lunes, 18 de abril de 2011

1. INTRODUCCIÓN

PRESENTACIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA

En el tercer curso de E.S.O. dentro del bloque Álgebra, aparece en el Decreto 1631/2006 un apartado que hace referencia a expresiones algebraicas:

“Transformación de expresiones algebraicas. Igualdades notables”. “Valoración de la precisión, simplicidad y utilidad del lenguaje algebraico para resolver diferentes situaciones de la vida cotidiana.”

Para abordar esto desarrollaremos un tema dedicado a los polinomios. El manejo de éstos es esencial no sólo para cualquier rama de las Matemáticas que se vaya a cursar sino para cualquier asignatura con carácter científico.

La unidad de los polinomios puede considerarse como la llave que nos permitirá abrir la puerta del Álgebra. Los contenidos de esta unidad pueden ser entendidos como una importante y potente herramienta matemática necesaria para la resolución de diversas situaciones matemáticas que pueden basarse en un modelo de tipo algebraico. En concreto, se estudian las expresiones algebraicas, así como los polinomios enteros como caso particular de ellas.

Un polinomio es, esencialmente, una expresión algebraica que relaciona números y letras mediante la suma, resta y multiplicación.

Su utilidad en el mundo de las matemáticas es impresionante (fórmulas sobre áreas y volúmenes, ecuaciones, funciones pueden escribirse en forma de polinomios, etc...). Por último también podemos decir que los polinomios están presentes en muchos aspectos de la vida cotidiana (gastos de un préstamo, declaración de Hacienda, etc...)

Para esta unidad el alumno debe recordar la propiedad distributiva, las reglas de prioridad en las operaciones y por supuesto la supresión de paréntesis precedidos de signos positivos o negativos. Además también les serán de gran utilidad el cálculo con potencias.

Si quieres saber un poco sobre la historia de los polinomios pincha en el siguiente enlace:

TEMPORALIZACIÓN

El proceso de aprendizaje constructivo, por investigación y descubrimiento, es lento y también novedoso para la mayoría de profesores y alumnos. Por lo tanto, dependiendo del nivel cognitivo del alumnado, podríamos asignarle aproximadamente 12-16 sesiones de clases.

2. OBJETIVOS DIDÁCTICOS

En cuanto a las capacidades y habilidades que se pretende conseguir con el desarrollo de esta unidad nombramos los siguientes:

– Identificar un polinomio por su estructura.
– Nombrar un polinomio según el número de términos.
– Diferenciar las distintas partes de un polinomio: grado, coeficiente principal, término independiente.
– Saber sumar, restar, multiplicar y dividir polinomios.
– Conocer los productos notables elementales y saber utilizarlos para simplificar cálculos.
– Saber factorizar polinomios.
– Saber hallar el valor numérico de un polinomio.
– Conocer el concepto de raíz de un polinomio y saber si un número dado es raíz o no.
– Diferenciar cuando aplicar la regla de Ruffini.
– Resolver problemas en los que haya que construir un polinomio y resolverlo.
– Manejar el programa informático Wiris

Competencias Básicas en la E.S.O. y cómo se trabajan en la unidad

Competencia en Comunicación Lingüística:

  • El lenguaje algebraico para generalizar propiedades y simbolizar relaciones. Obtención de fórmulas y términos generales basada en la observación de pautas y regularidades.
  • Expresión tanto oral como escrita de los procesos realizados y de los razonamientos seguidos.
  • Uso del Inglés para utilizar los distintos programas informáticos.
  •  
    Competencia matemática:

    • Toda la unidad contribuye al desarrollo de esta competencia.

    Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico y natural:

    • Se desarrollará en problemas sobre objetos en movimientos.

    Tratamiento de la información y competencia digital:

    • Traducir información entre los lenguajes funcional, algebraico, gráfico o textual.
    • Acceder a recursos educativos en Internet.

    Competencia para aprender a aprender:

    • Autonomía, perseverancia, sistematización, reflexión crítica y habilidad para comunicar con eficacia los resultados del propio trabajo.

    Competencia para la autonomía e iniciativa personal:

    • Planificar estrategias en la resolución de problemas, asumir retos, toma de decisiones.

    3. CONTENIDOS


    Contenidos conceptuales

    Son aquellos contenidos que contribuyen a conocer el significado de la terminología matemática necesaria para trabajar con ella durante el desarrollo de la unidad. Entre ellos destacamos:

            Polinomios: Definición. Clasificación según términos. Partes de un polinomio.
            Suma de polinomios.
            Resta de polinomios.
            Multiplicación de polinomios.
            División de polinomios. Condición para poder dividir.
            Identificación de productos notables.
            Factorización de polinomios.
            Regla de Ruffini. Condiciones para su aplicación.
            Valor numérico de un polinomio. Evaluación de un polinomio en un punto.
            Raíz de un polinomio. Identificación de una raíz.

    Contenidos procedimentales

    Son aquellos que contribuyen a desarrollar las capacidades del “sabes hacer”; entre ellos nombramos:

            Diferenciación de un polinomio según su número de términos.
            Determinación de las partes de un polinomio.
            Cálculo de la suma, resta, multiplicación y división de polinomios.
            Reconocimiento de un producto notable.
            Uso de los productos notables para la simplificación de cálculos.
            Factorización de polinomios.
            Aplicación de la regla de Ruffini.
            Evaluación de un polinomio en un punto dado.
            Identificación de una raíz a partir de un número dado.

    Contenidos actitudinales

    Son aquellos que persiguen fomentar en el alumnado comportamientos que favorezcan en interés y la motivación ante la unidad, como:

          Valoración positiva de la utilidad de los polinomios para describir fenómenos científicos y cotidianos del mundo que nos rodea.
           Reconocer la presencia de los polinomios en algunas situaciones de cálculo que se nos presente en la vida real.
           Gusto por el uso de estrategias personales al resolver situaciones que precisen la utilización de polinomios.
           Gusto por la presentación ordenada y explicada de los trabajos realizados.
           Respeto por las estrategias seguidas por otros compañeros para resolver un problema con polinomios.

    RELACIÓN CON LOS TEMAS TRANSVERSALES

            Educación para la Seguridad Vial. En la unidad se trabaja con el concepto de polinomio y utilizamos esto para ver una aplicación en el mundo de la Física con las ecuaciones del movimiento rectilíneo acelerado:

    Un móvil sigue una trayectoria según la siguiente expresión s(t) = vo·t + (1/2)·a·t2 . ¿Qué espacio habrá recorrido si lleva una velocidad inicial de 20 m/s, con una aceleración de 2 m/s2 a los 5 minutos de iniciar la marcha?

    Aprovechamos esta circunstancia para concienciar a los alumnos la importancia de la velocidad y la seguridad vial.

            Educación para las tecnologías de la información y la comunicación.

    Aprovecharemos la utilidad de los programas informáticos Derive (Windows) o Geogebra y Wiris (Guadalinex) para inculcar a los alumnos la importancia de las nuevas tecnologías, no sólo en el desarrollo de las Matemáticas, sino, en cualquier tema de la vida cotidiana.

            Educación para el consumo.

    Veremos en las actividades como se desarrolla.

    4. METODOLOGÍA

    PROPUESTA METODOLÓGICA Y ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS

    La unidad se iniciará con explicaciones y pruebas que persiguen un doble objetivo: evaluar los conocimientos previos y motivar a los alumnos por el aprendizaje de nuevos contenidos. En este sentido se realizarán las siguientes actividades:

    A) Proponer alguna situación en la que se pueda resolver un problema sin utilizar polinomios, para que luego sea resuelto con el uso de los mismos, haciendo ver al alumnado que la utilización de estos es una herramienta básica para la resolución de problemas.
    B) Comentar que los polinomios aparecen en muy diversos campos, tales como la Física (ecuación de velocidad), la Química (ajuste de reacciones), Económicas, etc.
    C) Hacer ver a los alumnos que presentación del lenguaje algebraico como un lenguaje propio de las matemáticas, exige una determinada expresión y sirve para simplificar la presentación de problemas concretos, a la vez que ayuda a su generalización, permite desarrollar capacidades en los alumnos que van a ser útiles en otras áreas del currículo.

    En GoogleDocs puedes encontrar esta presentación de diapositivas sobre las operaciones de polinomios.

    En cuanto al nivel y dificultad del tema, se prestará especial atención a:

    – En las operaciones con polinomios las mayores dificultades pueden surgir en la multiplicación (en la colocación correcta de los términos de cada grado) y en la división (en la determinación de cada término del cociente y en la resta de los productos obtenidos).
    – La regla de Ruffini, sencilla de llevar a cabo, debe ser aplicada de manera racional, así como la interpretación de los resultados obtenidos. Muchas veces los alumnos dejan de lado este último aspecto, limitándose a aplicar el algoritmo y dando el ejercicio por hecho. Comparar la división normal con la regla de Ruffini, para que quede clara la mayor sencillez de ésta en los casos en que el divisor tenga la forma x–a. Practicar con diferentes polinomios, repitiendo la importancia de colocar ceros en donde no hay términos.

    Se proponen algunas sugerencias didácticas útiles para el desarrollo de la unidad:

    – Al definir la división de polinomios, debe de quedar claro que el grado del dividendo tiene que ser mayor o igual que el del divisor, también debe de quedar claro el algoritmo a seguir para realizar la división y mostrar la comprobación de la misma.
    – Debemos procurar que las actividades con polinomios surjan de un contexto, de una realidad susceptible de ser matematizada, pero posteriormente debemos formalizar la teoría de polinomios para no reducir las vivencias matemáticas a la simple experimentación y el tanteo.
    – Será imprescindible analizar y estructurar la secuencia de tareas que va a realizar el alumno, así como coordinar las actividades individuales y grupales en el aula y proponer una buena colección de ejercicios y problemas para que afiancen los contenidos del tema.
    – Al realizar la división por Ruffini le sugeriremos al alumno que debe de rellenar con ceros los coeficientes de los monomios que no aparezcan.
    – Se visitarán los enlaces que aparecen en el punto 6 de esta unidad didáctica RECURSOS TIC, como por ejemplo:

    En cuanto a material didáctico, se podrán utilizar:

    Calculadoras científicas y calculadoras gráficas que tengan incorporado el Cálculo Algebraico Simbólico. Por ejemplo:
    Programas de ordenador. Existen numerosos programas que permiten, de una forma asequible, realizar los cálculos de la división entera de dos polinomios, raíces de un polinomio y factorización de polinomios. Las aplicaciones informáticas ayudan a comparar nuestros resultados con los que devuelve el ordenador, pero no es conveniente usarlas hasta que los alumnos no adquieran una cierta fluidez en las operaciones con polinomios. Por ejemplo:
    Dominós en los que aparecen expresiones algebraicas, monomios y polinomios, así como sus cuadrados y cubos. Otros en los que intervienen polinomios expresados tanto en la forma general como en la forma de descomposición en factores.
    Tangrams o rompecabezas. En sus piezas se plasmarán expresiones algebraicas y tendrán que unirlas usando la equivalencia de expresiones algebraicas.

    ACTIVIDADES

    Actividades de introducción: Se plantea al alumno ejercicios iniciales para que vayan tomando contacto con la idea de polinomio y para calibrar conocimientos previos.

    Se encuentra en GoogleDocs: T5 Actividades de introducción

    Actividades iniciales:

    Se encuentra en GoogleDocs: T5 Actividades iniciales

    Podemos realizar algunos de estos ejercicios con los programas informáticos Derive para Windows, Geogebra y/o Wiris.

    Actividades de desarrollo:

    Se encuentra en GoogleDocs: T5 Actividades de desarrollo

      Actividades de refuerzo:

    Para afianzar lo estudiado a lo largo de la unidad y atender a los alumnos que han presentado dificultades, será necesario:

    a) Trabajar más con el concepto de polinomio y sus términos.
    b) Realizar más ejercicios de cálculo de polinomios: Suma, Resta, Multiplicación, División.

    (Frente a actividades ya resueltas, se propone otras similares para que el alumno que haya tenido dificultades para la realización de las mismas pueda afrontar estas con total garantía)

    Dos archivos que se encuentran en GoogleDocs:


    Actividades de ampliación

    Para aquellos alumnos que hayan alcanzado sin ninguna dificultad los objetivos de la unidad se proponen las siguientes actividades:

    Dos archivos que se encuentran en en GoogleDocs:

    5. EVALUACIÓN

    Criterios de evaluación

    Para valorar la evolución del aprendizaje y si estas actividades son adecuadas respecto a la metodología propuesta proponemos los siguientes criterios de evaluación:

    – Traducir enunciados del lenguaje natural al algebraico y viceversa.
    – Conocer los diferentes conceptos asociados a un polinomio, como son, monomios que los forman, grado, coeficiente líder, término independiente, ...
    – Distinguir si una expresión algebraica es o no un polinomio.
    – Obtener el valor numérico de una expresión algebraica para valores enteros, racionales e irracionales.
    – Manejar con soltura las operaciones con monomios y polinomios. Aplicar con soltura la prioridad en las operaciones y el uso de paréntesis, corchetes y llaves.
    – Saber utilizar las identidades notables, valorando la comprensión, ventajas y simplicidad que ello supone.
    – Reconoce el desarrollo de las identidades notables y lo expresa como cuadrado de un binomio o como producto de dos factores.
    – Sacar factor común en expresiones algebraicas, siempre que sea posible para simplificar y mejorar la comprensión de las mismas.
    – Saber obtener una generalización a partir de secuencias de dibujos o figuras.
    – Aplica con acierto los conocimientos teóricos en las prácticas con programas informáticos.

    Instrumentos de evaluación

    – Observación en el aula: tareas realizadas; intervenciones (preguntas, respuestas, debates); exposición en la pizarra digital o exposición verbal de tareas, trabajos o cuestiones.
    – Cuaderno del alumno: tareas realizadas o completadas en casa mandadas por el profesor; realización de otras tareas no encargadas específicamente; reflexiones o explicaciones sobre lo realizado; resúmenes, esquemas; orden, presentación y expresión.
    – Pruebas escritas: planteamientos; elección de procedimientos correctos; ejecución correcta de los procedimientos usados; explicación razonada; expresión, orden y limpieza.
    – Trabajos individuales o en grupo.
    – Pruebas utilizando ThatQuiz. Los alumnos acceden a las pruebas con contraseña. Los resultados obtenidos en las pruebas se pueden consultar en la cuenta Thatquiz del profesor.
    – Pruebas que aparecen en las unidades de Descartes
    – Ejercicios con Wiris para enviar al profesor propuestos en el libro de texto de Bruño.

    6. RECURSOS TIC

    En esta unidad usaremos los siguientes recursos:

    RECURSOS DE LA RED


    Dirección del blog de la unidad didáctica.


    Página del CIDEAD. Trabajaremos con el tema 2 de polinomios. Contiene explicaciones y ejercicios sobre dicho tema.


    Aplicación interactiva perteneciente a GENMAGIC, para trabajar con monomios y polinomios.

    Productos notables (GENMAGIC)

    Aplicación interactiva perteneciente a GENMAGIC, para trabajar con productos notables.

    Monomios y polinomios (DESCARTES)

    Unidad didáctica perteneciente al proyecto Descartes. Contiene explicaciones y ejercicios sobre Expresiones algebraicas, monomios y polinomios.

    – Vídeos explicativos en youtube de operaciones con polinomios:


    Wiris

    Es una plataforma en línea para cálculos matemáticos pensada para usos educativos. Puedes calcular el valor numérico de polinomios, así como operaciones con polinomios.


    Página para elaborar pruebas y exámenes mediante el uso del ordenador e internet.

    RECURSOS Y APLICACIONES MULTIMEDIA CREADOS

    Se encuentran en GoogleDocs: