martes, 16 de abril de 2013

PENSAMIENTO METRICO Y SISTEMA DE MEDIDAS


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PENSAMIENTO MÉTRICO Y SISTEMAS DE MEDIDAS

La interacción dinámica que genera el proceso de medir entre el entorno y los estudiantes, hace que éstos encuentren situaciones de utilidad y aplicaciones prácticas donde una vez más cobran sentido las matemáticas.

Actividades de la vida diaria relacionadas con las compras en el supermercado, con la cocina, con los deportes, con la lectura de mapas, con la construcción, etc., acercan a los estudiantes a la medición y les permiten desarrollar muchos conceptos y destrezas matemáticas. La desatención de la geometría como materia de estudio en las aulas y el tratamiento de los sistemas métricos desde concepciones epistemológicas y didácticas sesgadas, descuida por un lado el desarrollo histórico de la medición y por otro reduce el proceso de medir a la mera asignación numérica.

No  es  extraño,  en  nuestro  medio,  introducir  a  los  niños  y  a  las  niñas  en  el  mundo  de  la  medida  con  instrumentos refinados y complejos descuidando la construcción de la magnitud objeto de la medición y la comprensión y el desarrollo de procesos de medición cuya culminación sería precisamente aquello que hemos denunciado como prematuro.

 No  se  les  ha  permitido  conocer  el  desarrollo  histórico  de  la  medida,  lo  que  conlleva  a  que  no  se  den  cuenta  de  la necesidad misma de medir, ni de cómo la medida surgió de una “noción de igualdad socialmente aceptada” al comparar el tamaño, la importancia, el valor, etc., en situaciones comerciales o de trueque.
Algunos  investigadores  afirman  que  los  niños  no  tienen  conciencia  de  las  sutilezas  de  la  noción  de  replicación de la unidad, es decir, la repetición de una única unidad de medida, a partir de lo cual el hombre ha llegado al número y al recuento; y que de este hecho nació  la necesidad de patrones de medida fijos.

SOBORNE afirma: En  las  escuelas  actuales,  gran  parte  de  lo  que  se  aprende  sobre  medición  es  de  naturaleza puramente  incidental.

Los  conceptos  de  medida  aparecen  en  situaciones  cuyo  propósito  es  enseñar y aprender  sobre  el  número.  Se  supone  que  la  medida  es  intuitiva  y  está  lo  suficientemente  poseída y comprendida por los alumnos como para servir de marco intuitivo en cuyo seno explicar las operaciones aritméticas. Tal presunción ha de ser puesta en tela de juicio.

Además, la naturaleza de la forma en que los niños aprenden a medir y se valen de medidas en el contexto de esta transferencia exige cuidadosa atención. (Soborne, 1976). Los procesos de medición comienzan  “desde las primeras acciones con sus  éxitos y fracasos codificados como más o menos,  mucho  o  poco,  grande  o  pequeño,  en  clasificaciones  siempre  relacionadas  en  alguna  forma  con  imágenes espaciales, esto es con modelos geométricos, aun en el caso del tiempo.



 LA CONSTRUCCIÓN DE LOS CONCEPTOS DE CADA MAGNITUD.

 La comprensión de los procesos de conservación de magnitudes.
La estimación de magnitudes y los aspectos del proceso de “capturar lo continuo con lo discreto”.

 La apreciación del rango de las magnitudes.

 La selección de unidades de medida, de patrones y de instrumentos.

 La diferencia entre la unidad y el patrón de medición.

 La asignación numérica..

El concepto de magnitud empieza a construirse cuando se sabe que hay algo que es más o menos que otra cosa y se pregunta: más qué o  más de qué.

Puede darse una etapa intermedia de construcción de magnitudes que después se puedan  fundir  en  una  sola,  como  se  ha  señalado  para  la  longitud,  con  las  magnitudes  intermedias  de  largo,  ancho, espesor, altura, profundidad, etcétera.

Más bien se nota que primero se logra la comparación en la dirección de menor a mayor, es decir la relación de ser más grande,  que  es  anterior  a  la  de  ser  más  pequeño  que,  etc.  Una  vez  consolidada  esa  relación  unidireccional  se reversibilidad la relación para construir la inversa, y se coordinan ambas. Sólo cuando fracasan los intentos de someter los objetos y fenómenos a esas relaciones de desigualdad se construye la equivalencia respectiva.

EL DESARROLLO DEL PROCESO DE CONSERVACIÓN

Es  especialmente  importante  sobre  todo  para  quienes  inician  el  ciclo  de  la  educación   básica  primaria,  ya  que  la captación de aquello que permanece invariante a pesar de las alteraciones de tiempo y espacio, es imprescindible en la Consolidación de los conceptos de longitud, área, volumen, peso, tiempo, etc.

En  estudios  acerca  de  la  conservación  de  la  longitud  realizados  por
 MÚSICK  (1978)  en  142  niños  de  edades comprendidas entre los tres años y medio y los nueve años, encontró que dada una distancia entre dos sitios A y B que se encontraban en lados opuestos de una sala, los comentarios de los niños al juzgar las distancias de ida (A B) y vuelta
(B A) en condiciones diferentes fueron de este tipo:
 Es más lejos ir a un sitio que volver.
 Fui más lejos cuando corrí porque eso es más rápido que saltar.
 Llevar el cesto hizo que el camino fuera más largo.
 Las carreras son siempre más lejos que los saltos, porque a saltos es más despacio y se tarda más tiempo.

Un ejemplo para la conservación de masa consiste en transformar una varita de plastilina en una barrita, y uno para la conservación de volumen es transvasar una cantidad de líquido de un recipiente pando a otro alto
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En ambos casos los niños consideran que en el segundo estado hay más plastilina y más agua respectivamente

 LA ESTIMACIÓN DE MAGNITUDES  y los aspectos del proceso de “capturar lo continuo con lo discreto” están íntimamente relacionados con los conceptos de medida y conteo.

A propósito de esta relación
BROOKS (1970) adopta un planteamiento histórico, considerando que la base de todo proceso de medidas la reiteración de una unidad.

Sin embargo, los conceptos numéricos asociados al proceso de medida suponen más que el mero contar en  sentido  ordinario, puede  suceder  que  en  el  proceso  de  medida  las  propias  unidades  sean indistinguibles unas de otras.

 De ordinario, el recuento se ocupa de las llamadas variables discretas, es decir, se aplica a situaciones en las que cada una de las unidades individuales que hay que contar es una entidad distinta y separable, con asignación de un número a un conjunto.

Supongamos,  sin  embargo,  que  se  pretende  dividir  una  torta  física y real en cuatro porciones iguales,

¿Cómo  medir  la  cuarta  parte  de  una  torta?, en  este  caso  cada  unidad  de  volumen  o   área no es individualmente  distinguible,  como  lo  era  cuando  la  situación  sólo  requería  contar.  Por  lo  tanto  tal medición sólo puede tener precisión aproximativa, y cuanto más refinado y perfecto es el instrumento de medida, tanto más podremos acercarnos a la exactitud. ¿Cuánto hay?, es en este caso una pregunta muy distinta de ¿cuántos hay?


Aunque las magnitudes que nos ocupan son de naturaleza continua, en los primeros ensayos tendientes a encontrar una estimación  de  sus  medidas,  la  repetición  reiterada  de  patrones  susceptibles  de  ser  contados  mediante  los  números naturales parece ocultar el carácter continuo de dichas magnitudes. Podríamos decir que, en este caso, hay un esfuerzo por capturar lo continuo magnitudes) con lo discreto (números naturales).

Cuando se trata del área de superficies, es usual “cuadricular” la representación de éstas y preguntar, por ejemplo,
 ¿Con cuántas baldosas se recubre el piso? La unidad patrón es la baldosa, y el número de ellas es una medida del  área de dicha superficie.

Estas actividades conllevan a la noción de recubrimiento por repetición de una unidad y son previas para el proceso de medición del área. Sin embargo es necesario realizar otro tipo de actividades que permitan captar la naturaleza continua y aproximativa de la medida
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Para   avanzar   en   los   procesos   de   medición   es   importante   desarrollar   la   estimación   aproximada   de   las longitudes/distancias,  áreas,  volúmenes/capacidades, duraciones,  pesos/masas,  amplitudes  angulares,  temperatura etc.

BRIGHT (1976) define la estimación de magnitudes como “el proceso de llegar a una medida sin la ayuda de instrumentos de medición. Es un proceso mental, aunque frecuentemente hay aspectos visuales y manipulativas en él.


 El patrón debe tener en lo posible una unidad de  área. Pero la unidad no tiene por qué estar ligada a un patrón  determinado.

  La  influencia  de  la  longitud  y  del  antiguo  metro-patrón  de  París  sirven  como obstáculos epistemológicos para una conceptualización más completa del proceso de medición.
Los patrones son inicialmente antropocéntricos y no estandarizados. Sólo el desequilibrio producido por dos mediciones con patrones corporales que produzcan el mismo número, pero en las que la cantidad sea  perceptiblemente  diferente,  llevan  a  captar  la  necesidad  de  la  fijación  convencional  de  patrones estandarizados. Piénsese  por  ejemplo  en  un  juego  de  fútbol  en  el  que  el  profesor  proponga  que  para medir la distancia entre los postes del arco se utilice el pie de uno de los niños en el arco de su equipo, y el del profesor en el arco del equipo contrario. Los resultados llevarán a los mismos alumnos a proponerla fijación de un pie estándar.

La  estimación  de  medidas  ayuda  a  los  niños no  sólo  a  reforzar  la  comprensión  de  los  atributos  y  el proceso de medición sino a que adquieran conciencia del tamaño de las unidades.

 EL TRASFONDO SOCIAL DE LA MEDICIÓN

La  interacción  social  y  la  referencia  a  un  trasfondo  significativo  e  importante  para  el  alumno  son  absolutamente insustituibles en la construcción de los procesos de la medición en el cerebro de cada uno de los participantes.

¿Cuántas veces hemos tenido que volver a mirar el valor numérico de un año luz, o un barril, o una milla marina?, pues como no somos ni astrónomos, ni petroleros, ni marineros, estas medidas no tienen significado para nosotros. No vale la pena gastarle tiempo a aprenderlas, sino sólo a saber en dónde buscarlas y a quién preguntarle sobre ellas.

Es suficiente saber manejar las conversiones de unidades y las operaciones en unos cuantos contextos diferentes en donde uno domine el trasfondo social y tenga interés en obtener resultados correctos, especialmente cuando se corre un riesgo real si uno se guía por un resultado equivocado.

Los procesos hasta aquí comentados son los más relevantes del proceso total de medición de cualquier magnitud, la relación didáctica que los docentes establezcan con ellos al momento de preparar sus clases con llevar a  la adecuada selección de los materiales de manera que faciliten la abstracción de la magnitud que se pretende estudiar y el desarrollo de los procesos aquí tratados

DIDACTICA DEL PENSAMIENTO VARIACIONAL Y ALEATORIO




UNIDAD N°4

 DIDACTICA DEL PENSAMIENTO VARIACIONAL Y ALEATORIO.


OBETIVOS ESPECIFICOS:
Implementar estrategias didácticas para desarrollar las diferentes actividades de variación y aleatorio para los estudiantes de prescolar y básica primaria.








FRASE DE ENTRADA: “Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo”.
Albert Einstein.

Una única muerte es una tragedia, un millón de muertes es una estadística.

Josef Stalin.






SITUACION PROBLEMA: ¿Cómo desarrollar el pensamiento variaciones y aleatorio en los estudiantes




PENSAMIENTO VARIACIONAL Y SISTEMA ALGEBRAICO


 PENSAMIENTO VARIACIONAL Y SISTEMAS ALGEBRAICOS Y ANALÍTICO

Proponer el inicio y desarrollo del pensamiento variaciones como uno de los logros para alcanzar en la educación básica, presupone superar la enseñanza de contenidos matemáticos  áticos fragmentados y compartimentalizados,para ubicarse en el dominio  de  un  campo  conceptual,  que  involucra  conceptos y procedimientos  interestructurados y vinculados  que permitan  analizar,  organizar  y  modelar  matemáticamente situaciones y  problemas  tanto  de  la  actividad  práctica del hombre, como de las ciencias y las propiamente matemáticas donde la variación se encuentre como sustrato de ellas.
En esta forma se amplía la visión de la variación, por cuanto su estudio se inicia en el intento de cuantificar la variación por medio de las cantidades y las magnitudes.
Una rápida visión a la evolución histórica, desde las matemáticas, del estudio de la variación permite afirmar que ésta se inicia con las tablas babilónicas, con las gráficas de variación (Óreseme en la Edad Media) y con las fórmulas algebraicas de  origen  renacentista.
  Particularmente,  el  contexto  de  la  variación  proporcional  para  modelar  las  situaciones  de variación cobra especial relevancia por ser la  única teoría  matemática con la  en la edad media. Pero es el contexto del estudio matemático del movimiento donde se alcanza la construcción matemática de la variación, lo que configura el Cálculo.
Esta   breve   e   incompleta   presentación   histórica   de   la   variación,   hace   necesario   desmenuzar   los   conceptos, procedimientos y métodos que involucra la variación para poner al descubierto las interpelaciones entre ellos. Un primer acercamiento en la búsqueda de las interrelaciones permite identificar algunos de los núcleos conceptuales matemático en los que está involucrada la variación:
 Continuo  numérico,  reales,  en  su  interior  los  procesos  infinitos,  su  tendencia,  aproximaciones  sucesivas, divisibilidad; la función como dependencia y modelos de función; las magnitudes; el álgebra en su sentido simbólico, liberada de su significación geométrica, particularmente la noción y significado de la variable es determinante en este campo; modelos matemáticos de tipos de variación: aditiva, multiplicativa, variación para medir el cambio absoluto y para medir el cambio relativo. La proporcionalidad cobra especial significado.
En los contextos de la vida práctica y en los científicos, la variación se encuentra en contextos de dependencia entre variables o en contextos donde una misma cantidad varía (conocida como medición de la variación absoluta o relativa). Estos conceptos promueven en el estudiante actitudes de observación, registro y utilización del lenguaje matemático.
Abordado  así  el  desarrollo  del  pensamiento  variaciones  se  asume  por  principio  que  las  estructuras  conceptuales  se desarrollan  en  el  tiempo,  que  su  aprendizaje  es  un  proceso  que  se  madura  progresivamente  para  hacerse  más sofisticado,  y  que  nuevas  situaciones  problemáticas  exigirán  reconsiderarlo  aprendido para aproximarse a las conceptualizaciones propias de las matemáticas.
Entre  los  diferentes  sistemas  de  representación  asociados  a  la  variación se encuentran los enunciados verbales, las representaciones  tabulares,  las  gráficas  de  tipo  cartesiano  o  sagital,  las  representaciones  pictóricas  e  icónicas,  la instrucciones (programación), la mes única (molinos), las fórmulas y las expresiones analíticas.
El estudio de la variación puede ser iniciado pronto en el currículo de matemáticas.
 El significado y sentido acerca de la variación puede establecerse a partir de las situaciones problemáticas cuyos escenarios sean los referidos a fenómenos de cambio y variación de la vida práctica. La organización de la variación en tablas, puede usarse para iniciar en los estudiantes  el  desarrollo  del  pensamiento  variaciones  por  cuanto  la  solución  de  tareas  que  involucren  procesos aritméticos,  inicia  también  la  comprensión  de  la  variable  y  de  las  fórmulas.  En  estos  problemas  los  números usados deben ser controlados y los procesos aritméticos también se deben ajustar a la aritmética que se estudia. Igualmente, la aproximación numérica y la estimación deben ser argumentos usados en la solución de los problemas. La calculadora numérica se convierte en una herramienta necesaria en la iniciación del estudio de la variación.
Adicionalmente la tabla se constituye en un elemento para iniciar el estudio de la función, pues es un ejemplo concreto de  función  presentada  numéricamente.  Y  aunque  en  algunas  ocasiones  enfatiza  la  variación  numérica discreta, es necesario ir construyendo la variación numérica continua. As sí mismo, las situaciones problemáticas deben seleccionarse para enfrentar a los estudiantes con la construcción de expresiones algebraicas o con la construcción  de las fórmulas.
Tal  como  lo  señala  Demanda  (1990)  la  exposición  repetida  de  construcciones  de  fórmulas,  como  expresiones  que explicitan un patrón de variación, ayuda a los estudiantes a comprender la sintaxis de las expresiones algebraicas que aparecerán  después  del  estudio  del  álgebra.  La  tabla  también  se  constituye  en  una  herramienta  necesaria  para  la comprensión de la variable, pues el uso de filas con variables ayuda a que el estudiante comprenda que una variable puede  tener  un  número infinito de valores de reemplazo.
Además, el uso de variables en la tabla también ayuda a la escritura de las expresiones algebraicas, tipo retórico o fórmulas para describir la variación o el cambio. Otra  herramienta  necesaria  para  iniciar  el  estudio  de  la  variación  desde  la  primaria  la  constituye  el  estudio  de  los patrones. Éstos incluyen escenarios en la vida práctica como fotografías y representaciones pictóricas e icónicas. En las matemáticas  los  escenarios  geométricos  o  numéricos  también  deben  ser  utilizados  para  reconocer  y  describir regularidades o patrones presentes en las transformaciones. Estas exploraciones permiten, en una primera instancia, hacer una descripción verbal de la relación que existe entre las cantidades (el argumento y el producto terminado que se lee  primero)  que  intervienen  en  la  transformación. Los contextos  de  variación  deben incluir  patrones aditivos y multiplicativos.
Las tablas se pueden usar posteriormente para llevar a los estudiantes a la traficación de situaciones problema de tipo concreto, aunque quede restringida al primer cuadrante. La identificación de la variable independiente y dependiente es más  significativa  cuando  se  inicia  desde  la  representación  de  situaciones  concretas.  Más  adelante  se  formaliza  el sistema cartesiano con el aprendizaje de su sintaxis.
Por su parte,  las  gráficas  cartesianas  también  pueden  ser  introducidas  tempranamente  en  el  currículo.  Ellas  hacen posible el estudio dinámico de la variación. La relación explícita entre las variables que determinan una gráfica puede ser iniciada con situaciones de variación cualitativa y con la identificación de nombres para los ejes coordenados.
Los contextos de la variación proporcional integran el estudio y comprensión de variables intensivas con dimensión, así como también ayudan al estudiante a comprender el razonamiento multiplicativo.
Particularmente la gráfica tiene como fin abordar los aspectos de la dependencia entre variables, gestando la noción de función como dependencia.
Los contextos donde aparece la noción de función establecen relaciones funcionales entre los mundos que cambian, de esta manera emerge la función como herramienta de conocimiento necesaria para “enlazar” patrones de variación  entre variables  y  para  predecir  y  controlar  el  cambio.  Los  modelos  más  simples  de  función  (lineal,  afín,  cuadrática, exponencial...) encapsulan modelos de variación como la proporcionalidad.
La introducción de la función en los contextos descritos preparan al estudiante para comprender la naturaleza arbitraria de  los  conjuntos  en  que  se  le  define,  as í  como  a  la  relación  establecida  entre  ellos.  Es  necesario  enfrentar  a  los estudiantes a situaciones donde la función no exhiba una regularidad, con el fin de alejar la idea de que su existencia o definición  está  determinada  por  la  existencia  de  la  expresión  algebraica.  A  la  conceptualización  de  la  función y los objetos  asociados  (dominio,  rango...)  le  prosigue  el  estudio  de  los  modelos  elementales,  lineal,  afín,  cuadrático, exponencial,  priorizando  en   éstos  el  estudio  de  los  patrones  que  los  caracterizan  (crecientes,  decrecientes).  La calculadora gráfica se constituye en una herramienta didáctica necesaria para lograr este propósito.
En  lo  referente  a  la  construcción  del  continuo  numérico,  los  escenarios  deben  ser  los  numéricos  y  los  geométricos. Particularmente el trabajo con las representaciones decimales, cobra especial relevancia. Los procesos infinitos deben ser introducidos en contextos geométricos.
Una  propuesta  didáctica  para  el  tratamiento  de  las  funciones  es á  desarrollada  en  los  Programas  de  la  Renovación Curricular.
El estudio de la variación puede ser iniciado pronto en el currículo de matemáticas. El significado y sentido acerca de la variación puede establecerse a partir de las situaciones problemáticas cuyos