, pero si tenían un alto grado de conocimiento de las herramientas tecnológicas de entretenimiento, a pesar que el Geogebra es una gran herramienta en el aprendizaje de la matemática. Constatándose que las TIC son poco empleadas en actividades pedagógicas.

Partiendo de la revisión sistemática de literatura de los estudios que han sido rigurosamente seleccionados, se ha determinado que si se toman en cuenta todos estos aspectos al momento de planificar las actividades matemáticas con apoyo de las TIC se logrará fortalecer las interacciones que favorezcan el desempeño de los estudiantes.

Para esta investigación las barreras son aquellos obstáculos que limitan el uso de las TIC en las actividades de aprendizaje tanto a docentes y estudiantes. En la Tabla 8 se muestran las 16 barreras estudiadas por diferentes investigadores.

En el estudio se entiende por efecto a aquellas consecuencias positivas del uso adecuado de las TIC en las actividades matemáticas. La Tabla 9 muestra 13 impactos encontrados, estudiados por diferentes investigadores.

Considerando la importancia del estudio del uso de las TIC para hacer mejoras en el aprendizaje de la matemática, se destaca la necesidad de investigar más sobre el tema debido a la limitada investigación existente, específicamente en Latinoamérica. Es indispensable que, desde la formación básica, los estudiantes usen y manejen las TIC para adquirir estrategias didácticas que faciliten su participación activa durante el aprendizaje (Goin y Gibelli, 2020). De este modo, se fomenta el vínculo amigable entre docente, estudiante y conocimiento.

En tal sentido, se evidencia que hay aspectos como las relaciones sociales, generacionales, económicos, de género, culturales, personales, contextuales, las creencias, las actitudes, los niveles de conocimiento y habilidades del docente, el tiempo, las características del estudiante y la edad a los que hay que prestar atención para fortalecer la interacción docente-estudiante (Díaz-García et al., 2020; Fernández et al., 2020; Goin y Gibelli, 2020; Luzardo et al., 2020; Montenegro et al., 2020; Varela-Ordorica y Valenzuela-González, 2020).

Cabe reconocer que, actualmente, es una fortaleza que los dispositivos móviles usados en la vida cotidiana se empleen como herramienta fundamental para el aprendizaje virtual de los estudiantes (Dávila y Agüero, 2021). Desde una perspectiva constructivista (Flores y Dullius, 2022; Zárate et al., 2020), se considera que la inclusión de las TIC en el aprendizaje de la matemática es significativamente resaltante si se usa adecuadamente, bajo una visión general y compleja, priorizando que el estudiante construya su propio aprendizaje a la luz de un currículo diversificado.

Por su parte, Arancibia et al. (2020) estudiaron a detalle las barreras que se presentan al emplear las TIC en las actividades matemáticas, señalando que estas son: las creencias del docente, la persistencia en metodologías obsoletas, la baja formación tecnológica y pedagógica, la resistencia al cambio, las actitudes negativas hacia las innovaciones pedagógicas y la falta de percepción hacia la innovación. Además, Dewa y Ndlovu (2022) consideran la falta de apropiación de las TIC. Ruiz-Aquino et al. (2022) identifican las brechas de acceso y, por último, George (2020) señala las barreras epistemológicas, cognitivas y didácticas, las cuales deben ser atendidas para responder a las nuevas formas de aprender de los estudiantes nativos digitales.

Es así que se resalta el aporte de Arancibia et al. (2020), porque precisaron que existe la urgente necesidad de minimizar las barreras para el empleo de las TIC en la práctica pedagógica. No se trata solo de dotar con recursos tecnológicos a las escuelas y capacitar a los docentes, sino que es fundamental desterrar en los docentes sus creencias, miedos y resistencia al cambio.

Asimismo, Gómez-García et al. (2020) precisaron que los docentes presentan un débil uso de las TIC al emplearlas en el aula. De hecho, Amaya-Conforme y Yánez-Rodríguez (2021) concluyeron que es mínima la cantidad de estudiantes que están en la capacidad de aplicar las herramientas digitales para resolver problemas matemáticos. Por eso, se debe enfrentar el reto de innovar inteligentemente el modo de enseñar y aprender matemática de tal manera que se pueda adaptar. También existe una falta de atención en cuanto a tecnología y capacitación a estudiantes y docentes (Dewa y Ndlovu, 2022), lo que ha provocado una notable desmotivación por parte de los docentes.

Por último, Cencia et al. (2021), González (2021), Guerrero et al. (2020) y Rigo y Rovere (2021) consideraron como efectos del uso de las TIC: el aprendizaje multimodal, la gestión académica al servicio del estudiante, el aprendizaje colaborativo en red, el desarrollo óptimo de las habilidades cognitivas y metacognitivas, un sistema evaluativo procesual y permanente, un aprendizaje más interactivo y participativo, el desarrollo de la autonomía estudiantil, la retroalimentación asincrónica para hacer un mejor uso del tiempo, la interacción desde la ubicuidad, la implementación de estrategias metodológicas basadas en el aula invertida, la educación expandida, el fortalecimiento de la pertinencia, la calidez y la calidad educativa; así como el rompimiento de barreras de espacio, tiempo, distancias físicas y culturales.

Al enseñar matemática, es necesario que el uso de las TIC promueva un aprendizaje colaborativo, significativo e innovador, que conduzca a estimular la creación de un nuevo rol docente para formar estudiantes investigadores y autónomos que respondan con eficiencia y eficacia a los cambios que trae la modernidad. En matemática, se cuenta con la herramienta Geogebra, que permite estudiar la geometría a través de la realidad aumentada, haciéndola más interesante, activa, agradable y dinámica, porque asocia lo teórico con lo práctico. Por lo tanto, resulta necesario enriquecer la práctica docente con el uso de las TIC para mediar el aprendizaje de la matemática, de tal manera que no se empleen improvisadamente.

Por ello, se debe prestar atención no solo a equipar con tecnologías a las escuelas y capacitar a los docentes en su uso, sino que existen aspectos que no se ven a simple vista pero que son importantes para considerar, para dar valor y sentido al uso de las TIC. De tal manera que se minimicen las barreras y la resistencia a su empleo en la práctica pedagógica. Es importante apoyar a los docentes en sus creencias, miedos y resistencia, ya que se debe estar adaptado a los cambios que existen y que habrá en el futuro.

Por otra parte, no se ha descubierto evidencia de la medición del impacto que haya producido en el aprendizaje de la matemática el uso de las TIC, ni que el propio docente haya elaborado herramientas y material educativo digital de acuerdo a las actividades contextualizadas y las necesidades de cada grupo de estudiantes. Por lo tanto, se debe integrar la cultura digital en el aprendizaje de la matemática con metodologías activas, sin descuidar el contexto de sus estudiantes, para lograr reinventar la práctica docente y, por ende, alcanzar una nueva realidad pedagógica en favor de los estudiantes, quienes comprenden mejor los conocimientos abstractos de forma creativa, atractiva, didáctica y práctica.

La revisión de la literatura ha permitido identificar los aspectos a considerar para que los docentes aprovechen todo lo que ofrecen las TIC en la enseñanza de las matemáticas en beneficio de los estudiantes. Esta información servirá como una línea base para que futuras investigaciones aborden este problema y planteen una propuesta que enriquezca el aprendizaje de la matemática con el uso de las TIC, brindando la oportunidad de seleccionar las herramientas tecnológicas que faciliten la producción de material digital e interactivo, en consonancia con el enfoque del área, el contexto, la realidad económica de las familias y las necesidades e intereses de los estudiantes.

Al encontrarse abundante evidencia científica que sustenta la existencia de material sobre el manejo de las TIC en la enseñanza de las matemáticas en diversos niveles, el estudio sistematiza dichas investigaciones de tal manera que los futuros investigadores tengan a la mano las referencias que abordan el tema. Al mismo tiempo, brinda luces para investigar a detalle sobre las herramientas digitales interactivas que maximizan el nivel de abstracción de las matemáticas, así como de aquellas que inciden en el fomento de la autonomía y son fáciles de monitorear, mediar y retroalimentar los aprendizajes.