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Ma. Guadalupe Flores Barrera Andrés Rivera Díaz
Contenido EMAT-Hidalgo
i ii 1
Introducción Organización de la Antología EMAT-Hidalgo Programación Primer Grado, EMAT-Hidalgo Septiembre
4 5 7 9
Un paseo corto por una hoja de cálculo (28) Lectura y escritura de números (24) y Virus y antivirus (25) Fracciones equivalentes (115-116) Comparar fracciones (Actividad didáctica) Octubre
11 13 15 16
Generando secuencias de Números (38-39) Propiedades de la simetría axial, (58-59) Transformaciones con Simetría axial (Actividad didáctica) Comparando Secuencias (40-41) Noviembre
18 20 21 23
Fracciones equivalentes (116-117) Multiplicación y estimación (34) Construcción del paralelogramo (50-51) Medición de perímetros, áreas y ángulos (60-61) Diciembre
25 27
Idea de variación (rectángulos) (66-67) Variación proporcional 1 (53-54) Enero
29 30 32 33
Transformaciones en un solo paso (39) Ecuaciones 1 (61-62) ¿Qué fracciones faltan? (50) Descuentos y más descuentos (51-52) Febrero
35 39 43 45
Unidad 4. Polígonos regulares (43-46) Cálculo de Áreas (Actividad didáctica) Análisis de textos (142-143) Unidad 16. Azar y probabilidad (138-139)
Marzo y Abril 47 49 51 52 53 56
Variación lineal 1 (77-78) ¡Se descompuso la tecla de la raíz cuadrada! (42-43) Punto equidistante (Actividad didáctica) Circunferencia y círculo (Actividad didáctica) Relación entre la longitud de una circunferencia y el área del círculo (68-70) Unidad 18. Círculos (156-160)
61 63 66 68
Mayo ¿Cómo sumamos números con signo? (53-54) Sumas y restas de números con signo (55-57) Adivina qué está pasando (147-148) ¿Por dónde saldrá? (149-151)
71 72 73 74 75
Junio Variación Reciproca I (Actividad didáctica) Variación Reciproca II (Actividad didáctica) Media, Mediana y Moda (Actividad didáctica) Jugando con las Calificaciones (Actividad didáctica) Bibliografía
Introducción Las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) suponen un revolucionario avance en nuestra sociedad. Presenciamos a una era de cambio y de modificaciones constantes que influyen significativamente en nuestras vidas. Mantenernos expectantes o tomar las riendas de emergentes procesos de cambio que nos pueden ayudar a construir un mundo sin barreras, un mundo mejor, es una elección a realizar de forma particular por cada uno de nosotros. En el ámbito educativo las TIC pueden suponer una importantísima ayuda como medio de acceder al currículum, así como también favorecer los aprendizajes escolares, particularmente de las matemáticas, como un reforzador didáctico, un medio para la enseñanza individualizada y, una herramienta fundamental de trabajo para el profesor. En definitiva pudiéramos preguntarnos, ¿Qué aspectos caracterizan a las TIC que las hacen tan especial en la educación matemática? Una reflexión alrededor de esta pregunta nos podría conducir a definir un grupo de aspectos que lo podrían caracterizar: 1. Aprendizaje continuo, por parte del alumno y del profesor, pues éste tendrá que estar actualizado para planificar con éxito las tareas docentes que realizarán los estudiantes. 2. Las TIC no solo pueden ser objeto de estudio sino que éstas deben pasar a ser herramienta indispensable para el alumno, tienen que ser integradas al entorno educativo. 3. Garantiza el desarrollo de una enseñanza significativa y facilita de antemano una educación integral. 4. Dinamiza el papel del profesor y del alumno, este último, de sujeto pasivo dentro del proceso pasa a ser protagonista del mismo junto al profesor, el cual tendrá como función rectora la orientación en el uso de las herramientas tecnológicas que sean utilizadas en el proceso. 5. Humaniza el trabajo de los profesores, pues ellos desarrollarán sus actividades con el apoyo de las tecnologías, economizando tiempo y energía. Además de estas ventajas que nos proporcionan las Tecnologías Educativas en el proceso de enseñanza, es bueno destacar que también permiten lograr una mejor interdisciplinaridad, o sea podemos relacionar el contenido matemático con el de otras asignaturas que contribuyan a una formación más eficiente y de carácter integral de nuestros estudiantes hidalguenses. Por lo anterior, la Dirección General de Educación Básica del Estado de Hidalgo, ha implementado el proyecto: Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología, propuesta Hidalgo (EMAT-Hidalgo) a través de la Coordinación Estatal de los profesores: Ma. Guadalupe Flores Barrera y Andrés Rivera Díaz, quienes imparten un curso-taller programado, un día al mes, durante el ciclo escolar, al equipo de Coordinadores de las Zonas Escolares del Estado, de cada modalidad de Educación Secundaria, para que a la vez ellos lo multipliquen con sus profesores que imparten matemáticas de sus zonas correspondientes, en un día al mes también.
I
Las reuniones mensuales son un espacio de formación y actualización docente para el intercambio de experiencias, metodologías y conocimientos sobre las cuatro herramientas tecnológicas: Hoja electrónica de Cálculo, Calculadora TI-92, Geometría Dinámica y Programación computacional, las cuales son propuestas originales de la Subsecretaría de Educación Básica y Normal de la Secretaría de Educación Pública (SEP), en colaboración con el Instituto Latinoamericano de la Comunicación Educativa (ILCE). Como producto de ello se ha diseñado y compilado una Antología EMAT-Hidalgo, para cada grado escolar de educación secundaria. Por último, sabedores de que contamos con una comunidad educativa comprometida, aplicaremos esta Antología de Primer Grado, EMAT-Hidalgo, por el bienestar de nuestros alumnos hidalguenses.
Mtro. Pablo Moreno Calva Director General de Educación Básica SEP, Estado de Hidalgo
II
Organización de la Antología EMAT-Hidalgo
PRESENTACIÓN La Antología Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Secundaria, Propuesta Hidalgo (EMAT-Hidalgo), es una compilación y diseño de actividades didácticas que contemplan el uso de cuatro piezas de tecnología estrechamente relacionadas, cada una con las áreas específicas de la geometría, el álgebra, la aritmética, la resolución de problemas y la modelación matemática. La Antología cumple, en forma paralela, con los planes y programas de estudio vigentes de matemáticas, para las modalidades de Educación Secundaria (General, Técnica y Telesecundaria). En la mayoría de las actividades seleccionadas, la construcción y el uso de estas cuatro piezas de tecnología cuentan con un sustento teórico y/o empírico, respectivamente, que respaldan su valor como herramientas mediadoras del aprendizaje en lo cognitivo y en lo epistemológico. La propuesta Hidalgo, es trabajar una sesión a la semana en el aula de medios o espacio asignado con equipos de cómputo, complementando las sesiones previas en el salón de clase. Esto implica que desde el inicio de curso escolar, los directivos deben elaborar los horarios, asignando en forma explícita, la sesión EMAT-Hidalgo a cada grupo. En la Antología, se incluye el uso de software de geometría dinámica para temas de geometría euclidiana; la calculadora TI-92 para la introducción a la sintaxis algebraica y a la resolución de problemas; el software de LOGO, lenguaje de programación con representación geométrica, al igual que la hoja electrónica de cálculo, para la enseñanza del álgebra, la resolución de problemas aritmético-algebraicos, y temas de probabilidad y de tratamiento de la información. En el espacio para desarrollar el proyecto EMAT-Hidalgo, el profesor guía a los estudiantes en su trabajo con el ambiente computacional y con las hojas de actividades didácticas programadas semanalmente en la Antología. Con las actividades se pretende que los alumnos alcancen cada vez mayores niveles de conceptualización matemática, para ello la programación de las actividades es de la siguiente manera: MES DE OCTUBRE Semana
1ra
BLOQUE UNO
3.
Representen sucesiones numéricas o con figuras a partir de una regla dada y viceversa.
III
Herramienta
Actividad
Hoja de cálculo
Generando secuencias de Números (38‐39)
Pág..
11
En general, en el espacio EMAT-Hidalgo el profesor debe motivar a los alumnos a: ¾ Explorar.
¾ Formular y validar hipótesis.
¾ Expresar y debatir ideas.
¾ Aprender comenzando con el análisis de sus propios errores. Las sesiones EMAT-Hidalgo, se organizan a partir de actividades didácticas en las cuales los alumnos reflexionan sobre lo que han realizado con la computadora, y lo sintetizan para comunicarlo; por otro lado, estas actividades ya contestadas proporcionan información al profesor acerca de la comprensión que los alumnos tienen de los conceptos matemáticos involucrados. Finalmente, una reflexión: La educación es la base del progreso en cualquier parte del mundo y en la medida que el compromiso de los profesores se haga más expreso y se recupere la vocación profesional, podremos tener aspiraciones de superación sustentadas en hechos y no en sueños. Los autores: Ma. Guadalupe Flores Barrera y Andrés Rivera Díaz Coordinadores Estatales de EMAT-Hidalgo
IV
Programación Primer Grado EMAT-HIDALGO
Sem. 1ra
BLOQUE UNO 1.
2da
3ra
2.
4ta
Sem. 1ra
2da
MES DE SEPTIEMBRE
Conozcan las características del sistema de numeración decimal (base, valor de posición, número de símbolos) y establezcan semejanzas o diferencias respecto a otros sistemas posicionales y no posicionales
Herramienta
Actividad
Hoja de cálculo
Un paseo corto por una hoja de cálculo (28)
Calculadora
Comparen y ordenen números fraccionarios y decimales mediante la búsqueda de expresiones equivalentes, la recta numérica, los productos cruzados u otros recursos
Hoja de Cálculo Hoja de cálculo
5
7 9
MES DE OCTUBRE
BLOQUE UNO
Herramienta
Actividad Generando secuencias de Números (38‐39)
4.
Representen sucesiones numéricas o con figuras a partir de una regla dada y viceversa.
Hoja de cálculo
4.
Construyan figuras simétricas respecto de un eje e identifiquen cuáles son las propiedades de la figura original que se conservan.
Geometría Dinámica
3ra
Lectura y escritura de números (24) Virus y antivirus (25) Fracciones equivalentes (115‐116) Comparar fracciones (Actividad didáctica)
Pág. 4
Propiedades de la simetría axial, (58‐59)
Geometría Dinámica
Transformaciones con Simetría axial
Pág. 11
13
15
(Actividad didáctica) 4ta
5.
Hoja de cálculo
Sem. 1ra
1.
2da
2.
3ra
3.
4ta
Resuelvan problemas de conteo con apoyo de representaciones gráficas.
Comparando Secuencias (40‐41)
16
MES DE NOVIEMBRE
BLOQUE DOS Resuelvan problemas que implican efectuar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones con fracciones. Resuelvan problemas que implican efectuar multiplicaciones con números decimales. Justifiquen el significado de fórmulas geométricas que se utilizan al calcular el perímetro y el área de triángulos, cuadriláteros y polígonos regulares.
1
Herramienta Hoja de Cálculo
Actividad Fracciones equivalentes (116‐117)
Pág. 18
Calculadora
Multiplicación y estimación (34)
20
Geometría Dinámica Geometría Dinámica
Construcción del paralelogramo (50‐51) Medición de perímetros, áreas y ángulos (60‐61)
21 23
Programación Primer Grado EMAT-HIDALGO
Sem. 1ra
2da
BLOQUE DOS 4.
Justifiquen el significado de fórmulas geométricas que se utilizan al calcular el perímetro y el área de triángulos, cuadriláteros y polígonos regulares.
5.
Resuelvan problemas de proporcionalidad directa del tipo valor faltante, con factor de proporcionalidad entero o fraccionario y problemas de reparto proporcional.
Sem. 1ra
2da
1.
Resuelvan problemas que implican efectuar divisiones con números decimales.
2.
Resuelvan problemas que impliquen el uso de ecuaciones de las formas: x + a = b; ax + b = c, donde a, b y c son números naturales y/o decimales. Resuelvan problemas que implican el cálculo de porcentajes o de cualquier término de la relación: Porcentaje = cantidad base x tasa.
3.
4ta
Geometría Dinámica
Idea de variación (rectángulos) (66‐67)
Hoja de Cálculo
Variación proporcional 1 (53‐54)
Herramienta
Actividad
Calculadora
Transformaciones en un solo paso (39)
Hoja de Cálculo Calculadora Hoja de Cálculo
4.
5.
6.
Pág. 25
27
Pág. 29
Ecuaciones 1 (61‐62)
30
¿Qué fracciones faltan? (50)
32
Descuentos y más descuentos (51‐52)
33
MES DE FEBRERO
BLOQUE TRES
2da
3ra
Actividad
MES DE ENERO
BLOQUE TRES
Sem. 1ra
Herramienta
3ra
4ta
MES DE DICIEMBRE
Resuelvan problemas que implican el cálculo de cualquiera de los términos de las fórmulas para calcular el área de triángulos, romboides y trapecios. Asimismo, que expliquen la relación que existe entre el perímetro y el área de las figuras.
Herramienta
Actividad
LOGO
Unidad 4. Polígonos regulares
Geometría Dinámica
Interpreten y construyan gráficas de barras y circulares de frecuencias absolutas y relativas. Comparen la probabilidad de ocurrencia de dos o más eventos aleatorios para tomar decisiones.
Hoja de Cálculo
LOGO
2
(43‐46) Cálculo de Áreas (Actividad didáctica)
Pág. 35
39
Análisis de textos (142‐143)
43
Unidad 16. Azar y probabilidad (138‐139).
45
Programación Primer Grado EMAT-HIDALGO
Sem. 1ra
2da
3ra
MESES DE MARZO Y ABRIL
BLOQUE CUATRO
Herramienta
Actividad
Identifiquen, interpreten y expresen, algebraicamente o mediante tablas y gráficas, relaciones de proporcionalidad directa.
Hoja de Cálculo
Variación lineal 1
2.
Resuelvan problemas que impliquen el cálculo de la raíz cuadrada y potencias de números naturales y decimales.
Calculadora
3.
Construyan círculos que cumplan con ciertas condiciones establecidas.
Geometría Dinámica
1.
4ta 5ta
Justifiquen y usen las fórmulas para calcular el perímetro o el área del círculo.
6ta
1.
BLOQUE CINCO
Herramienta
Resuelvan problemas aditivos que implican el uso de números con signo.
Calculadora
Calculadora
2.
4ta Sem. 1ra
4ta
4.
49
Punto equidistante (Actividad didáctica)
51
Circunferencia y círculo (Actividad didáctica) Relación entre la longitud de una circunferencia y el área del círculo (68‐70) Unidad 18. Círculos (156‐160).
52 53
56
Hoja de Cálculo Hoja de Cálculo
Actividad ¿Cómo sumamos números con signo? (53‐ 54) Sumas y restas de números con signo (55‐57) Adivina qué está pasando (147‐148) ¿Por dónde saldrá? (149‐151)
Pág. 61
63
66 68
MES DE JUNIO
BLOQUE CINCO
2da 3ra
Expliquen las razones por las cuales dos situaciones de azar son equiprobables o no equiprobables.
3.
¡Se descompuso la tecla de la raíz cuadrada! (42‐ 43)
MES DE MAYO
2da
3ra
Geometría Dinámica
LOGO
Sem. 1ra
(77‐78)
LOGO 4.
Pág. 47
Herramienta
Resuelvan problemas que implican una relación inversamente proporcional entre dos conjuntos de cantidades.
Hoja de Cálculo Hoja de Cálculo Hoja de Cálculo
Resuelvan problemas que impliquen interpretar las medidas de tendencia central.
Hoja de Cálculo
3
Actividad Variación Reciproca I (Actividad didáctica) Variación Reciproca II (Actividad didáctica) Media, Mediana y Moda (Actividad didáctica)
Pág. 71
Jugando con las Calificaciones (Actividad didáctica)
74
72 73
U nn ppaasseeoo ccoorrttoo ppoorr uunnaa hhoojjaa ddee ccáállccuulloo
El objetivo de esta actividad es que te familiarices con la hoja electrónica de cálculo. En las celdas de una hoja de cálculo puedes introducir: Texto: Escribe la palabra Nombre en la celda A1 (para confirmar oprime la tecla RETURN). Escribe tu nombre en la celda B1. Escribe la palabra Fecha en la celda F1. Escribe la fecha de hoy en la celda G1. Números: Escribe un 8 en la celda C9. Escribe un 9 en la celda D11. Escribe un 7 en la celda E10. Expresiones aritméticas (para que la hoja calcule expresiones aritméticas, debes escribirlas empezando con el signo igual): Escribe = 7 * 2 – 8 en la celda E9 y observa el resultado. Coloca nuevamente el cursor en esta celda y fíjate en la expresión que escribiste en la barra CONTENIDO de la hoja de cálculo. Escribe = 9 – 2 * 2 en la celda D10 y verifica el resultado. Escribe = (9 – 2) * 2 – 10 en la celda C11 y observa el resultado. Fórmulas algebraicas (para escribir fórmulas también debes comenzar con el signo igual): Escribe = C9 – 5 en la celda C10. Explica el resultado: ________________________ ___________________________________________________________________ Escribe = D10 – 4 en la celda D9. Explica el resultado: ________________________ ___________________________________________________________________ Escribe = C11 / 2 en la celda E11. Explica el resultado: _______________________ ___________________________________________________________________ Por último, escribe Cuadrado mágico en la celda D7. Coloca el texto en el centro de la celda presionando el icono CENTRAR. Para revisar si tu cuadrado mágico es correcto, suma cualquier columna o fila. El resultado de la suma siempre deber ser 15. También debes obtener 15 como resultado si sumas cualquiera de las dos diagonales.
4
Lectura y escritura de números Escribe en la calculadora cada una de las cantidades que están descritas con palabras. Cuando vayas marcando los números, ve haciendo con la calculadora las sumas que se indican. Si leíste y escribiste correctamente cada cantidad, obtendrás el total que se indica. Si el total es diferente, busca y corrige el error que cometiste. Cuando hayas producido los números correctos, escríbelos en la columna de la derecha.
CANTIDADES EN PALABRAS
CANTIDADES CON NÚMEROS
Siete millones setecientos ochenta mil cuatro, más ciento veinticinco mil cinco
+
más doce mil uno,
+
más trescientos cuarenta y cinco mil ochenta y siete.
+
TOTAL:
TOTAL: 8 262 097
Trece mil noventa y nueve más veinticinco millones ciento cinco
+
más ciento veintiocho millones ochenta y seis,
+
más trescientos cinco mil uno.
+
TOTAL:
TOTAL: 153 318 291
Cuatrocientos treinta y seis mil cien, más un millón dos mil,
+
más quinientos mil veinte,
+
más trescientos mil treinta.
+
TOTAL:
TOTAL: 2 238 150
Diez millones uno, más dos millones cien,
+
más treinta y siete mil uno,
+
más quinientos cuarenta mil diez.
+
TOTAL:
TOTAL: 12 577 112
5
Virus y antivirus Escribe en la calculadora el número 896731425. Supongamos que los nueve dígitos que forman ese número son “virus sumamente peligrosos”. El antivirus consiste en “eliminar” cada dígito, convirtiéndolo en cero mediante una sola operación. Por ejemplo, eliminar el “1” quiere decir que hagas una operación con el número 896731425 y otro número que tú propongas de manera que el resultado sea 896730425. Después de que elimines al 1, debes seguir con el 2, luego el 3, y así sucesivamente.
1. Completa la siguiente tabla para mostrar cómo eliminaste cada “virus”.
DÍGITO
OPERACIÓN QUE HICISTE EN LA CALCULADORA
RESULTADO
1
896730425
2
896730405
3
896700405
4
896700005
5
896700000
6
890700000
7
890000000
8
90000000
9
0
2. Ahora elimina uno a uno todos los dígitos del número 4983.26715. Completa la siguiente tabla para mostrar cómo eliminaste a cada “invasor”. DÍGITO
OPERACIÓN QUE HICISTE EN LA CALCULADORA
RESULTADO
1
4983.26705
2
4983.06705
3
4980.06705
4
980.06705
5
980.0670
6
980.0070
7
980
8
900
9
0
6
F
rraacccciioonneess eeqquuiivvaalleenntteess
Cuando repartimos dos barras de chocolate entre cuatro personas, cada una recibe media barra. Así, decimos que:
Si repartimos cuatro barras de chocolate entre ocho personas, ¿qué fracción de la barra recibe cada quien?
Estos resultados nos indican que las fracciones son equivalentes, ya que el resultado de repartir dos barras de chocolate entre cuatro personas es el mismo que si se repartieran cuatro barras de chocolate entre ocho personas; es decir, en ambas situaciones cada quien recibiría
1 2
Al repartir un pastel entre tres personas, ¿qué fracción recibe cada una? _______________ _______________________________________________ Si se reparten dos pasteles entre seis personas, ¿qué fracción recibe cada una?_________ _______________________________________________ Escribe ambos resultados en fracciones equivalentes: equivalente a:______________________________________________________________ Da otra fracción equivalente a las dos anteriores: ¿Cómo la encontraste?______________________________________________________ _________________________________________________________________________ Un método para encontrar fracciones equivalentes consiste en multiplicar el numerador y el denominador de la fracción por un número en común. Escribe cuatro fracciones equivalentes a la siguiente fracción:
Ahora trabajarás con una hoja de cálculo Fracequi.xls. Como puedes observar, en esta hoja a la izquierda aparecen (en amarillo) las fracciones , con sus respectivas fracciones equivalentes a la derecha (en verde).
7
Busca en tu hoja las tres fracciones equivalentes que se te piden a continuación:
Los números en amarillo de la hoja se pueden cambiar. Por ejemplo, cambia el de la hoja por y escribe abajo las primeras cuatro fracciones equivalentes dadas en la hoja:
Discute con tus compañeros y tu maestro qué significan los números en las celdas grises de la fila 3 (los que están arriba de cada fracción equivalente) y escribe las conclusiones a las que lleguen.___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Las fracciones equivalentes son muy importantes para sumar fracciones, ya que sólo se pueden unir fracciones del mismo tipo, es decir, con el mismo denominador (medios con medios, tercios con tercios, etcétera). Por ejemplo, si queremos sumar las fracciones tenemos que encontrar fracciones equivalentes a éstas, pero con el mismo denominador. Busca en tu hoja estas fracciones y escríbelas abajo:
Suma con el mismo procedimiento los siguientes grupos de fracciones:
8
C
omparar fracciones
A veces tenemos que comparar dos fracciones para saber cuál es mayor y cuál es menor. Hay dos maneras fáciles de comparar fracciones: usar decimales, o los productos cruzados.
El método decimal de comparar fracciones Sólo tienes que convertir cada fracción en decimal, y comparar los decimales. ¿Cuál es mayor:
3 8
5 o 12 ?
Tienes que convertir cada fracción en decimal. Esto lo puedes hacer con Excel. De cualquier manera, la respuesta es:
Comparando fracciones
3
5
<
8
12
Realizando el cociente
0.375000
<
0.416667
Así que
5 12
es mayor.
El método de productos cruzados Si dos fracciones tienen el mismo denominador (el número de abajo) entonces son fáciles de comparar. Por ejemplo
4 9
es más pequeña que
5 9
(porque 4 es menor que 5)
Pero si los denominadores no son iguales necesitas realizar los productos cruzados.
9
Ejemplo: ¿Cuál es más grande:
3 8
5 o 12 ?
Si multiplicas 3 × 12 tienes 36, y si multiplicas 8 × 5 tienes 40, así vemos fácilmente que 36 es menor que 40, por tanto
5 12
es mayor.
Comparando fracciones
3
5
<
8
12
Productos cruzados 3
por
12
8
<
36
por
5
40
Haciendo uso de la Hoja de Cálculo Compafracc.xls, asigna el símbolo “>”, “=” o “