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1 {DATOS DE IDENTIFICACIÓN} BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR ACADEMIA GENERAL DE MATEMÁTICAS PROGRAMA DE ESTUDIOS Materia Matemáticas Asignatura Matemáticas I Año en que se ubica Primer año Clave de la asignatura Clave Área de conocimiento Ciencias naturales y exactas Nivel de formación Medio superior Carga horaria semanal 4 utc (unidades de tiempo de clase, 50 minutos) Carga horaria anual 160 utc 2 PRESENTACIÓN UBICACIÓN ESPECÍFICA Íntimamente ligadas a toda actividad humana desde el principio de los tiempos, las Matemáticas han sido, de alguna manera, el aglutinante, la herramienta fundamental y la base sobre la que se ha cimentado el avance de muchas de las ramas del conocimiento humano, incluso de aquellas disciplinas aparentemente alejadas de planteamiento puramente científico. El origen de su estudio se encuentra en la necesidad de observar la naturaleza y en un intento de modelar el comportamiento de la misma utilizando un lenguaje simbólico propio. Debido a su abstracción, las matemáticas son universales en un sentido en que no lo son otros campos del pensamiento humano. Tienen aplicaciones útiles en los negocios, la industria, la música, la historia, la política, los deportes, la medicina, la agricultura, la ingeniería, etc., así como también, en las ciencias naturales y sociales. Las matemáticas han sido muy dadivosas con la investigación científica, pues le ha brindado herramientas poderosas para el análisis, lo que a permitido sus avances. Y con la tecnología también han desarrollado una relación productiva mutua, por ejemplo, en la contribución al diseño del hardware computacional y a las técnicas de programación y de manera importante en la descripción de sistemas complejos cuyo comportamiento puede ser simulado por la computadora. Ya que las matemáticas juegan un papel central en la cultura moderna, es indispensable una comprensión básica de ellas, que permita la formación de seres humanos útiles a ésta sociedad. Para lograr esto, los estudiantes deben percatarse de que las matemáticas forman parte de su quehacer cotidiano, comprender la naturaleza del pensamiento matemático y familiarizarse con las ideas y habilidades de esta disciplina, por lo que el conocimiento matemático debe ser construido por los estudiantes a través de la mediación del docente con el propósito de desarrollar un marco conceptual adecuado que les permita lograr aprendizajes significativos. El enfoque para el campo de conocimiento matemático se conforma con contenidos referidos al pensamiento numérico, algebraico, geométrico y probabilístico, que permita el desarrollo de la capacidad para formular razonamientos matemáticos a partir de la observación, generalización y formalización de patrones, de plantear, modelar y resolver problemas. La asignatura de Matemáticas I se ubica en el primer año del mapa curricular del Plan de Estudios del bachillerato de la BUAP, es obligatoria para todos los alumnos y tiene carácter teórico 3 ENFOQUE DE LA ASIGNATURA A) EJE CONDUCTOR La educación, en el Nivel Medio Superior, debe regirse por un humanismo que considere al alumno como un ser bio psicosocial. El bachillerato universitario, se convierte entonces en una opción que brinda a los estudiantes los espacios de reflexión para que se conozcan y reconozcan, para que obtengan los conocimientos, los valores éticos y estéticos, que les lleven a enfrentar la problemática de su entorno con mentalidad positiva, preparándolos para acceder a estudios superiores, y para una vida más plena, fundamentada en valores concientemente asumidos, como miembros responsables y comprometidos, con ellos mismos, con la sociedad y con el medio ambiente. Y formados con una base amplia de conocimientos, en las áreas: sociales, humanas, naturales y tecnológicas, que norman su ser y su quehacer con valores éticos, capaces de experimentar y promover la armonía de su entorno, respetuosos de su identidad, y de valorar la multiculturalidad. En donde los conocimientos matemáticos y las habilidades numéricas y algebraicas, forman parte de una cultura general, necesaria para las tareas cotidianas. Y en particular el conocimiento de los números reales, tienen su aplicación más natural y directa en el “álgebra” En general, la asignatura de Matemáticas I, contempla cinco grandes temas: Los números enteros y los números racionales Generalidades del álgebra y operaciones con polinomios Expresiones racionales Expresiones irracionales Ecuaciones Y en relación con los grandes temas, también se incluyen otros temas importantes como: razones y proporciones, productos notables y factorización de polinomios, exponentes y radicales, funciones y sistemas de ecuaciones, etc. 4 B) EJE METODOLÓGICO Para que el aprendizaje de la matemática, y en particular del conocimiento numérico y algebraico, contribuya efectivamente a la comprensión e interpretación de la realidad y al desarrollo del pensamiento propositivo, crítico y autónomo, es necesario reorientar su enseñanza; no puede, en efecto aprenderse sólo como una colección de conceptos y procedimientos a ser memorizados, por el contrario, debe destacarse su dimensión formativa. En particular en el Bachillerato, la enseñanza de la aritmética y el álgebra, debe contribuir a consolidar los conocimientos y habilidades para aplicarlos a situaciones problemáticas diversas, y a que el alumno la considere como algo propio, y tenga confianza al explicarla, y sirva para formar en el alumno una mentalidad organizada y analítica. Y es por esto que se plantea trabajar dentro del paradigma sociocultural, a través de una metodología socio constructivista, que permita generar espacios de diálogo, organizando procesos de aprendizaje-enseñanza interactivos, valorando la formación cultural y social, haciendo uso del conflicto socio cognitivo, y potenciando la “zona de desarrollo próximo” de los alumnos, por medio de una adecuada transposición didáctica, que permita el aprendizaje colaborativo, basado en la resolución de problemas, y el desarrollo de habilidades de pensamiento complejo. C) AREA DE CIENCIA NATURALES Y EXACTAS La asignatura de Matemáticas I, es parte integral de esta área, la cuál presenta la siguiente definición: “es el campo resultante del estudio de la naturaleza, a partir del análisis de la composición y transformación de la materia, de la vida y del movimiento en un trasfondo de relaciones sociales determinadas, que ha dado lugar a la: Física, Química, Biología, Matemáticas e Informática”. Los propósitos del área consisten en promover el aprendizaje significativo de fenómenos, datos, conceptos, construcción de modelos y principios, incluidos los de carácter matemático e informático, así como el desarrollo de: Habilidades cognitivas y de razonamiento científico. Habilidades experimentales y de resolución de problemas. Leer y escribir con el propósito de acercarse a la ciencia. Interpretación de códigos y registros específicos. Actitudes y valores. La construcción de una imagen de la ciencia. 5 A través de la recreación de conocimientos y construcción de significados en los diferentes campos del área, mediante la formulación de preguntas y distintas formas de razonamiento, en un ambiente de trabajo participativo. Para que adquieran una visión holística del mundo natural, y se identifiquen como un producto evolutivo de la naturaleza, y la preserven para futuras generaciones. En cuanto a la evaluación del conocimiento en el área, este debe ser un proceso permanente e integral y de ajuste a la ayuda pedagógica, que permita la retroalimentación de: conceptos, relaciones, ideas, modelos, destrezas, técnicas, habilidades, actitudes y valores. El registro de la información permitirá la toma de decisiones y el diseño de acciones nuevas, para minimizar el grado de variabilidad de los objetivos por alcanzar en los procesos de aprendizaje y enseñanza. Esto permitirá la valoración de: la percepción, la memoria, la resolución de tareas planteadas y de problemas resueltos de manera individual y colectiva, y la metacognición, buscando cambios fundamentales organizados en el proceso sociocognitivo, y explorando las condiciones necesarias para generar modificaciones en el estudiante. Evaluar a la asignatura de Matemáticas I, hablar de la eficiencia de sus contenidos, de la continuidad en sus conceptos, de las estrategias de aprendizaje en cada uno de los temas, de los resultados de la materia a través de exámenes departamentales (examen de diagnóstico y examen indicativo) D) UNIDADES TEMÁTICAS: La asignatura de Matemáticas I para esta nueva reforma curricular, presenta la siguiente estructura: UNIDAD I: LOS NÚMEROS ENTEROS Y LAS FRACCIONES. UNIDAD II: RAZONES Y PROPORCIONES, NÚMEROS REALES. UNIDAD III: TERMINOLOGÍA ALGEBRAICA MÍNIMA. Y OPERACIONES BÁSICAS CON POLINOMIOS. UNIDAD IV: PRODUCTOS NOTABLES, FACTORIZACIÓN. Y FRACCIONES ALGEBRAICAS RACIONALES. UNIDAD V: EXPONENTES Y RADICALES, FUNCIONES Y GRÁFICAS. UNIDAD VI: ECUACIONES. Y SISTEMAS DE ECUACIONES. 6 CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DEL EGRESADO La misión de toda institución educativa, es preparar a las nuevas generaciones para el mundo que tendrán que vivir. Ello implica propiciar la adquisición de los conocimientos y las habilidades que los alumnos requieren para desempeñarse con éxito ante las exigencias de una sociedad cada día más demandante, caracterizada por vertiginosos avances en la ciencia y la tecnología, pero que ofrece en forma paralela enormes oportunidades. En este contexto, el Bachillerato Universitario de la BUAP, asume el compromiso de preparar y formar alumnos de manera que sepan interpretar, construir, y solucionar problemas relativos a procesos naturales y sociales concretos y accesibles, y que al mismo tiempo propicien hábitos de estudio e investigación, así como el desarrollo de la curiosidad, la perseverancia, la creatividad, la confianza en sí mismo, y la autonomía intelectual. Así, la asignatura de matemáticas es, en suma, el conocimiento numérico y algebraico, y debe contribuir a alcanzar el siguiente perfil de egreso del estudiante, sustentado en los cuatro pilares de la educación: Saber comprender: fenómenos, datos, conceptos, principios, leyes y modelos. Saber cómo proceder para: Leer, escribir, y abstraer en ciencias; resolver ejercicios y problemas. Realizar actividad investigativa en lo experimental y teórico. Saber ser: Estar dispuesto a mostrar una actitud positiva hacia la ciencia, su aprendizaje, y sus implicaciones sociales. Saber convivir: Disposición al trabajo colaborativo, al diálogo, a ser tolerante y propositivo Todo lo anterior, pretende una formación integral y propedéutica dentro del área, para acceder a la educación superior, y contar con educación para la vida. 7 PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR(A): De acuerdo con los lineamientos del Modelo Académico y Educativo Minerva, se caracteriza al docente como: Un profesional que actúa como promotor, organizador y mediador potencial del desarrollo integral del estudiante. Un docente que trabaja para establecer una relación respetuosa y empática con los estudiantes, por lo que su eje rector queda definido por las necesidades y potencialidades de los mismos y que, por ello, utiliza sus recursos personales para poner a disposición de los estudiantes sus experiencias y conocimientos. Un académico cooperativo y autocrítico en los grupos colegiados a los que pertenece. El docente debe ser titulado en la licenciatura de las siguientes carreras: matemático, físico, electrónico, computación e ingeniero en el área de exactas. Un docente con experiencia como tal. El docente tendrá conocimientos teóricos y prácticos de carácter pedagógico y didáctico. 8 CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE TEORIA PRACTICA ESTUDIO INDEPENDIENTE TOTAL HORAS 4 HORAS 4 HORAS 2 HORAS 10 OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA Aprender los contenidos básicos de carácter cognitivo, procedimental y actitudinal característicos de las estructuras operativas y de orden de los números reales, de su generalización en las representaciones y cálculos simbólicos del álgebra elemental; aplicando los correspondientes aprendizajes en la resolución de situaciones problemáticas, comprobando y apreciando los resultados obtenidos. 9 MAPA CONCEPTUAL DE MATEMÁTICAS I: Conocimientos previos: Intuiciones sobre los naturales Intuiciones para estructurar a los a los Base de los Números Enteros (Z), Eje: resta e inverso aditivo Se combinan con las Un tópico fructífero Números Racionales (Q), Eje: división e inverso multiplicativo Los clasifica la Criterio de comparación Criterio de comparación Equivalencia Operaciones y sus propiedades Divisibilidad Admite varias Objetos para el Leyes de composición Objetos para el Relación de Orden Los alinean Interpretaciones Leyes de composición Los alinean Sistema de los racionales Sistema de los enteros Parte de una estructura más rica Parte de una estructura más rica Números Reales (R) Números irracionales agregamos Variable Constante Dominio Incógnita Polinomios sus de Operaciones Fracciones algebraicas su de obtenemos Equivalencia y transformaciones particularmente Álgebra Identidades algebraicas Operaciones Un tema central polinómica sus Racional Ecuación Número de incógnitas Grado de la Ecuación, Tr. Fundamental del algebra Enriquece a la Noción de función Introducción a las Expresiones algebraicas irracionales Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 10 MAPA CONCEPTUAL DE LA PRIMERA UNIDAD: Conocimientos previos: Intuiciones sobre los naturales Intuiciones para estructuran a los a los Números Enteros (Z) Eje: resta e inverso aditivo Se combinan mediante las Un tópico fructífero Criterio de comparación Divisibilidad Objetos para el Sistema de los enteros Base de los Números Racionales (Q) Eje: división e inverso multiplicativo Los clasifica la Criterio de comparación Equivalencia Operaciones y sus propiedades interpretaciones Objetos para el Leyes de composición Los alinean Fracciones p/q Fracción decimal Leyes de composición Relación de Orden Los alinean Sistema de los racionales Parte de una estructura más rica Parte de una estructura más rica Números Reales (R) Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 11 UNIDADES DIDÁCTICAS UNIDAD 1 4 utc LOS NÚMEROS ENTEROS Y LAS FRACCIONES 32 utc OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD OBJETIVOS CONCEPTUALES OBJETIVOS PROCEDIMENTALES OBJETIVOS ACTITUDINALES Al término de la unidad, el alumno Al término de la unidad, el alumno estará capacitado Al término de la unidad, el alumno estará estará capacitado para: para: 1. Describir la noción de inversos 1. Utilizar capacitado para: sistemáticamente procedimientos aditivos y la cerradura de Z heurísticos en el desarrollo de los temas y en la respecto a la resta resolución de problemas 2. Describir la relación de 2. Manejar y resolver aplicaciones significativas que equivalencia de las fracciones y la involucren enteros y fracciones, diseñadas cerradura de Q respecto a la adecuadamente. división 3. Detallar 3. Participar en desarrollos constructivos de temas la definición de las operaciones con enteros y con fracciones 4. Describir la noción selectos en actividades grupales. 4. Utilizar sensatamente la calculadora de bolsillo o software para algunos procesos operativos. de orden de números enteros y de las fracciones 5. Explicar los conceptos de múltiplo, divisor y factorización prima 1 Hacer sugerencias didácticas para desarrollar temas del curso. 2. Comparar críticamente las ideas del curso con las correspondientes a las de cursos de la secundaria. 3. Regular el comportamiento en el grupo académico con los acuerdos adoptados en este. 4. Examinar crítica y respetuosamente los diversos puntos de vista que se susciten en las actividades académicas, particularmente en las que se efectúan por equipos 12 INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD El presente curso es continuación de la matemática de la secundaria. En general, los propósitos de la unidad están determinados por ello, a saber, recobrar, reorganizar y profundizar los conceptos y procesos operativos aritméticos de la secundaria Los enteros y las fracciones son parte importante del puente entre los conocimientos y habilidades matemáticos con que llegan los nuevos preparatorianos y el nuevo patrimonio matemático que habrán de adquirir; se tendrá en mente el tratamiento típico de aquellos en la educación media y se remediarán parcialmente sus omisiones, vaguedades, desconexiones y falta de justificación, sin llegar a una estructuración de los temas en cuestión. A los enteros se les tomará como un ejemplo de este refinamiento, mientras que en el caso de las fracciones se pondrá el acento en sus cualidades operativas y de herramienta en las aplicaciones. 13 CONTENIDOS EDUCATIVOS Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Contenidos temáticos Descripción de los temas Comentarios y estrategias didácticas I.1. Resolución de problemas selectos que sólo Problemas que se seleccionan regulando su El propósito es recuperar y reafirmar los usos requieran números naturales grado de dificultad y cuidando que resulten principales de las operaciones básicas en lugar del familiares para los estudiantes el uso indiscriminado de la regla de tres. Efectuar parte del trabajo por equipos I.2 El sistema de los números enteros (Z) La estructura [Z, +, ×, <] como un Se describe a priori la estructura [Z, +, ×, <] y se elemento organizador de lo que aprendieron advierte que enseguida se van a explicar sus de los enteros en la secundaria aspectos sobresalientes como un elemento organizador de lo que aprendieron de los enteros en la secundaria, más específicamente Conviene escribir inicialmente: Z = {0, 1, -1, 2, -2, 3, -3 …} para no presuponer el orden Se ilustra con ejemplos familiares el carácter cualitativo de opuestos que tienen n y –n, que en adelante será importante para los ejercicios ilustrativos Los alumnos deben de estar advertidos que a nivel operativo conocen la mayor parte de esta unidad, el propósito central consiste en hacer diversas precisiones de detalles que hoy manejan de forma confusa y por lo tanto insegura 14 I.2.1. Los inversos aditivos n + (− n) = 0 No se dan pruebas de estas relaciones pero se − (− n) = n ¡no es “menos por menos da justifican suficientemente con ejemplos familiares más” !, es una doble inversión 0 no es positivo ni negativo I.2.2. Valor absoluto de un entero La definición de valor absoluto basados en que cualitativamente – n es el opuesto de n (pérdidas – ganancias, retiros – depósitos, sur – norte, etc.) Dada la definición y después de algunos ejemplos, se les pedirá a los alumnos determinen el valor absoluto de números enteros I.2.3. Suma de enteros Definición de la suma o adición Hay aquí un ejemplo típico de actividad vaga y Propiedades básicas de la suma parcialmente inconsciente de los alumnos, y también de resistencia al cambio. Conviene abordar el tema haciendo que los alumnos (al menos algunos de ellos) se contradigan al efectuar sumas simples. En los ejercicios los alumnos deben poder explicitar las reglas que aplican al sumar, de hecho el propósito principal es que conceptualicen una operación que efectúan con procedimientos confusos Se requerirá establecer la regla del paréntesis (es decir: i. efectuar primero la operación entre paréntesis, ii. si un par de paréntesis está dentro de otro atender primero el más interior) A través de ejercicios el alumno identificará: ¿qué propiedades de la adición de enteros se están aplicando? 15 I.2.4. Resta de enteros Definición: m – n = d n+d=m Teorema: m – n = m + (− n) Hay que hacer notar a los alumnos que la mayoría de ellos efectúan sumas de enteros pero difícilmente alguno sabrá restarlos La definición se ajusta a la experiencia del alumno pero no es la forma más cómoda de restar. El teorema (no demostrarlo, pero sí argumentarlo) es conceptualmente de gran importancia, en particular por efectuar una operación transformándola en la “operación inversa” I.2.5. Orden de los enteros m<n existe un entero p positivo tal que Dadas parejas de números enteros se le pedirá a los m+p=n Representación en la recta numérica alumnos identifiquen la relación de orden que existe entre ellos, aplicando la definición de orden o bien pudiendo manejar la recta numérica para ilustrar el concepto I.2.6. Expresiones que incluyen sumas y restas, con símbolos de agrupación Introducción de los símbolos más usuales Luego de ejemplificar, se pedirá a los alumnos (paréntesis, corchetes, llaves, …) simplificar las mismas expresiones en ambas Simplificación con la sola ayuda de la regla formas. La primera es característico del tema, la del paréntesis Simplificación de expresiones con símbolos de agrupación segunda es un adelanto que dará significación al respectivo caso algebraico. Parte de los ejercicios se efectuarán también con el uso de un software 16 I.2.7. Multiplicación de enteros I.2.8. Expresiones que incluyen sumas, restas y Definición de la operación multiplicación A partir de la distributividad conviene introducir la Propiedades básicas de esta operación jerarquía de operaciones Simplificación con la sola ayuda de la regla El tema complementa I.2.6, agregando la multiplicación. El principal interés es la propiedad multiplicaciones, con símbolos de del paréntesis agrupación Simplificación de expresiones con símbolos distributiva por ambos sentidos. de agrupación I.2.9. Problemas de aplicación De uso frecuente: de dinero, de Resolver problemas previamente sleccionados temperaturas, de perdidas y ganancias, etc. Con operaciones combinadas I.2.10. Divisibilidad Intento de definir la división Divisores y múltiplos Se intenta con la misma idea de siempre: m ÷ n = c n c = m, se explica el inconveniente de que no Criterios de divisibilidad más usuales funcione bien con cualquier par de enteros, a pesar Números primos y compuestos de lo cuál se pueden decir muchas cosas al respecto Teorema fundamental de la aritmética mcd (máximo común divisor) y mcm (mínimo común múltiplo) Aplicar los criterios de divisibilidad para 2, 3, 4, 5, 6y9 Como se sabe, el mcd y el mcm están entre los tópicos que mejor se prestan para plantear algunos problemas familiares para los alumnos I.3. Las Fracciones o números racionales Concepto de fracción A partir de fracciones dadas que los alumnos Términos de una fracción identifiquen sus términos y que indiquen que Las “fracciones propias” y las “impropias” representan cada uno de ellos. 17 Se darán ejemplos de fracciones y se les pedirá que identifiquen que tipo de fracción es.. Las propias “representan partes de la unidad”, son el sustento significativo del tema, constituyen una buena introducción con los clásicos esquemas circulares, etc., se explícita su naturaleza de pareja ordenada de enteros positivos. Conviene introducirse a las impropias con casos como: 0 p 3 p , , , q p 2 1 Ubicará en la recta numérica fracciones dadas I.3.1. El conjunto Q de las fracciones El conjunto Q de las fracciones o números Se trata de definir a los números racionales como el racionales número p donde el mcd( p , q )=1, con q > 0 q Para la representación en la recta numérica, recomendamos que se trabaje en papel cuadriculado Representación geométrica de los números racionales o en papel milimétrico, para que sea lo más exacto posible y se vea claro con la simple observación del dibujo. Además, recomendamos la representación en dos partes, los números menores que uno y los números mayores que uno, así como también, la representación e identificación de fracciones equivalentes. I.3.2. Equivalencia de fracciones Particularmente: Se generaliza la noción de fracción como pareja 18 p q p y q p q p q p q ordenada de enteros, con lo que se diluyen las imágenes intuitivas anteriores, que se recuperan Se incluyen los enteros entre las fracciones con la introducción de otras dos nociones: la de con la definición n n equivalencia de fracciones y la de fracción 1 negativa. Generación de fracciones equivalentes a En la generación de fracciones nos referimos a los una fracción dada casos: p q np np o nq nq Donde decimos que p q p está simplificado a sus q mínimos términos, cuando el mcd( p , q )=1, con q >0 I.4 Operaciones con fracciones. I.4.1. Adición y resta de fracciones Definición: p r q q p r q Esta es una definición intuitivamente comprensible y fácil de ilustrar con ejemplos familiares. Si se desea abundar en ello, la ejemplificación de las propiedades básicas es inmediata Teorema: Justificación inmediata con 1.2.3, más un postulado p r q s ps qr qs de sustitución que acaso deba quedar implícito, en general: en cualquier proceso operativo una fracción puede cambiarse por otra equivalente a ella Teorema: Introducir aquí las fracciones mixtas 19 p r t q s u (m q) p (m s)r (m u )t Ejercitar las operaciones m Siendo m el mcm u otro múltiplo de q, s y u La justificación es opcional Propiedades de la suma Convendría dejar a los estudiantes la revisión de las propiedades de tarea o trabajo en clase Ejercicios solo ilustrativos, no tediosos I.4.2. Multiplicación de fracciones. Definición: a b c d Nuevamente convendría dejar a los estudiantes la ac bd revisión de las propiedades de tarea o trabajo en clase Ejercicios solo ilustrativos, no tediosos Propiedades de la multiplicación. I.4.3. División de fracciones. Definición: a b c d Al igual que la resta en enteros, convendría hacer ad bc énfasis en la operación inversa. O tal vez pueda ayudar el teorema; p q r t p q t r Al igual que la multiplicación, la revisión de las propiedades podría encomendarse a los estudiantes como trabajo de tarea o trabajo de clase I.4.4. Combinación de operaciones con fracciones. Ejercicios a1 b1 a2 b2 a3 b3 a4 b4 a5 b5 Hacer hincapié en la jerarquía de las operaciones, para resolver expresiones con fracciones que contengan sumas, restas, multiplicación y división. 20 I.5. Orden de fracciones. a b c con b , d positivos d ad bc Puntualizar que la validez de la desigualdad de dos fracciones, por medio de hacer el producto cruzado se da solamente en el caso que los denominadores sean positivos. I.6. Fracciones decimales. Las fracciones decimales Leer, escribir e identificar los números decimales La aproximación y el redondeo de teniendo en cuenta el valor posicional de las cifras, fracciones decimales es decir, dar una interpretación de fracciones de la Representación gráfica de una fracción forma a donde a es un cifra, pasando después 10 n decimal Suma, resta, multiplicación y división de fracciones decimales Orden de las fracciones decimales por interpretar a1 a 2 10 10 2 ... expresiones an 10 n donde del a1 ,..., a n tipo son cifras. Después dar una justificación general del por p Representación del número en su forma qué del algoritmo de transformar una fracción a su q forma decimal. decimal y viceversa. La idea es conocer y describir el concepto de fracción decimal. Realizar aproximaciones decimales de fracciones, donde hay que hacer notar que hay dos tipos de redondeo, por exceso y por defecto, y el caso del .5 Tal vez las operaciones con fracciones sea un tema ya bastante trabajado, al igual que el orden, pero habría que estar seguros de ello. 21 I.7. Números racionales. Definición de número racional como El docente realiza varios ejercicios en clase, número decimal considerando como divisores diferentes valores que dan origen a la clasificación y trata de manera grupal de llegar a la definición 22 MAPA CONCEPTUAL DE LA SEGUNDA UNIDAD: Números Racionales (Q) Eje: división e inverso multiplicativo Objetos del Sistema de los enteros Sistema de los racionales Interpretación Objetos de Parte de una estructura más rica Números irracionales Comparación de cantidades Parte de una estructura más rica Complemento teórico Razón Coordinación de comparaciones Contribución significativa Números Reales (R) Proporción y sus propiedades Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 23 UNIDADES DIDÁCTICAS UNIDAD II 4 utc RAZONES Y PROPORCIONES. NÚMEROS REALES 20 utc OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD OBJETIVOS CONCEPTUALES OBJETIVOS PROCEDIMENTALES OBJETIVOS ACTITUDINALES Al término de la unidad, el alumno Al término de la unidad, el alumno estará capacitado Al término de la unidad, el alumno estará estará capacitado para: para: capacitado para: 1. Describir las nociones de razón y 1. Utilizar de proporción sistemáticamente procedimientos heurísticos 1. Hacer sugerencias didácticas para desarrollar temas del curso 2. Identificar proporciones directas o 2. Manejar y resolver aplicaciones significativas de 2. Comparar críticamente las ideas del curso con las inversas en tablas y fórmulas dadas proporcionalidad, porcentaje y regla de tres correspondientes a las de cursos de la secundaria como proporciones o mediante la diseñadas adecuadamente constante de proporcionalidad 3. Participar en desarrollos constructivos de temas 3. Describir la regla de tres directa y la inversa simples 4. Utilizar sensatamente la calculadora de bolsillo o 4. Describir los tres problemas típicos del porcentaje 5. Caracterizar software para algunos procesos operativos 5. Describir entre número racional e irracional en a los números irracionales 6. Describir selectos en actividades grupales base a su representación decimal 6. Diseriminar el números reales conjunto de los 3. Regular el comportamiento en el grupo académico con los acuerdos adoptados en este 4. Examinar crítica y respetuosamente los diversos puntos de vista que se susciten en las actividades académicas, particularmente en las que se efectúan por equipos 24 INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD La importancia del presente tema descansa en dos cualidades suyas, por un lado es uno de los terrenos más aptos para las aplicaciones prácticas. Por otro lado, el pensamiento proporcional abunda en elementos teóricos valiosos, entre ellos: históricamente ha sido un modelo de los números racionales, incluye el concepto geométrico de variación continua lineal, es la base de la trigonometría del triángulo y se le encuentra en el la base del cálculo diferencial. Al lado de su importancia se encuentran dificultades que hay que tener en mente: la proporción es una comparación de comparaciones, lo que constituye una relación compleja; cuando entre sus elementos hay cantidades irracionales la dificultad de su comprensión se multiplica, por lo que aquí excluimos ese caso; por otro lado, el tema en la secundaria prácticamente se reduce a la regla de tres, cuya naturaleza es puramente mecánica, pero su simpleza acrecienta la actitud reacia de los estudiantes a aceptar el estudio y el uso de la proporción. Cabe mencionar que el carácter práctico de la proporción se desperdicia si el profesor no recorre textos de física, química, ciencias médicas, etc. En busca casos representativos de ella 25 CONTENIDOS EDUCATIVOS Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Contenidos temáticos II.1 Razones y proporciones Descripción de los temas Comentarios y estrategias didácticas Los conceptos de razón y proporción La comparación de dos cantidades puede realizarse Las partes de una proporción de dos formas: por diferencia y por cociente. En Las propiedades de la proporción este curso se trabajará la comparación por cociente Calculo del término de una proporción que (razón geométrica). Reconocimiento, lectura y escritura de una razón. pueda faltar Reconocimiento, lectura y escritura de los términos de una proporción Aplicaciones de las propiedades fundamentales de las proporciones con ejemplos numéricos Calculo del término desconocido en una proporción II.2Proporcionalidad directa e inversa. Establecimiento de la relación de Reconocimiento de magnitudes directamente magnitudes de proporcionalidad directa e proporcionales e inversamente proporcionales inversa entre magnitudes La constante de proporcionalidad II.3 Regla de tres Regla de tres simple directa Resolución de problemas de regla de tres simple Magnitudes inversamente proporcionales directa con números y datos explícitos Regla de tres simple inversa Resolución de problemas de regla de tres simple directa con números y datos no explícitos Reconocimiento de magnitudes inversamente proporcionales Resolución de problemas de regla de tres simple 26 inversa con números y datos explícitos Resolución de problemas de regla de tres simple inversa con números y datos no explícitos II.4 Porcentaje Concepto de porcentaje Reconocimiento e identificación de porcentajes Expresión escrita Utilización escrita de tanto por ciento y calculo de Calculo de porcentajes de una cantidad % de una cantidad Tanto por ciento que representa una Identificación del porcentaje que representa una cantidad sobre otra cantidad sobre otra Resolución de problemas directos en los que se calcula el tanto por ciento Resolución de problemas inversos en los que se conoce el tanto por ciento. Resolución de problemas de porcentajes con datos no explicitados. II.5 Los números irracionales El concepto de número irracional, A partir de ejemplos numéricos, el alumno mencionando sus características decimales diferenciará un número racional de un irracional en base a su representación decimal II.6 El conjunto de los números reales. Definición de los números reales Se trata de hacernos de una definición más de los Representación en la recta numérica números reales, así como también, una representación de estos. 27 MAPA CONCEPTUAL DE LA TERCERA UNIDAD: Números Reales (R) agregamos Variable Constante Dominio Incógnita Sistema de los enteros de Polinomios sus obtenemos Álgebra Un tema central Operaciones Ecuación Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 28 UNIDADES DIDÁCTICAS UNIDAD III TERMINOLOGÍA ALGEBRAICA MÍNIMA Y OPERACIONES BÁSICAS CON 4 utc 15 utc POLINOMIOS OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD OBJETIVOS CONCEPTUALES OBJETIVOS PROCEDIMENTALES OBJETIVOS ACTITUDINALES Al término de la unidad, el alumno Al término de la unidad, el alumno estará capacitado Al término de la unidad, el alumno estará estará capacitado para: para: capacitado para: 1. Dadas expresiones algebraicas en 1. Calcular dominios de letras en expresiones y en 1. contextos dados, identificar las constantes y las variables 2. Describir la noción de dominio de una letra contextos dados. Hacer sugerencias didácticas para desarrollar temas del curso. 2. Traducir en lenguaje algebraico frases o 2. Regular el comportamiento en el grupo proposiciones dadas en lenguaje cotidiano y académico con los acuerdos adoptados en este. recíprocamente 3. Distinguir en un conjunto de 3. Evaluar expresiones algebraicas 3. Examinar crítica y respetuosamente los diversos puntos de vista que se susciten en las expresiones algebraicas dadas las 4. Participar en desarrollos constructivos de temas actividades académicas, particularmente en las que son polinomios y su grado que se efectúan por equipos selectos de la unidad en actividades grupales. 5. Efectuar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones de polinomios 6. Simplificar expresiones que contengan símbolos de agrupación 7. Utilizar sensatamente un software para verificar resultados de operaciones con polinomios. 29 INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD En lo general, el álgebra elemental consiste en operar con expresiones formadas, mediante operaciones, con números reales y letras que representan números reales y en resolver ecuaciones algebraicas (incluidos sistemas de ellas) de grado 1 y 2. En esta unidad los alumnos empiezan a interactuar con los principales ingredientes de todo ello, las constantes y las variables (a su tiempo también las incógnitas y antes lo han hecho con los reales). Pero el primer objeto típico de esta álgebra es el polinomio –cuya naturaleza es equiparable a la del número entero en aritmética- y la primera actividad igualmente típica es la de operar estas entidades, este es el núcleo de la unidad; pero acompañada de otras actividades en buena parte lingüísticas, como la de aprender vocablos característicos y hacer traducciones de lenguaje materno a lenguaje algebraico y viceversa 30 CONTENIDOS EDUCATIVOS Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Contenidos temáticos III.1 Introducción a la terminología Descripción de los temas Comentarios y estrategias didácticas A partir de expresiones algebraicas dadas, el Dominio de las letras. alumno identificará el dominio de las letras algebraica involucradas en las mismas y en contextos dados. Traducción recíproca de la lengua materna y el lenguaje algebraico. El docente ejemplificará y realizará ejercicios en clase y de tarea se darán expresiones en lenguaje materno para traducir a lenguaje algebraico y Vocabulario algebraico simple. viceversa. Se darán los diferentes conceptos básicos que se requieren algebraica, en el álgebra, variable, como: constante, expresión coeficiente numérico, exponente, término algebraico, etc. En seguida se darán ejemplos para identificar El expresiones Se le pedirá al alumno que escriba expresiones algebraicas para determinados valores de algebraicas, dándole valores numéricos a las III.2 Operaciones básicas con polinomios. valor numérico de las letras variables para que determine su valor numérico. Las reglas para operar con polinomios. El docente da la definición de polinomio y cita ejemplos, luego a partir de una serie de expresiones algebraicas, que el alumno identifique cuales de ellas son polinomios 31 Por medio de ejercicios se le explicará al alumno como realizar operaciones multiplicación y posteriormente se división le de de dejarán suma, resta, polinomios ejercicios y que aumenten gradualmente su grado de dificultad, buscando ser mas eficientes. III.2.1 Suma y resta. Para los ejercicios recomendamos el aumento Definición de términos semejantes. Suma y resta de monomios, con gradual del número de términos ( monomios, binomios, etc ). coeficientes enteros y racionales Suma y resta de polinomios, con Invitar a los profesores a ser efectivos y no excederse en el uso de símbolos de agrupación. coeficientes enteros y racionales Colocación y eliminación de signos de agrupación III.2.2 Multiplicación Propiedades x.x.x….x=xn de la y multiplicación: Se sugiere que se trabaje con exponentes naturales xn . x m = x n + m Empezar con multiplicaciones de literales, usando la Multiplicación de monomios, con propiedades de los exponentes Multiplicación de un monomio por un multiplicación, seguido de multiplicaciones con Destacar la importancia de la propiedad distributiva polinomio, con coeficientes enteros y en la multiplicación de un monomio por un racionales polinomio y en la generalización de polinomios, la coeficientes y literales. coeficientes enteros y racionales Multiplicación en con 32 coeficientes enteros y racionales Multiplicación de dos o más polinomios Eliminación de símbolos de agrupación III.2.3. División Propiedades de la división xm xn 1 x m n ; x. =1 x Se recomienda el trabajo con exponentes naturales y tener cuidado en el grado de los polinomios para que el cociente siempre este con exponentes naturales División de monomios, con coeficientes La definición de división se hará en términos enteros y racionales División de un polinomio entre un monomio, con coeficientes enteros y racionales División de polinomios, con coeficientes enteros y racionales del algoritmo 33 MAPA CONCEPTUAL DE LA CUARTA UNIDAD: Números Reales (R) agregamos Variable Constante Dominio Incógnita Sistema de los racionales obtenemos Álgebra de Fracciones algebraicas su apoyo Equivalencia y transformaciones Identidades algebraicas sus Operaciones Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 34 UNIDADES DIDÁCTICAS UNIDAD IV 4 utc OBTENCIÓN DE PRODUCTOS POR SIMPLE INSPECCIÓN, 22 utc FACTORIZACIÓN Y FRACCIONES ALGEBRAICAS RACIONALES OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD OBJETIVOS CONCEPTUALES Al término de la unidad, el alumno estará capacitado para: 1. Explicar la noción de identidad y su papel en la sustitución 2. Describir la idea de factorización y la diferencia entre un “producto notable” y la multiplicación usual, así como su carácter de procesos inversos 3. Describir las nociones de mcd de monomios y mcm de polinomios 4. Reconocer en un conjunto dado de expresiones algebraicas las que son fracciones racionales 5. Comparar la evaluación de una fracción con la evaluación de su simplificación OBJETIVOS PROCEDIMENTALES OBJETIVOS ACTITUDINALES Al término de la unidad, el alumno estará Al término de la unidad, el alumno estará capacitado para: capacitado para: 1. Dado un conjunto de igualdades algebraicas 1. Hacer sugerencias didácticas para desarrollar conjeturar, mediante evaluaciones, cuáles son temas del curso. identidades y cuáles ecuaciones 2. Comparar críticamente las ideas del curso con 2. Manejar los casos típicos de productos notables, las correspondientes a las de cursos de la incluyendo variantes respecto a sus esquemas secundaria. usuales de presentación 3. Regular el comportamiento en el grupo 3. Manejar los casos típicos de factorización, académico con los acuerdos adoptados en este. incluyendo variantes respecto a sus esquemas 4. Examinar crítica y respetuosamente los usuales de presentación diversos puntos de vista que se susciten en las 4. Calcular mcd de monomios y mcm de polinomios actividades académicas, particularmente en las dados que se efectúan por equipos 5. Simplificar, sumar, restar, multiplicar, potenciar, dividir fracciones racionales 6. Participar en desarrollos constructivos de temas selectos en actividades grupales. 7. Utilizar sensatamente algún software para comprobar algunas operaciones. 35 INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD En su forma típica, los productos notables y su proceso gemelo, la factorización, son simplemente una extensión del estudio de los polinomios y su primera aplicación amplia es el manejo de las fracciones racionales, por ello conviene poner ambos temas en la misma unidad. Las fracciones racionales son el análogo de las fracciones numéricas, en el mismo sentido que los polinomios lo son de los enteros, hay pocos elementos conceptuales qué abordar (al menos al nivel que nos ocupa), por lo que podemos concentrar la atención en el aspecto operativo 36 CONTENIDOS EDUCATIVOS Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Contenidos temáticos IV.1 La identidad Descripción de los temas Comentarios y estrategias didácticas Dar una serie de igualdades y que el alumno Distinción entre identidad y ecuación identifique cuales son identidades y cuales son ecuaciones. IV.2 Concepto de producto notable y factorización Casos de productos notables y factorización En este tema se definirán los conceptos de producto notable y factorización que se verán: Se explicará con ejercicios los diferentes casos de productos notables y su respectiva factotrización. La propiedad distributiva y el factor El mcd. común. El Por asociación de términos cuadrado de un binomio y la factorización de un trinomio cuadrado perfecto. La multiplicación de dos binomios conjugados y la factorización de una diferencia de cuadrados. Multiplicación de dos binomios con un término común y la factorización de trinomios de la forma: x2 bx c y ax 2 bx c . Multiplicación de un binomio por un 37 trinomio de la forma: a b a2 ab b 2 a b a2 ab b 2 y Un binomio a la potencia n, (solo por triángulo de Pascal). IV.3 Fracciones algebraicas Fracción algebraica. Se dará el concepto de fracción algebraica y posteriormente el alumno a partir de expresiones algebraicas dadas identificará cuales de ellas son fracciones algebraicas. Se destaca el cuidado en los dominios de los denominadores. Fracciones algebraicas equivalentes. Simplificación de fracciones algebraicas Se explicará cuando dos o más fracciones algebraicas son equivalentes Se le hará hincapié al alumno de que para simplificar fracciones algebraicas siguiendo el mismo principio que en la simplificación de fracciones aritméticas IV.4 Operaciones con fracciones algebraicas Multiplicación. Luego de la resolución de ejercicios explicada por el docente, los alumnos trabajando en equipo, División. Suma y resta. Fracciones compuestas realizarán ejercicios de suma, resta, multiplicación y división de fracciones algebraicas 38 MAPA CONCEPTUAL DE LA QUINTA UNIDAD: Álgebra Apoyo para ecuaciones Introducción a los Noción de función Radicales y sus operaciones Gráficas en dos dimensiones Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 39 UNIDADES DIDÁCTICAS UNIDAD V 4 utc EXPONENTES Y RADICALES, FUNCIONES Y GRÁFICAS 25 utc OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD OBJETIVOS CONCEPTUALES OBJETIVOS PROCEDIMENTALES OBJETIVOS ACTITUDINALES Al término de la unidad, el alumno Al término de la unidad, el alumno estará capacitado Al término de la unidad, el alumno estará estará capacitado para: capacitado para: para: 1. Escribir las leyes de exponentes 1. Aplicar las leyes de exponentes positivos a enteros positivos sobre producto casos que conduzcan a resultados indefinidos y cociente de potencias de la en su campo de aplicación misma base, potencia de un 2. Transformar con producto y de un cociente y exponentes negativos a las equivalentes con potencia de una potencia positivos y los fraccionarios a radicales, y 2. Generalizar a partir de las destreza expresiones con recíprocamente 1. Hacer sugerencias didácticas para desarrollar temas del curso. 2. Comparar críticamente las ideas del curso con las correspondientes a las de cursos de la secundaria. 3. Regular el comportamiento en el grupo académico con los acuerdos adoptados en este. definiciones de raíz cuadrada y 3. Transformar radicales dados a su “forma más cúbica la noción de raíz n−esima simple” diversos puntos de vista que se susciten en las y explicar las condiciones para su 4. Reducir radicales semejantes, multiplicar y actividades académicas, particularmente en las aplicación dividir radicales que se efectúan por equipos 3. Explicar la definición a 0 1 ; la 5. Comprobar con calculadora y evaluaciones la del exponente negativo y la del equivalencia de expresiones con exponentes y fraccionario, sus propósitos y radicales, en particular las simplificaciones aplicaciones 4. Examinar crítica y respetuosamente los 40 6. 4. Identificar en diagramas, tablas, Utilizar sensatamente algún software para comprobar algunas operaciones gráficas, fórmulas polinomiales y 7. Escribir algebraicamente reglas de funciones racionales, se dadas en lengua materna, evaluar funciones con funciones reglas dadas mediante fórmulas para valores pueden aquellas considerar que (continuas) y sus dominios dados de la variable y mostrar el elemento 5. Modelar por medio de funciones, situaciones geométrico que representa la imagen en una problemáticas habituales gráfica 8. 6. Interpretar las posibilidades de Representar en forma tabular, algebraica o gráfica relaciones funcionales cotidianas dadas interpolación en tablas dadas de 9. Graficar datos interpolación, explicando cuándo esta última no que dependencias representen funcionales de situaciones familiares 7. Estimar en gráficas dadas funciones por tabulación e procede 10. Participar en procedimientos constructivos de los temas selectos desarrollados colectivamente valores del dominio para los que 11. Participar en un proyecto interdisciplinario la imagen es cero, máxima o mínima, si existen anual 41 INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD En Particular tenemos aquí otro enfoque de ciertos tipos de fracciones racionales y de potencias perfectas, pero en general es un contacto con expresiones irracionales, semejante al que se tiene con los números irracionales, y al igual que entonces se da principalmente a nivel de manipulación simbólica, más que de forma significativa, sin excluir del todo a esta, por la misma razón hay que limitar la dificultad de los ejercicios y problemas Las funciones son un tema presente en muchas partes de la matemática, incluida el álgebra, pero distan de ser un objeto de estudio propiamente algebraico, hay mejores lugares para abordar el tema; pero también hay razones para tocarlo aquí, entre ellas que facilita el enfoque gráfico de otros temas, se presta a las aplicaciones significativas y el hecho de que los aspirantes a ingresar en ciertas facultades tendrán pocas oportunidades de encontrar este tópico en la preparatoria, los objetivos propuestos intentan mediar entre estas situaciones, de ahí que estén ausentes ciertos aspectos típicos del estudio de las funciones 42 CONTENIDOS EDUCATIVOS Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Contenidos temáticos V.1 Exponentes Descripción de los temas Exponentes con números naturales Comentarios y estrategias didácticas El profesor y los alumnos hacen un resumen de las leyes de los exponentes enteros y para la definición Exponentes con números enteros de x0, en seguida realizan ejercicios de simplificación con las propiedades de los Reducción de expresiones que contienen exponentes exponentes a formas más simples V.2 Radicales Exponentes fraccionarios y su notación con La práctica de pasar de notación de exponente a la radicales. notación radical y viceversa. Y para reforzar, se realizan ejercicios Reducción de expresiones con radicales a Sacar y meter un número o letra del signo radical. expresiones más simples Entendemos como expresiones más simples, cuando no hay número o letra que se pueda sacar del radical en forma perfecta, cuando no hay divisiones dentro del radical, cuando no hay exponentes negativos. V.3 Operaciones básicas con radicales Suma y resta de radicales. Aplicando propiedades de los radicales, se realizan ejercicios Multiplicación de radicales. División de radicales 43 V.4 Racionalización Racionalización del denominador Los ejercicios a realizar se sugiere sólo con monomios y binomios V.5 Funciones Situaciones problemáticas que conllevan al A partir del comportamiento de las variables de un concepto de función conjunto de datos, relacionados a problemas de la vida cotidiana en áreas, como: física, química, biología, etc, se obtendrán modelos funcionales, así como sus representaciones graficas en el dominio El concepto de función de los reales. Al revisar el concepto de función, se debe reconocer todos los elementos de la función, como: variable independiente, variable dependiente, dominio, contradominio, rango o imagen Se formarán equipos de trabajo a quienes se les proporcionan ejemplos de relaciones y funciones para que identifiquen cuales de ellas representan funciones V.5.1 Representación de una función La tabla de valores El conjunto de pares ordenados La representación grafica En el caso de la grafica, construir el sistema de coordenadas y hablar de sus elementos, como: la abscisa, la ordenada, los cuadrantes y las 44 características de los puntos en cada cuadrante, la independencia de escalas en los ejes, etc. En la representación de graficas, utilizar funciones constantes, lineales y cuadrática. La interpolación y extrapolación en base a una relación funcional La fórmula Dado un numero en el eje X, hallar su respectivo valor de f(x) en la grafica. Y para el caso de la representación como fórmula o ecuación, realizar la evaluación de funciones 45 MAPA CONCEPTUAL DE LA SEXTA UNIDAD: Álgebra Ecuación Ecuación polinómica Ecuación racional Enriquece a la Número de incógnitas Grado de la Ecuación Tr. Fundamental del algebra aplicaciones Noción de función Indicación: Los elementos punteados representan los conocimientos previos o los subsecuentes a la unidad 46 UNIDADES DIDÁCTICAS UNIDAD VI 4 utc ECUACIONES Y SISTEMAS DE ECUACIONES 30 utc OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD OBJETIVOS CONCEPTUALES OBJETIVOS PROCEDIMENTALES OBJETIVOS ACTITUDINALES Al término de la unidad, el alumno Al término de la unidad, el alumno estará capacitado Al término de la unidad, el alumno estará estará capacitado para: para: capacitado para: 1. Reconocer cuando una expresión 1. Utilizar el concepto de ecuación equivalente 1. Hacer sugerencias didácticas para desarrollar algebraica representa una ecuación 2. Clasificar a las ecuaciones por su grado y por su número de incógnitas. para resolver ecuaciones 2. Resolver ecuaciones temas del curso utilizando diferentes 2. Comparar críticamente las ideas del curso con las métodos de solución correspondientes a las de cursos de la secundaria. 3. Plantear y resolver problemas que conlleven a 3. Regular ecuaciones de primer y segundo grado el comportamiento en el grupo académico con los acuerdos adoptados en este. 4. Participar en procedimientos constructivos de 4. Examinar crítica y respetuosamente los diversos temas selectos desarrollados colectivamente puntos de vista que se susciten en las actividades 5. Participar en un proyecto interdisciplinario académicas, particularmente en las que se anual efectúan por equipos 47 CONTENIDOS EDUCATIVOS Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Contenidos temáticos VI.1 Ecuaciones Descripción de los temas Comentarios y estrategias didácticas Situaciones problemáticas que llevan a la Con la coordinación del docente revisar el axioma necesidad de plantear modelos de solución fundamental de las ecuaciones y las reglas que derivan, en seguida se dan ejemplos que los ilustren Clasificación de los modelos obtenidos y su generalización Concepto de ecuación Ecuaciones equivalentes Mediante actividades coordinadas por el docente se realiza el reconocimiento del concepto, de las partes y de los elementos de una ecuación VI.2 Ecuación de primer grado con una incógnita Resolución de la ecuación de primer grado Luego de una exposición del docente, el alumno con una incógnita resolverá ecuaciones de primer grado con una incógnita, con y sin denominadores, Resolución de ecuaciones de primer grado con una incógnita, con expresiones fraccionarias con y sin paréntesis, siendo los denominadores números naturales Para quitar denominadores es muy conveniente que multipliquen todos los términos de la ecuación por el MCM de los denominadores, simplificando Problemas que se resuelven con ecuaciones de primer grado después pero sin hacer la multiplicación directamente, sino dejándola indicada y realizándola en el paso siguiente. 48 En los problemas debe insistirse en este curso en los pasos a seguir: datos, preguntas, ecuación y comprobación. Es más importante asimilar bien el proceso que hacer muchos problemas, que tendrán tiempo de resolver en cursos posteriores En el planteamiento de problemas, hay que ser sistemáticos y la presentación gradual de dificultad VI.3 Sistemas de ecuaciones lineales. Situaciones problemáticas que conllevan al Una posible justificación, el crecimiento en un planteamiento de un sistema de ecuaciones problema del número de incógnita y la necesidad de un dato más para encontrar posible solución Sistemas de ecuaciones de 2x2. Métodos de solución Luego de una exposición del docente, los alumnos realizarán ejercicios en los siguientes métodos: Método de suma o resta. Método de sustitución Método de determinantes. Método grafico. Problemas que se resuelven con sistemas de En esta sección, hay que priorizar el proceso de ecuaciones de 2x2. plantear el modelo más que el método de solución Sistemas de ecuaciones de 3x3. La justificación podría ser parecida al sistema de 2x2, y dejar abierta la posibilidad del crecimiento del número de incógnitas y del número de ecuaciones para que un sistema tenga solución 49 Métodos de solución. Luego de una exposición del docente, los alumnos realizarán ejercicios en los siguientes métodos: Suma o resta, sustitución y determinantes Problemas que se resuelven con sistemas de ecuaciones de 3x3. En el planteamiento de problemas, priorizar el proceso de comprensión y la presentación gradual de dificultad VI.4 Ecuaciones de segundo grado con una incógnita Situaciones problemáticas que conllevan al planteamiento de una ecuación de segundo grado Concepto de ecuación de segundo grado Ecuaciones completas e incompletas. Métodos de solución. a) Método de factorización. Exposición del docente seguida de ejercicios en relación a los siguientes métodos de solución b) Método de completar un trinomio cuadrado perfecto. c) Método por fórmula general(hay que completar su estudio) Problemas que se resuelven con ecuaciones de segundo grado En el planteamiento de problemas, priorizar el proceso de comprensión y la presentación gradual de dificultad OPTATIVOS: Ecuaciones de segundo grado con expresiones fraccionarias y/o con radicales 50 ORIENTACIÓN DIDÁCTICO–PEDAGÒGICA 1. Ambientes Salón de clases, biblioteca Laboratorio de cómputo Museo de ciencias Sala audiovisual 2. El ambiente es concebido como construcción diaria, reflexión cotidiana, singularidad permanente que asegure la diversidad y con ella la riqueza de la vida en relación; la expresión ambiente educativo induce a pensar el ambiente como sujeto que actúa con el ser humano y lo transforma. De allí se deriva que educa la ciudad, la calle, la escuela, la familia, el barrio y los grupos de pares, entre otros; involucra acciones, experiencias, vivencias por cada uno de los participantes, así como actitudes, condiciones materiales y socio afectivas, múltiples relaciones con el entorno y la infraestructura necesaria para la concreción de los propósitos culturales que se hacen explícitos en toda propuesta educativa. En el salón de clases, se trata de propiciar un ambiente que posibilite la comunicación y el encuentro con las personas que participen en el proceso, dando lugar a materiales y actividades que estimulen la curiosidad, la capacidad creadora y el diálogo, y donde se permita la expresión libre de las ideas, intereses, necesidades y estados de ánimo de todos y sin excepción. Enlistamos las siguientes líneas de trabajo a cuidar en el desarrollo del curso: El entorno escolar ha de facilitar a todos y a todas el contacto con materiales y actividades diversas que permitan abarcar un amplio abanico de aprendizajes cognitivos, afectivos y sociales. El medio ambiente escolar ha de ser diverso, debiendo trascender la idea de que todo aprendizaje se desarrolla entre las cuatro paredes del aula. Deberán ofrecerse escenarios distintos, -ya sean construidos o naturales- dependiendo de las tareas emprendidas y de los objetivos perseguidos. Establecer una interacción comunicativa efectiva y circular entre el maestro, el estudiante y el grupo, considerando las diferencias individuales. Fortalecer el autoconcepto y autoestima de los estudiantes y del maestro. El carácter ético del entorno escolar. Incorporar la lúdica en los ambientes educativos. Este punto da lugar a los procesos de construcción de identidad y pertenencia. cognitiva. 51 ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA A continuación presentamos algunas de las estrategias de enseñanza que el docente puede emplear con la intención de facilitar el aprendizaje significativo de los alumnos El docente: al inicio de cada tema, escribirá en el pizarrón él o los objetivos a lograr al final del desarrollo de un tema, realizará un resumen de la información relevante, donde se enfatizan conceptos clave debe ubicar cada tema, de tal manera que cuide la continuidad de los conceptos y la presentación sistemática de la simbología en la medida de lo posible, utilizará elementos visuales de los conceptos (interpretaciones) con la finalidad de facilitar su comprensión insertará preguntas, ejercicios y problemas en el desarrollo de los temas, que permitan mantener la atención del estudiante y que al mismo tiempo informe al profesor sobre el alcance de los objetivos dará algunos pistas o señalamientos a los estudiantes que conlleven en la solución de ejercicios y problemas presentará a los estudiantes el mapa conceptual de la unidad, con el fin de que ellos visualicen los conceptos importantes, la organización, la estructura y sus interrelaciones planteará problemas, su diseño y su solución a través de trabajos, desarrollará la capacidad analítico-sintética de investigación promoverá el trabajo en equipo, la toma de decisiones y el planear el trabajo a través del planteamiento y resolución de ejercicios y problemas, desarrollará habilidades y destrezas desarrollará la capacidad del razonamiento lógico-matemático hará manejo de la tecnología informática y del lenguaje digital Educación mediante descubrimiento guiado bajo el enfoque del constructivismo sociocultural. 52 RECURSOS DIDÁCTICOS Salones adecuados (iluminación, ventilación, pizarrón y sillas) Notas para el estudiante Calculadora Software Libros de texto suficientes en la biblioteca ( los sugeridos en el programa) Computadora con cañón en el salón de clase 53 CRITERIOS DE EVALUACIÓN La evaluación es un aspecto integral del proceso enseñanza-aprendizaje. El profesor deberá evaluar de manera continua para asegurar que los alumnos estén logrando los objetivos del programa. Se sugiere que al detectar una deficiencia, el profesor retroalimente el aprendizaje en horas de asesoría, o bien, dedique tiempo adicional durante la clase para aclarar cualquier concepto que no se domine adecuadamente. El profesor habrá de propiciar que los alumnos participen activamente en las actividades y en los ejercicios, para lograr un aprendizaje significativo y tener éxito en el curso. La calificación de cada unidad temática se integrará de la siguiente manera: 1. Participación en clase: 15 % 2. Tareas y trabajos: 15 % 3. Examen escrito al final de la unidad: 70 % Los aspectos a evaluar en cada caso son los siguientes: 1. Participación La nota de participación se debe considerar para las sesiones normales de clase y debe incluir los siguientes criterios: Las preguntas que hacen los alumnos al desarrollar un tema. La preparación de la clase del tema en cuestión. Las respuestas y comentarios sobre los conocimientos previos, a lo largo del tema y en general del curso. La participación en la discusión de un tema. El análisis y reflexión sobre el tema. La participación activa en las actividades de clase. 54 La nota de participación constituye un 15 % de la calificación de la unidad correspondiente. 2. Tareas y trabajos Otro aspecto importante a evaluar son las tareas y trabajos, dichas actividades se evaluarán de acuerdo a los objetivos planteados, y se sugiere incluir criterios tales como: La creatividad que se desarrolle en los trabajos de investigación y tareas. El manejo de información en tal o cual tema. La reflexión generada por el trabajo. Las estrategias o procedimientos matemáticos utilizados. La calidad de la presentación final. Los puntos evaluados en esta parte constituyen un 15 % de la calificación de la unidad correspondiente. 3. Examen escrito al final de la unidad: El propósito de este examen es explorar en que medida han alcanzado los alumnos los objetivos de aprendizaje propuestos para la unidad Este examen constituye un 70 % de la calificación final de cada unidad, siempre y cuando la calificación del examen sea aprobatoria. La calificación final del curso será el promedio de las calificaciones obtenidas en las unidades temáticas, siempre y cuando se tengan aprobadas más del 50 % de estas 55 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA 1. Cuellar Carvajal Juan Antonio, Matemáticas I para Bachillerato. México, Editorial Mc Graw Hill Interamericana, 2005, ISBN: 970-10-4342-1 2. Aceved Vitaliano, Valadez, Marco Antonio, Vargas Eusebio, Matemáticas I, Álgebra, México, Editorial Grupo Patria Cultural, 2003, ISBN: 970-10-2963-1 3. Stanley A, Smith, Randall I, Charles, et al, Álgebra, E:U:A:, Addison Wesley Iberoamericana, S:A:, 1997, ISBN: 0-201-68102-8 4. Salazar Guerrero Ludwing, Álgebra, México, Editorial Grupo Patria Cultural, 2005, ISBN: 970-24-0680-3 5. Fuenlabrada De La Vega Samuel, Aritmética y Álgebra, México, Editorial Mc Graw Hill Interamericana, 2000, ISBN: 970-10-2963-1. ELABORACIÓN AUTORES: FECHA: ACADEMIA GENERAL DE MATEMÀTICAS 11 DE ENERO DE 2007