Título: UNA EXPERIENCIA DE CONSTRUCCIÓN DE TRIÁNGULOS CON GEOGEBRA EN UNA ESCUELA DE GESTIÓN ESTATAL. Autores: ARBEZ CHALABE, Martin- ROMANENGHI, Eric Profesoras: DELGADO PIÑOL, Érika - ESTELEY, Cristina - LOSANO, Leticia - VILLARREAL, Mónica - VIOLA, Fernanda. Carrera: Profesorado en Matemática. Fecha: 21 – 11 – 2013. 1 CLASIFICACIÓN: 97 Mathematical Education PALABRAS CLAVES: Geometría, GeoGebra, Tecnología RESUMEN: En el presente informe se describirán las prácticas realizadas en una escuela secundaria de la ciudad de Córdoba. Dichas prácticas se desarrollaron en dos divisiones de primer año. Se trabajó con conceptos básicos de Geometría desde la noción de lugar geométrico, utilizando las construcciones geométricas como medio para introducir propiedades de los objetos, que a su vez permitieran la deducción y descubrimiento de nuevas propiedades. Para lograr el objetivo anteriormente propuesto, se trabajó con un software específico (GeoGebra) que posibilita una mirada dinámica de la Geometría. Por último, se abordó desde un punto de vista teórico la incidencia de las nuevas tecnologías en la enseñanza de la Geometría. 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CÓRDOBA FACULTAD DE MATEMATICA ASTRONOMIA Y FISICA METODOLOGIA Y PRÁCTICA DE LA ENSEÑANZA Una experiencia de construcción de triángulos con GeoGebra en una escuela de gestión estatal. Arbez Chalabe, Martin Romanenghi, Eric F. 3 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física INDICE 1. INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................6 1.1. La institución .......................................................................................................................7 1.2. Los cursos.............................................................................................................................9 2. DISEÑO DE LA PRÁCTICA E IMPLEMENTACIÓN EN AULA.............................................................13 2.1. Planificación de la profesora..............................................................................................13 2.2. Planificación ......................................................................................................................15 2.2.1. Objetivos y metas..........................................................................................................16 2.2.2. Selección y secuenciación de contenidos......................................................................16 2.2.3. Selección de materiales y recursos................................................................................17 2.3. De lo planificado a lo implementado..................................................................................18 2.4. Descripción de las clases ....................................................................................................19 2.4.1. Clase 1 ...........................................................................................................................19 2.4.2. Clase 2............................................................................................................................22 2.4.3. Clase 3............................................................................................................................26 2.4.4. Clase 4............................................................................................................................29 2.4.5. Clase 5............................................................................................................................33 2.4.6. Clase 6 ...........................................................................................................................34 2.4.7. Clase 7............................................................................................................................35 2.4.8. Clase 8............................................................................................................................36 3. EVALUACIÓN...............................................................................................................................38 3.1. Objetivos de las actividades...............................................................................................41 3.1. Criterios de evaluación.......................................................................................................41 3.2. Resultados..........................................................................................................................42 3.2.1. Método de construcción de las estadísticas..................................................................42 3.3. Conclusiones.......................................................................................................................46 4. ANÁLISIS DE UNA PROBLEMÁTICA..............................................................................................48 5. REFLEXIONES FINALES.................................................................................................................61 6. Bibliografia .................................................................................................................................62 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 7. Anexo A: Métodos de cálculo de las estadísticas........................................................................63 8. Anexo B: Material elaborado por los practicantes......................................................................65 5 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 1. INTRODUCCIÓN A largo de este informe se describirá la experiencia de práctica docente realizada por los estudiantes de la Universidad Nacional de Córdoba, Eric Romanenghi y Martín Arbez Chalabe. Esta actividad se enmarca en la materia Metodología, Observación y Práctica de la Enseñanza (MOPE) del cuarto año del Profesorado de Matemática en la Facultad de Matemática Astronomía y Física. Esta materia se presenta como un espacio de formación que apunta al desarrollo de un futuro docente que lleve a cabo sus actividades de forma conjunta con pares y que pueda reflexionar sobre el papel sociocultural de su tarea. Los objetivos generales son: • Reconocer y aplicar críticamente los diseños curriculares del Ciclo Básico y del Ciclo Orientado del nivel secundario del área matemática vigentes en la Provincia de Córdoba como herramientas de la práctica profesional. • Comprender los principios básicos de la planificación de la enseñanza y aplicarlos tanto para una clase como para una unidad. • Planificar y diseñar actividades para la enseñanza de un saber fundamentadas en desarrollos teóricos y tendencias actuales de la educación matemática. • Analizar la presencia y ubicación del contenido a enseñar en el Diseño Curricular y en las propuestas editoriales. • Implementar prácticas en aulas de nivel secundario o superior. • Evaluar, validar y reflexionar críticamente las prácticas realizadas en aula, considerando las etapas de la práctica docente, las dificultades encontradas, los problemas y soluciones propuestas, la valoración personal de su propia experiencia. Principalmente se espera que este informe de cuenta del cumplimiento de dichos objetivos. Por otro lado, existe la expectativa de que sea de utilidad para otros docentes o futuros docentes, entendiendo la importancia de compartir experiencias, comunicarse y trabajar con otros. Se debe tomar en cuenta que durante toda la producción de este informe el mismo ha sido tomado como un espacio de reflexión personal de los involucrados en torno a sus prácticas, un lugar donde se pueda llevar al papel lo vivido. Asimismo, se espera obtener algunas conclusiones que sirvan para futuras prácticas. 6 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física La práctica se da en el ámbito del nivel secundario y cuenta con el acompañamiento tanto de la docente de los cursos en donde se realizan las prácticas como de la docente supervisora a lo largo de todo el proceso. Todas las decisiones fueron consensuadas y tomadas en conjunto. En una primera instancia se realizó una actividad exploratoria y de reconocimiento, tanto de la institución como de los cursos específicos en los cuales se realizaría la práctica. Esto incluyó una serie de observaciones de aproximadamente 7 clases de los dos cursos seleccionados donde se indagó sobre las particularidades, metodologías, costumbres y características de los mismos. Para ello se consideraron tanto las clases de matemáticas como las actitudes (relaciones) de los alumnos en otras materias y en relación a otros profesores (materias), realizándose una observación de día completo en cada curso. Toda esta información recolectada se presentará más adelante. Luego se procedió a la realización de una planificación teniendo en cuenta el diseño curricular, las posibilidades de la institución, la planificación de la profesora y las características de los cursos. Durante la práctica docente, se ajustó constantemente esta planificación. El dictado de clases, de aproximadamente un mes, incluyó un práctico evaluable y su posterior corrección y devolución. 1.1. La institución Las prácticas docentes se realizaron en un Instituto Provincial de Enseñanza Media de gestión estatal, ubicado en un barrio de clase media próximo a la Ciudad Universitaria. En general, la procedencia de los alumnos es de barrio aledaños de la zona sur de la ciudad y en menor cantidad del mismo barrio. Las orientaciones del ciclo orientado son Ciencias Naturales y Comunicación. En particular, la escuela tiene un convenio con la Escuela de la Ciencias de la Información. Asimismo, cuenta con diversos planes nacionales y provinciales, por ejemplo el plan Conectar Igualdad. El instituto comparte edificio y horario con el nivel primario, tanto en turno mañana como turno tarde. Además, a la noche funciona un CENMA. El edificio tiene dos pisos. El nivel secundario está ubicado en la planta baja, en la cual las aulas están distribuidas en torno a un patio interno. El nivel primario se ubica en el primer piso y el nivel inicial se encuentra en un edificio separado por el patio externo, con ingreso por la calle posterior. Cabe aclarar que no hay comunicación física entre ambos edificios. 7 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física La institución cuenta con un comedor, aunque su uso no es intensivo, y una cantina que abre durante los recreos. Además, posee un patio al cual acceden los estudiantes de los distintos niveles. Al comienzo de las observaciones estaban sincronizados los recreos de tal forma que el patio se compartía en simultáneo entre el nivel primario y el secundario, pero esto se modificó antes de comenzar las prácticas, teniendo horarios de recreo diferenciados por nivel. Dispone de un espacio en el cual coexisten una biblioteca sin sala de lectura, una librería y el laboratorio de computación. Años anteriores este último espacio contaba con una pequeña cantidad de ordenadores de escritorio y un jefe de laboratorio, pero con la llegada de las netbooks de un plan provincial pasó a ser solamente un lugar de almacenamiento y de reparación de las mismas. Cuenta con una preceptoría exclusiva para uso del secundario, en la cual hay tres preceptores que se encargan de todos los cursos. En este lugar se encuentran algunas herramientas tanto para docentes como para alumnos (fibrones, borradores, reglas, compases, elementos geométricos para el pizarrón). La sala de profesores es sencilla, cuenta con una mesa grande, sillas y una máquina para tomar café, además de una cartelera para anuncios. Otra área importante a considerar es la dirección. Este espacio posee tres salas intercomunicadas en las cuales se distribuyen la dirección del primario, la dirección del nivel secundario y la secretaría. Las aulas, en general, comparten las mismas características. Están equipadas con pizarra de fibrón y algún pequeño espacio para el uso de tiza. Hay varias ventanas (algunas dan al interior y otras al exterior de la escuela), cuentan con una buena iluminación y ventiladores. Hay pocas tomas de corriente y están ubicadas juntas, lo cual dificulta el uso de tecnología; por ejemplo, si fuese necesario recargar la batería de varias notebooks esto sería una dificultad. No posee sistema de calefacción. Los bancos son de movilidad libre (para 1 ó 2 personas) mirando a la pizarra y están dispuestos en 3 ó 4 filas con el suficiente espacio para una buena circulación. La normativa escolar dice que los alumnos deben ubicarse de acuerdo a un esquema de lugares preestablecido dentro del aula, el criterio es puramente disciplinario y se prioriza sentar juntos alumnos de distinto sexo. Este orden no es siempre respetado y el control depende principalmente del profesor. 8 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 1.2. Los cursos A lo largo de las visitas al aula realizadas en una primera etapa, se obtuvo información sobre los cursos con los cuales trabajaríamos en las prácticas. A través de estas observaciones, se logró hacer una caracterización del curso tomando en cuenta las variables que consideramos más importantes e influyentes para nuestra posterior actividad, como por ejemplo los materiales y recursos usados en clases, el estilo de enseñanza de la docente, la forma de trabajo de los alumnos, el uso del tiempo en la clase, y tradiciones o costumbres presentes tanto en la clase de matemáticas, así también como en otras materias. Las prácticas se realizaron en dos divisiones de 1º año, turno mañana, con una carga horaria semanal de 5 horas cátedra. El curso 1º A tiene los siguientes horarios: Horas 7:30 a 8:10 8:10 a 8:50 Recreo 9:00 a 9:40 9:40 a 10:20 Recreo 10:30 a 11:10 11:10 a 11:50 Recreo 11:55 a 12:30 Lunes Martes Miércoles Jueves Matemática Matemática Viernes Matemática Matemática Matemática De los 33 alumnos que formaban el curso, había 17 varones y 16 mujeres. El nivel de concurrencia era de aproximadamente 26/27 alumnos por clase; esto se mantuvo durante todo el desarrollo de las prácticas. En cuanto a la disposición en el curso, cada alumno tenía asignado un compañero del sexo opuesto para compartir un banco doble y siempre en el mismo lugar del aula. En algunas ocasiones, y por decisión de la profesora, los chicos podían armar grupos para trabajar según su criterio, lo cual resultaba en grupos de 2 a 4 compañeros del mismo sexo. En la hora de matemática, el material que debían disponer los alumnos todas las clases era el libro Aprender Matemática 7, que se trata de una obra teórico-práctica en la cual se apoyaba prácticamente toda la organización de la clase. De esta forma, la introducción teórica era a través del libro o de parte de la profesora, aunque siempre ésta se encontraba en el libro, como así también los ejercicios y actividades. Por más que este material era de suma importancia, no 9 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física todos los chicos lo llevaban, por lo cual debían copiar los ejercicios en su carpeta o trabajar con un compañero. Como instrumento auxiliar se hacía uso de la calculadora, así también en el examen; en general se usaba la que viene incorporada en el celular. En todos los espacios de la institución se podía acceder a internet vía conexión inalámbrica provista por la escuela o de una buena señal que provenía de una empresa pública. El uso del pizarrón era habitual por parte de la profesora y en algunos casos por parte de los alumnos. Allí se exponían y se analizaban los temas teóricos, y se utilizaba para resolver los ejercicios, como parte de una corrección. La clase anterior o el día del examen, se utilizaba el pizarrón para anotar ejercicios y sus resoluciones, las cuales podían se consultar durante el examen. Un aspecto importante a destacar es que estaba acordado en el aula que no era necesario copiar nada del pizarrón porque todo estaba en el libro, lo único que podía ser de utilidad eran las respuestas de algunos problemas. Los alumnos, en general, mostraban un estilo de trabajo un tanto “ruidoso” y con mucho movimiento. En un primer momento, parecía una clase participativa ya que siempre alguien respondía o seguía a la profesora, daba la impresión de un buen diálogo. Pero luego se hizo evidente que no todo el grupo tenía el mismo nivel ni el mismo ritmo. El curso estaba dividido, no todos tenían las mismas necesidades pedagógicas ni el mismo nivel de participación. Un pequeño sector de los chicos, con más dificultades, tenían una baja autoestima; frases como “No sé, soy un burro” eran normales entre ellos. Por otro lado, existía un acuerdo implícito en el cual las cosas que no se terminaban en clase, los chicos debían traerlas hechas de la casa. Para un estudio completo del curso se observó un examen. Si era posible, el día anterior o en la misma clase, se hacia un repaso con participación de los alumnos y constaba de ejercicios parecidos a los que se iba a evaluar. La modalidad del examen era la siguiente: una prueba individual (dos temas), podían tener resúmenes elaborados por ellos o el trabajado en conjunto, se podía usar calculadora (o en su defecto, la herramienta calculadora del celular). En general, había mucho movimiento y en algunos momentos los alumnos se mostraban desconcentrados en su labor. Por último, se observó una clase de Lengua, en la cual se apreció una dinámica similar. Sin embargo, los alumnos se mostraron más participativos en algunos espacios, principalmente en las correcciones que se realizaban de las actividades trabajadas y haciendo uso del pizarrón. 10 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física El curso 1º B tiene el siguiente horario: Horas 7:30 a 8:10 8:10 a 8:50 Recreo 9:00 a 9:40 9:40 a 10:20 Recreo 10:30 a 11:10 11:10 a 11:50 Recreo 11:55 a 12:30 Lunes Martes Miércoles Matemática Matemática Jueves Viernes Matemática Matemática Matemática De los 27 alumnos que formaban el curso, 16 mujeres y 11 varones. El nivel de concurrencia era de aproximadamente 22 alumnos. Esta situación fue irregular durante el desarrollo de las prácticas, hubo días en los cuales la asistencia era menor. Al igual que en 1° A, cada alumno tenía asignado un compañero del sexo opuesto para compartir un banco doble (cuando esto era posible, al haber más mujeres que varones, había varios grupos de dos mujeres) y siempre en el mismo lugar del aula. En ocasiones, los alumnos se cambiaban de lugar y era responsabilidad de la docente a cargo del curso si los ubicaba nuevamente en los lugares prefijados. Un aspecto común con el otro curso, era que los alumnos podían armar los grupos para trabajar cuando la profesora así lo disponía. El material utilizado en la clase de Matemática era el mismo que el utilizado en 1° A, y la profesora trabaja con una modalidad similar. En este curso, también ocurría que varios estudiantes se olvidaban el libro y debían copiar las actividades en su carpeta. A su vez, el uso de calculadora y/o celulares con calculadora también estaba permitido en este curso. La forma de trabajo de la profesora era similar en ambos cursos. Sin embargo, la relación de la docente con los alumnos era muy distinta, por lo cual se generaban ambientes muy diferentes. En la primera clase que observamos en 1° B, la profesora en varias oportunidades recurrió al libro de seguimientos para anotar a alumnos, el cual servía de advertencia de los alumnos previa a una futura amonestación. La segunda clase, mandó a llamar los padres de un alumno, sacó a algunos alumnos fuera del aula, e incluso a uno lo mandó a la dirección. Esto no ocurría de la misma manera en 1° A. Si bien el comportamiento de algunos alumnos de 1° B 11 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física mejoraba en las otras materias, aquellos que presentaron problemas de disciplina en la hora de Matemática, tenían una actitud similar en las otras materias. De hecho, dos de ellos fueron suspendidos en el transcurso de las prácticas. Sin embargo, cabe destacar que al realizar la observación de día completo, en el cual se observaron clases de lengua e inglés, se dedujo que los alumnos respondían generalmente mejor en las materias en las cuales las docentes les daban más participación. Es de destacar que a diferencia de 1° A, la evaluación en 1° B se desarrolló en un clima de orden; los chicos no hablaban tanto entre ellos, y cuando la profesora les llamaba la atención, le obedecían. 12 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 2. DISEÑO DE LA PRÁCTICA E IMPLEMENTACIÓN EN AULA 2.1. Planificación de la profesora La planificación anual de la profesora está organizada en los siguientes ejes temáticos: Desarrollo de los ejes temáticos: Eje Nº 01: “NÚMEROS NATURALES” El orden de la recta. Sistema de numeración. Operaciones con números naturales: adición, sustracción, multiplicación, división. Propiedades. Cálculos con operaciones combinadas. Métodos de resolución de problemas. Lenguaje simbólico, lenguaje coloquial. Ecuaciones. Problemas. Eje Nº 02: “NÚMEROS ENTEROS” El conjunto de los números enteros. Representación grafica. Modulo o valor absoluto. Propiedades del conjunto de números enteros. Operaciones: adición, sustracción, multiplicación y división. Propiedades de las operaciones. Factor común. Expresiones algebraicas. Ecuaciones, inecuaciones. Problemas. Eje Nº 03: “POTENCIACIÓN Y RADICACIÓN DE NÚMEROS ENTEROS” Potenciación, regla de los signos. Radicación, regla de los signos. Divisibilidad. Múltiplo común menor y divisor común mayor. Eje Nº04: “GEOMETRÍA” Conceptos básicos. Punto, recta y plano. Posiciones de la recta en el plano. Semirrecta, segmento y ángulo. Sistema sexagesimal. Figuras convexas y cóncavas. Ángulo: clasificación de ángulos y sus propiedades. Mediatriz de un segmento. Bisectriz de un ángulo. Ángulos determinados por dos rectas cortadas por una transversal. Propiedades. Eje Nº05: “NÚMEROS RACIONALES” Fracciones. Expresión decimal de una fracción. Fracciones decimales. Números racionales: representación en la recta numérica. Fracciones equivalentes. Orden en Q. Operaciones con fracciones y decimales. Porcentaje. Problemas. Eje Nº06: “FIGURAS PLANAS: POLÍGONOS: TRIÁNGULOS” 13 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Figuras planas: cóncavas y convexas. Polígonos. Triángulos: clasificación. Propiedades de los ángulos de los lados de un triángulo. Perímetro de una figura. Eje Nº07: “ESTADÍSTICA” Introducción a la estadística: gráficos cartesianos. Elementos estadísticos: población, muestra, variable y frecuencia. Representación gráfica: diagrama de barra, diagrama circular, pictograma. Interpretación de gráficos. Promedio o media aritmética. Moda. Bibliografía: Aprendamos Matemática 7. Segunda Edición. Liliana Ferraris y Marcela Tasso. Editorial Comunicarte. Sugerida o de consulta: *Carpeta de Matemática 7 * Matemática en Red 7 *Matemática 7 Editorial A-Z *Matemática 7 Editorial Santillana *Matemática 7 Editorial Tinta Fresca Y todos los libros de Matemática 7, C.B.U. Como un breve análisis de la planificación presentada por la docente, se puede destacar: - Los contenidos seleccionados no se corresponden del todo con el nuevo diseño curricular para nivel secundario de la provincia de Córdoba. Sin embargo, guarda relación con los contenidos propuestos en el diseño curricular provincial para el Ciclo Básico Unificado (1995). - La organización de los contenidos está dada por ejes temáticos. Respecto a la secuenciación, se puede decir que se respeta el orden temático del libro de texto Aprendamos Matemática 7. Se puede inferir, entonces, que el criterio de secuenciación es el presentado en el libro que, a su vez, se enmarca en la propuesta curricular mencionada en el punto anterior. - No está contemplado a priori en la planificación, el uso de las nuevas tecnologías. 14 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física A partir de las conversaciones con la docente, quien propuso la posibilidad de trabajar con el eje Nº 3 o el Nº 4, se decidió trabajar con el eje de Geometría en el desarrollo de las prácticas. 2.2. Planificación En la planificación diseñada para las prácticas se parte de una visión de la Geometría que difiere del enfoque axiomático de Euclides, pues se piensan los objetos geométricos desde sus propiedades y se hará foco en las relaciones entre los mismos. En este contexto, cobra relevancia el concepto de construcción geométrica, no tanto como procedimiento mecánico, sino más bien “...acudiendo a argumentos deductivos, según ciertas condiciones y propiedades (de los objetos geométricos) puestas en juego, reconociendo el límite de las pruebas empíricas” (Diseño curricular de la Provincia de Córdoba, Tomo 2, pág. 37). Se considera el “saber geometría” como “inferir, a partir de los datos y con el apoyo de las propiedades, relaciones que no están explicitadas y que llevarán a establecer el carácter necesario de los resultados de manera independiente de la experimentación” (Sadovsky y otros, 1998, en Itzcovich, 2005, pág. 12). Por esto, se da importancia al concepto de lugar geométrico, pues es una forma de introducir diversos objetos geométricos de una forma constructiva al ser definidos éstos por sus propiedades, y no a la inversa. La metodología utilizada para trabajar es la modalidad de trabajo en grupos de a dos, dando importancia al diálogo entre los estudiantes, pues al tratarse de alumnos de primer año es probable que tengan una apertura mayor en un grupo reducido que, por ejemplo, al frente de todos sus compañeros. A su vez, a la hora de trabajar desde las construcciones geométricas, es importante la discusión y el análisis en grupo, principalmente porque es la primera vez que se enfrentarán a actividades como esa. Otro motivo por el cual se elige el trabajo en grupo, es porque la clase de matemática no es solo un espacio para enseñar/aprender conceptos matemáticos, sino que es un espacio para hacer matemáticas, para presentar el trabajo del matemático, y es en este contexto que el trabajo en grupo es importante, pues el trabajo del matemático es fundamentalmente colectivo. Otro aspecto importante a destacar dentro de la metodología de trabajo es el uso de software matemático, en particular Geogebra. El mismo es una herramienta que permite un 15 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física abordaje exploratorio de la Geometría. A través de uso, se puede realizar una mirada más dinámica de los objetos geométricos. A su vez, provee una manera de interactuar con mayor fluidez tanto con las construcciones como con los objetos geométricos en sí mismos, posibilitando el descubrimiento y desarrollo de ideas, que sería más difícil lograr de otra manera. Esta visión está respaldada por el Diseño Curricular ya que, entre los objetivos propuestos para primer año, se encuentra “Producir y analizar construcciones geométricas - utilizando cuando sea posible software geométrico- acudiendo a argumentos deductivos, según ciertas condiciones y propiedades puestas en juego, reconociendo el límite de las pruebas empíricas.” (pág. 37) Por último, siguiendo a Itzcovich (2005, pág. 48), se considerará la “práctica geométrica aquella que contemple la puesta en juego de las propiedades de los objetos geométricos, la interacción con objetos que ya no pertenecen al espacio físico, sino a un espacio conceptualizado en el cual las figuras/dibujos trazadas por el sujeto son solo representaciones y la producción de argumentaciones a partir de las propiedades conocidas de las figuras como medio de validación”. 2.2.1. Objetivos y metas -Recurrir al uso del lenguaje geométrico para generalizar propiedades geométricas. -Producir y analizar construcciones geométricas - utilizando cuando sea posible software geométrico- acudiendo a argumentos deductivos, según ciertas condiciones y propiedades puestas en juego, reconociendo el límite de las pruebas empíricas. -Interpretar/conocer cuáles son las partes de una figura. -Emplear y explicitar las propiedades de figuras geométricas en la resolución de problemas. -Producir y validar enunciados sobre relaciones geométricas, sin recurrir a la constatación empírica. 2.2.2. Selección y secuenciación de contenidos En un primer momento se eligió para desarrollar durante las prácticas, el eje temático N° 4 (Geometría) presentado en la planificación de la docente. Sin embargo, al momento de definir los contenidos a trabajar, se decidió seleccionar algunos temas de esta unidad, y otros del eje temático N° 6 (Figuras planas: Polígonos: Triángulos). Esta decisión atiende a la perspectiva propuesta por el nuevo diseño curricular y responde también a la planificación anual de la docente del curso. A fin de cumplir con los objetivos propuestos, era necesario combinar temas de 16 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física ambas unidades. A continuación, se muestra la selección y secuenciación de los contenidos propuesta inicialmente1: *(1° clase) Producción de argumentaciones con base en propiedades para determinar condiciones referidas a distancias que deben cumplir los puntos. Justificar construcciones de circunferencias y círculos como lugares geométricos. *(2° Clase) Análisis de figuras bidimensionales (triángulos) para caracterizarlas y clasificarlas. Producción de argumentaciones con base en propiedades para determinar condiciones sobre lados que permitan justificar construcciones (con instrumentos geométricos) de triángulos. Uso de instrumentos de geometría y programas graficadores (GeoGebra) para la construcción de triángulos a partir de informaciones. *(3° Clase) Producción de argumentaciones acerca de validez de la propiedad triangular. *(4° Clase) Análisis reflexivo de procedimientos utilizados para construir triángulos a partir de diferentes informaciones (propiedades y medidas) y evaluando la adecuación del triángulo obtenido a la información dada. Resolución de problemas utilizando GeoGebra. *(5° Clase) Producción de argumentaciones con base en propiedades para determinar condiciones sobre ángulos que permitan justificar construcciones (con instrumentos geométricos) de triángulos. Ángulo: clasificación de ángulos y sus propiedades. Suma de los ángulos interiores de un triángulo. *(6° Clase) Producción de argumentaciones con base en propiedades para determinar condiciones que deben cumplir los puntos referidas a distancias y justificar construcciones de mediatrices y bisectrices como lugares geométricos. *(7° Clase) Producción de argumentaciones con base en propiedades para justificar construcciones de rectas paralelas usando la noción de lugar geométrico. Posiciones de la recta en el plano. 2.2.3. Selección de materiales y recursos Para el trabajo en clase se diseñaron guías de estudio que eran presentadas clase a clase. Para la elaboración de este material de estudio se utilizó como base la unidad de Geometría del Cabe aclarar que varias de las actividades propuestas inicialmente en relación a estos contenidos, no fueron finalmente implementadas. 1 17 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física libro “Matemática 7” de Horacio Itzcovich. A su vez, se utilizaron computadoras con el programa GeoGebra para el desarrollo de las actividades. En algunas clases, también se recurrió al uso de la regla y el compás. 2.3. De lo planificado a lo implementado En el desarrollo de la práctica docente, se trabajaron los siguientes contenidos y actividades2: Curso 1º A y 1º B Fecha Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 Clase 5 Clase 6 Clase 7 Clase 8 2 Contenidos trabajados Presentación. Noción de esquema, representación gráfica, escala. Círculo y circunferencia, definición, elementos. Actividades desarrolladas Se reflexionó sobre la historia de la Geometría. Se realizó la actividad 1 (ítems a, b y c). Construcciones con regla y compás. Círculo y circunferencia, definición, elementos. Se realizó la actividad 2. Se Punto, recta, semirrecta, segmento: introdujo el trabajo con propiedades, notación. Geogebra. Ángulos: definición. Triángulos: definición, elementos. Se realizó la actividad 3 a,b,c. Se Construcción de triángulo dados dos de sus trabajó con computadora. Se lados. trabajó con la definición de triángulo. Construcción de triángulo dados tres de sus Se realizó la actividad 3 d,f y se lados. trabajó con la definición de Noción de igualdad de triángulos. igualdad de triángulos. Construcciones con regla y compás. Clasificación de triángulos según sus lados. Práctico evaluable Desigualdad triangular. Devolución de actividades de práctico evaluable. Ángulos: definición, notación, clasificación Se trabajó con la clasificación de según su amplitud. Ángulos complementarios y ángulos. Actividad 4 a. Se suplementarios. presentó la clasificación de Construcción de triángulos dados dos lados y un triángulos según sus ángulos. Se ángulo. utilizó computadora. Clasificación de triángulos según sus ángulos. Construcción de triángulos dados un lado y dos Actividad 4 b,c. Se utilizó ángulos. computadora. Se realizó una Suma de los ángulos interiores de un triángulo. discusión a modo de conclusión Las actividades se muestran en detalle en las guías presentadas en Anexo B, pág. 65 18 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Cantidad de soluciones posibles dependiendo sobre lo trabajado a lo largo de de cantidad y tipo de datos. las prácticas. 2.4. Descripción de las clases A continuación, se presentan las clases efectivamente desarrolladas, con una descripción y un trabajo de reflexión de las mismas. Se decidió presentar por número de clase (independientemente de la fecha) para poder realizar un análisis comparativo de lo registrado en ambos cursos. A fin de ejemplificar algunos análisis, se presentan algunas intervenciones 3 y producciones realizadas por los alumnos. 2.4.1. Clase 1 La duración de esta clase fue de 80 minutos. Los objetivos propuestos fueron introducir la forma de trabajo en Geometría y empezar a trabajar las primeras nociones geométricas. Los conceptos a trabajar fueron circunferencia y sus elementos, y diferenciación entre círculo y circunferencia. Los materiales utilizados para esta clase fueron regla, compás y la guía de trabajo. Para comenzar, se presentó a los practicantes que iban a dar las clases, la profesora titular que observaría, y a la profesora supervisora. A su vez, se presentó la modalidad de trabajo en grupos. Se decidió que los alumnos trabajen de a dos con el compañero sentado a su lado, y que deberían respetar ese lugar a lo largo de las clases. Esto último no se cumplió estrictamente en 1° A a lo largo de las prácticas, pues los alumnos en cada clase solían cambiar de lugar. Para introducir el tema Geometría se realizaron preguntas como: -¿qué piensan ustedes que es la Geometría? -¿qué han visto de Geometría? Esto se realizó oralmente. Se fueron rescatando las respuestas de los alumnos, en algunos casos registrándolas en el pizarrón. Luego se repartió la guía de trabajo Nº 1, y se procedió a la lectura entre todos de la introducción. A medida que se avanzaba en la lectura, se hacía hincapié en algunas palabras que a priori se consideraban difíciles para los alumnos, proponiendo discusiones en torno a ellas. Por ejemplo, en 1° A surgió una interesante discusión sobre el concepto de esquema. La primera idea que apareció fue el esquema como mapa conceptual (“un cuadro con conceptos”), pero luego un alumno sugirió la idea de los planos de una casa como 3 Las intervenciones de los alumnos aparecen entre comillas. 19 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física esquemas (“para hacer una casa hacemos un esquema, primero dibujás y después lo hacés”). Es decir, la idea de esquema como una representación gráfica de un objeto de la realidad. A su vez, en esta discusión surgió el concepto de escala (“una pared de 5 metros, la hago en 10 centímetros”). Cabe aclarar que esto último surgió de parte de los alumnos en 1° A, pero no así en 1° B. Luego se hicieron algunas referencias a la historia de la Geometría, y aparecieron dudas por parte de los alumnos, la más interesante fue “¿fue grupal o individual que se comenzó a estudiar la Geometría?”. A continuación, se leyó la actividad 1.a: Marcos tiene dos perros en su patio. Cada uno de ellos está atado en una estaca clavada en el suelo por medio de una soga. La distancia entre ambas estacas es de 5 metros, y la medida de cada soga es de 3 metros. a) Realizá un esquema de uno de uno de los perros atado a la estaca, donde muestres qué tan lejos puede llegar el perro. (Ayuda: podemos representar 1 metro con 1 centímetro.) Se discutieron algunas dudas que surgieron del enunciado, y luego se trabajó en la solución del problema. La dinámica del trabajo fue: un alumno voluntariamente pasó a trabajar en el pizarrón, mientras sus compañeros opinaban sobre lo que éste iba haciendo, proponiendo en ocasiones ideas distintas. El primer esquema que surgió en ambos cursos fue similar, aunque en 1° A apareció intuitivamente la noción de escala: marcaron tres segmentos consecutivos de igual longitud, los cuales representaban los 3 m de la soga (figura 1.1). En el 1° A estaba claro que se podía representar una estaca con un punto, y que no era necesario dibujar el perro. Por el contrario, en 1° B, en los primeros esquemas aparecía una estaca vertical, y estaba presente la necesidad de dibujar el perro. A su vez, fue difícil en este curso trabajar el concepto de escala (figura 1.2). 20 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Figura 1.1 Figura 1.2 En un primer momento, un alumno propuso que “las ideas principales” para realizar el esquema eran “la estaca, la soga y el perro”, aunque, como se ve en la imagen, desaparece la necesidad de representar el perro, pues el mismo no tiene una ubicación específica. A continuación, otro alumno propone la idea de representar la situación desde arriba. En este esquema, la estaca ya es representada por un punto (figura 1.3). Figura 1.3 A partir del análisis de las distintas representaciones, surgió una discusión sobre los beneficios y diferencias de cada una en función de la situación a representar. Se llegó a la conclusión de que con el segundo esquema se “puede ver cómo se mueve el perro”. Podemos ver que en 1º B apareció un dibujo inicial estático (figura 1.2); sin embargo, al preguntar en qué lugar podía estar el perro, el alumno dibujó una circunferencia. Para esto se ayudó con sus brazos como si fuesen un compás. Recién en ese momento surgió la discusión de que convenía representar la situación desde arriba y la estaca como un punto. 21 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Una vez terminada esta actividad se retomó desde el material de estudio el concepto de circunferencia, dentro del cual se abordó el concepto de centro y radio, el concepto de círculo, y por último la diferencia entre círculo y circunferencia. Las definiciones dadas fueron las siguientes, apoyadas en la noción de lugar geométrico: Se denomina circunferencia todos los puntos que se encuentran a la misma distancia de un punto dado. Este punto se denomina centro de la circunferencia y la distancia entre el centro y cualquier otro punto de la circunferencia se llama radio. Se llama círculo a todos los puntos que están a una distancia menor o igual que el radio del centro de la circunferencia. Luego en ambos cursos se leyó la actividad 1.b y se repartieron compases y reglas para que los chicos trabajaran en grupos de dos. b) Realizá un esquema similar al anterior, en el cual ahora se incluya a los dos perros. Mientras los chicos hacían esta tarea, se pasaba por los bancos guiándolos en los casos que fuera necesario. A continuación, se realizó una puesta en común en la cual pasó un grupo y entre todos se debatió lo expuesto. Por último, se propuso una discusión sobre cómo harían para que los perros no pudieran morderse y las respuestas en general fueron “alejar las estacas” o “hacer más chica la soga”. En el primer caso se dedujo que las estacas debían alejarse, como mínimo, 6 metros. 2.4.2. Clase 2 La duración de esta clase fue de 120 minutos. Los objetivos fueron introducir la forma de trabajo con el programa de computadora GeoGebra. Los materiales utilizados fueron computadoras y la guía elaborada por los practicantes. Al comienzo de la clase, en ambos cursos, se retomaron de forma oral los conceptos de la clase pasada (circunferencia, centro de circunferencia, radio, círculo). Después de esta breve introducción, se continuó con una tabla para completar, que en un primer momento estaba propuesta para la primera clase. La metodología para esta actividad fue el diálogo con todos los alumnos y eventualmente algún chico pasaba al frente. Siempre se intentó poner en foco las propiedades y características de los objetos geométricos, lo cual derivó en una serie de discusiones que serán explicadas a continuación. En este caso, el pizarrón cumplió 22 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física una función importante ya que en éste se podían plasmar las ideas necesarias para discutir, tanto por parte del profesor como de los alumnos. Punto Recta Semirrecta Segmento Ángulo Antes de completar la columna del medio con la notación, se introducían preguntas con las cuales se podían pensar las propiedades de dichos objetos. A la hora de hablar sobre recta surgieron varias cuestiones interesantes. En un comienzo se cuestionó la cantidad de puntos que formaban una recta, primero eran cantidades determinadas “dos, cuatro, un millón” y luego se expandió esta idea cuando pasó un alumno a dibujarla en el pizarrón. Se obtuvieron comentarios como “no tiene principio ni final” acompañados de “infinitos puntos”. A pesar de haber sido realizados estos comentarios por algunos alumnos, fueron discutidos y consensuados por el resto del curso, obteniendo un acuerdo general en que la recta tenía infinitos puntos y que no poseía ni principio ni fin. Estas definiciones, si bien no son formales, son las que trabajan desde la escuela primaria. Se apreció que la idea de infinitud estaba clara respecto a la extensión de la recta, no así en cuanto a la densidad. En uno de los cursos el practicante completó la recta hasta tocar ambos extremos del pizarrón y preguntó si la recta seguía, todos respondieron afirmativamente. Entonces, después de que esta idea estaba clara se podía empezar hablar de la notación donde las flechas permiten representar gráficamente la extensión infinita de la recta. 23 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física No era intención de los practicantes avanzar en la formalización de la noción de recta, sino trabajarla desde sus propiedades. En los dos cursos se continuó entonces con la pregunta “¿Cuántos rectas pasan por dos puntos?”. El resultado fue prácticamente el mismo, se dibujaban los dos puntos (A, B) y se hicieron pasar chicos para que dibujaran rectas que pasen por dichos puntos y los chicos hicieron uso del ancho de los puntos para dibujar varias rectas que los toquen. No había un consenso con respecto a esta idea en el curso. Figura 1.4 Para encaminar esta discusión se preguntó qué pasaba si los puntos se hacían cada más pequeños. Estaba claro que ahora no todas las rectas dibujadas anteriormente cumplirían ahora con lo pedido. Poco a poco, después de un diálogo, los alumnos volvieron a la idea de esquema y cómo los puntos, por más grandes que fueran para poder verlos en el pizarrón, representaban un punto en la recta. Se llegó a la conclusión de que dados dos puntos sólo pasaba una recta por ellos. A partir de esta propiedad, se pudo hacer la presentación completa de la notación AB . Con respecto a la semirrecta, segmento, ángulo se produjeron discusiones y diálogos parecidos. Las definiciones informales a las cuales se arribaron fueron: La semirrecta se define como una sección de una recta que posee comienzo (origen) pero no fin y para denotarla se nombra el punto de origen y algún otro punto de la misma. El segmento es una sección de una recta que posee principio y fin (extremos). Para nombrarlo, indicamos los puntos extremos del segmento. El ángulo es la unión de dos semirrectas que poseen el mismo origen. Vamos a nombrarlo indicando el punto origen de las semirrectas (vértice del ángulo) acompañado por los puntos que determinan cada una de las semirrectas. Se realizó además una distinción entre el ángulo y la medida de la amplitud del ángulo. Luego se repartió una computadora cada dos alumnos y el material preparado para el día (actividad 2). Se comenzó por prender las netbooks e ingresar al programa GeoGebra. Aquí se encontró el primer obstáculo, en determinadas computadoras no se podía ingresar al programa ya 24 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física instalado previamente. La solución fue usar una aplicación para Google Chrome de GeoGebra disponible gracias a que se contaba con internet. Después se explicó que se resolvería nuevamente el problema de la actividad 1, pero esta vez utilizando el software. Al ser la primera clase con esta nueva herramienta, el material estaba organizado para que empezaran a conocer las principales herramientas y lógica del programa. La metodología elegida fue la de una lectura grupal mientras se completaban la actividad 1.a. Aquí se hizo visible otra gran dificultad, los alumnos se perdían bastante a la hora de seguir el material y prestar atención al mismo tiempo. La posibilidad de un proyector hubiese cambiado posiblemente el desarrollo de las prácticas. Esto desembocó en que se tuvo que destinar mucho más tiempo en ayudar a cada grupo específico. Se optó por copiar la barra de herramientas en la pizarra para intentar guiar mejor a los alumnos. El trabajo continuó con los incisos b y c de la actividad 1, pero esta vez los alumnos tenían que seguir la guía y eventualmente preguntar las dudas al practicante. Cuando la mayoría había logrado hacer la construcción, se optó por copiarla en el pizarrón para aquellos alumnos que les había costado terminarla. Una vez más, se estaba frente al dilema de hacer una revisión grupal y análisis de una actividad cuyo objetivo era usar el software y su dinamismo, pero utilizando la rigidez de la pizarra. De aquí en adelante las puestas en común hechas en la pizarra sobre actividades computacionales hicieron evidente que la imaginación de los chicos era una exigencia extra. Por último se les preguntó ¿qué pasaría si nos dicen que las estacas se encuentran a 6 m? ¿Y si nos dicen que se encuentran a 8 m? ¿Cuál serían las soluciones al problema en estos casos? Mientras respondían se empezó a hacer evidente las facilidades que brindaba el uso de las netbook. La idea de geometría en movimiento empezaba a aparecer ya que para dar respuestas a las preguntas, ampliaban el radio de las circunferencias o movían las mismas hasta lograr la distancia deseada. Otros aspectos que se pueden destacar en este primer día con la herramienta computacional es que, en general, el trabajo de los alumnos se vio favorecido al ser grupal. Por otro lado, implica una gran atención extra del practicante para que los chicos no se distraigan en otras actividades. Además, existen gran cantidad de variables a las cuales es necesario ajustarse, 25 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física por ejemplo las batería de las netbooks duraba aproximadamente 50-60 minutos por lo cual, al final de la clase, se resolvió unificar algunos grupos quedando integrados por 4 alumnos. 2.4.3. Clase 3 La duración de esta clase fue de 80 minutos. Los conceptos a trabajar fueron construcción de triángulo dados dos de sus lados. Los materiales utilizados para esta clase fueron computadoras con el programa GeoGebra y la guía de trabajo elaborada por los practicantes. Se comienza la clase leyendo la actividad 3.a de la guía. Un avión debe ir de la ciudad A a la ciudad B, que se haya a 300 kilómetros, recoger pasajeros, luego dirigirse hacia la ciudad C, que queda a unos 500 kilómetros de la ciudad B, dejar los pasajeros, para luego retornar a la ciudad de origen. Para simplificar el problema, consideraremos que el avión vuela en línea recta. a) Hagan un esquema representando la situación. Pueden considerar cada ciudad como un punto, y 100 kilómetros como 1 centímetro. Se discutieron algunas dudas sobre el enunciado, y los alumnos comenzaron a trabajar en grupos de a dos, utilizando el programa GeoGebra. Como varios alumnos habían elaborado un esquema con las tres ciudades alineadas (figura 1.5), y otros en disposición triangular (figura 1.6), se dibujaron ambos esquemas al frente. Los alumnos aludieron que ambas soluciones eran correctas, “siempre y cuando se respeten las medidas”. Figura 1.5 26 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Figura 1.6 Utilizando estos dos esquemas, se respondió al punto 3.b entre todos. b) Ese esquema que hicieron, ¿es el único posible? En caso de no serlo, dar otro. En este punto, se analizó si el esquema realizado es el único posible, por lo cual al ver que hay dos esquemas bien distintos en el pizarrón, los alumnos rápidamente respondieron que no. Luego se comenzó con la discusión de cómo habían arribado al esquema. Lo primero que todos hicieron fue trazar el segmento AB de 3 cm. Luego, marcaban un punto C cualquiera con GeoGebra, medían la distancia de C a B, y luego movían C hasta que quedara a 5 cm de B. Al hacerlo en el pizarrón, se incentivó la discusión acerca de cuáles serían todos los lugares donde podría estar el punto C. Una alumna marcó una semicircunferencia en el pizarrón (posiblemente motivada porque en el GeoGebra, al mover el punto respetando la distancia de 5 cm, se va formando una circunferencia imaginaria). El practicante terminó de marcar la circunferencia, y se finalizó la discusión recordando lo visto el primer día, que una circunferencia esta formada por todos los puntos a la misma distancia de un punto dado, por lo cual era correcto que todos los posibles puntos C (los puntos que se hayan a 5 cm de B) formaban un circunferencia. 27 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Figura 1.7 En ese momento, el practicante introduce la noción de triángulo. Se construye la definición de triángulo junto a los alumnos, los cuales identifican que para formar un triángulo, es necesario tener tres puntos y tres segmentos. El practicante cuenta que a los puntos se los llama vértices, y a los segmentos lados. La definición que se institucionalizó fue a partir de sus elementos: un triángulo es una figura que posee tres puntos llamados vértices, tres segmentos llamados lados, y tres ángulos. Para verificar la validez de la definición, se realizó un dibujo de una poligonal abierta con 4 vértices y tres lados y se preguntó si eso es un triángulo (figura1.8). Los alumnos responden que no porque tiene 4 vértices y no cumple con las condiciones necesarias. Figura 1.8 28 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física En 1° B surge la discusión si la solución al problema con tres puntos alineados formaba un triángulo o no, discusión que surge con matices distintos en 1° A en la clase siguiente. Los alumnos se pusieron de acuerdo en que no, y se respetó la decisión, pues el concepto de triángulo degenerado es tomado como triángulo válido en algunos trabajos de Geometría, y como no válido en otros. Se repartieron las hojas del anexo4 que explican cómo construir un triángulo dado dos de sus lados utilizando GeoGebra, y se los dejó a los chicos trabajar solos con la computadora. Como los datos del anexo son distintos a los del problema, a los alumnos les costó despegarse de esto e intentaban hacer la construcción con los datos del anexo. En el 1° B, en este punto tocó el timbre del recreo. Dado que los alumnos habían estado un poco distraídos con el uso de la computadora, se tomó la decisión de trabajar con regla y compás luego del recreo. Sin embargo, la situación no mejoró demasiado (de hecho, se puede pensar que la computadora no fue el factor de distracción) por lo que no se pudo avanzar más allá de esta actividad. En 1° A, hubo diversos problemas ajenos a la clase (se demoró en comenzar por indicaciones de la preceptora, y se interrumpió la clase 40 minutos antes porque los alumnos debían asistir a un taller), aún así se pudo completar lo planificado para la clase. 2.4.4. Clase 4 La duración de esta clase fue de 120 minutos. Los conceptos a trabajar fueron construcción de triángulo dados sus tres lados e igualdad de triángulos. Los materiales utilizados fueron regla y compás. Antes de comenzar a describir esta clase, debe hacerse una aclaración. Si bien el examen se había planificado para la última clase, por motivos organizativos, la profesora titular solicitó que el examen fuera en la quinta clase porque necesitaba cerrar promedios de calificaciones ya que finalizaba el trimestre y colocar la cantidad mínima de calificaciones establecida por normativa institucional. Por lo cual se tomó la decisión de hacer un práctico evaluable en vez de un examen, pero utilizando regla y compás en lugar de GeoGebra pues no se había podido trabajar el tiempo requerido con las computadoras, y se evaluó que los alumnos todavía no poseían un manejo fluido 4 Se encuentra en Anexo B, pág.iii-vii 29 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física del GeoGebra. Se decidió, por lo tanto, que en esta cuarta clase se trabajara con regla y compás en la construcción de triángulos dados tres de sus lados. La clase comenzó en ambos cursos retomando la construcción de un triángulo dado dos de sus lados. En este punto cabe destacar una interesante discusión en 1° A en torno a si tres puntos alineados conforman un triángulo o no. Un alumno sostenía que sí mientras que otros argumentaron lo contrario. Sin embargo, el primer alumno se mantuvo en su posición y dio el siguiente argumento: “es un triángulo que se fue cerrando hasta los 180°” (figura 1.9). Figura 1.9 Esta explicación convenció a los otros alumnos, y se acordó, a diferencia de 1° B, que tres puntos alineados formaban un triángulo, lo cual es matemáticamente correcto pues posee tres vértices, tres lados y tres ángulos (algunos lo llaman “triángulo degenerado”) y cumple con la definición dada en la clase anterior. Luego se leyó la actividad 3.d, pidiendo a los chicos que al ir construyendo el esquema con la regla y el compás, fueran escribiendo cómo lo iban haciendo. d) Ahora nos dicen que la ciudad C se encuentra a unos 600 kilómetros de la ciudad A. Realicen un nuevo esquema. 30 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Ningún alumno realizó una construcción metódica, todos lo hicieron acomodando los puntos hasta que dieran las medidas. Al poner en común las soluciones al frente, directamente se comenzó a pensar en la construcción de triángulos dados tres de sus lados más que en esquematizar la situación de las tres ciudades. Al conversar sobre cómo habían resuelto el problema, se hicieron en el pizarrón dos segmentos unidos de 3 cm y 5 cm, y los alumnos decían que luego no se podía ubicar el otro vértice de forma que se respetara que el tercer lado midiera 6 cm (figura 1.10). Por lo cual, se hizo clara la necesidad de un método, el cual se fue diseñando entre los alumnos y los practicantes, todo esto trabajado en el pizarrón. Figura 1.10 Se comenzó análogamente a la construcción de un triángulo dados dos de sus lados. Se marcó el segmento AB de 3 cm. Como el punto C debe encontrarse a 5 cm de B, se realizó la circunferencia de 5 cm con centro en B. Como también queríamos que el punto C esté a 6 cm de A, se realizó una circunferencia con radio 6 cm y centro en A. Aquí surgieron las mayores dificultades para decidir cuáles eran los posibles puntos C. Se hizo una breve discusión sobre que si uno quiere hallar todos los argentinos que son hinchas de Boca Junior, se puede seleccionar primero a todos los argentinos, luego a todos los hinchas de Boca, y ver luego cuáles cumplen ambas condiciones. Una vez discutido esto, quedó más claro que el punto C debía estar tanto en una circunferencia como en la otra, por lo cual se marcaron los únicos dos puntos que cumplían esto. Se incentivó al discusión sobre cuántas soluciones había. 31 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Figura 1.11 En un primer lugar, los alumnos dijeron que dos, pero luego se discutió sobre si esos triángulos eran distintos o no, y luego de una discusión grupal, se llegó a la conclusión de que eran iguales pues tenían las mismas medidas. Esto sirvió para introducir la siguiente definición: Dos triángulos son iguales si es posible superponer uno con otro. Es decir, si dos triángulos tienen sus lados iguales, entonces, son iguales. Figura 1.12 A su vez, se remarcó el hecho de haber obtenido la clase anterior infinitas soluciones a un problema, y por el contrario en esta clase se obtuvieron dos soluciones iguales. Se decidió 32 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física remarcar esta diferencia para hacer notar que en Matemática no siempre existe una única solución. Por último, se hizo trabajar nuevamente a los alumnos en grupos de a dos para realizar la construcción, esta vez escribiendo los distintos pasos de la construcción. Se aclaró de antemano que éste sería uno de los ejercicios del práctico evaluable, por lo cual se les dijo que lo entregaran al finalizar la clase, para poder hacer las aclaraciones necesarias la siguiente clase antes de empezar el práctico. Cabe aclarar que esta última actividad se pudo realizar de la forma planificada en 1° A, pero en 1° B se hizo entre todos pues el tiempo apremiaba, lo cual no fue del todo positivo pues se perdió de observar la producción personal de cada alumno. 2.4.5. Clase 5 La duración de esta clase fue de 120 minutos. Se trabajó el concepto de clasificación de triángulos según sus lados. Los materiales utilizados para esta clase fueron regla y compás. Al realizarse las observaciones pudo verse que la profesora antes de tomar examen realizaba un repaso y esto servía como resumen para los alumnos. Se decidió respetar esta costumbre tomando esta idea. Al comienzo de la clase se realizó una discusión acerca de los conceptos principales de las clases anteriores. Por otro lado, se hizo énfasis en distintas dificultades observadas a lo largo de las clases y en la tarea presentada en la clase anterior. Por ejemplo una alumna había intentado construir un triángulo dado sus tres lados “a ojo”, obteniendo como resultado tres segmentos que no cerraban. Otra de las dificultades que se presentó en la producción de varios alumnos era que las circunferencias tenían los radios correctos pero no estaban bien centradas en los vértices de los triángulos, y en otros casos directamente los radios de las circunferencias no correspondían con los datos del problema. Esto derivó en que los triángulos obtenidos no eran los deseados, o se obtenían dos soluciones distintas y ellos no usaban ningún método de validación. Por otro lado no todos hicieron uso de la regla, y en algunos casos particulares hacían un mal uso: al dibujar una recta la regla comenzaba a medir desde el 1 y no del 0, lo cual modificaba todo el esquema. Y en general se identificaron algunas dificultades a la hora de diferenciar y escribir los diferentes pasos para realizar las construcciones. 33 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Al finalizar el repaso, se introdujo un nuevo concepto en forma breve: clasificación de triángulos según sus lados. El tiempo dispuesto para el práctico evaluable fue de aproximadamente 90 minutos, con un recreo en el medio, y los alumnos podían acceder a todo el material trabajado. El ambiente era bueno y de un buen trabajo grupal. Se respondían a dudas de consignas. Un análisis más detallado del práctico evaluable será presentado al final de este capítulo. 2.4.6. Clase 6 La duración de esta clase fue de 80 minutos. El objetivo fue rehacer el examen entre todos, incentivando la discusión sobre cada ejercicio, con intención de rescatar las principales ideas presentadas en los exámenes. El contenido a trabajar era la desigualdad triangular. Se comenzó con la reconstrucción de las actividades del examen. Durante esta clase, el clima del curso fue de mucha distracción, ruido y ansiedad por saber la nota del examen. En este marco no se pudo hacer una revisión completa del examen pero de diferente forma se introdujo el concepto de desigualdad triangular. En 1º A se aprovechó que la mayoría de los alumnos habían realizado la actividad 3 del examen para discutir el concepto de desigualdad triangular. En cambio en 1º B, como no habían hecho esta actividad, se utilizó el primer verdadero/falso en el cual el triángulo propuesto no cumplía la desigualdad triangular. En este caso se aprovechó que la justificación de varios alumnos para decir que era falso fue que el triángulo “no cerraba”. Figura 1.13 34 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 2.4.7. Clase 7 La duración de esta clase fue de 120 minutos. Los conceptos a trabajar fueron clasificación de ángulos, construcción de triángulo dados dos lados y un ángulo y clasificación de triángulos según sus ángulos. Los materiales utilizados para esta clase fueron computadoras con el programa GeoGebra y la guía de trabajo elaborada por los practicantes. El día anterior a esta clase, llegaron las netbooks del plan “Conectar Igualdad”, por lo cual los alumnos ya contaban con una computadora cada uno. Sin embargo, se intentó mantener el trabajo de a dos, aunque se le pidió a cada alumno que realizara las actividades en su computadora. Al comienzo de la clase se mostró a los alumnos como construir ángulos en GeoGebra. Para respetar la definición dada anteriormente, se los trazaba como dos semirrectas unidas por el origen, y luego se marcaba la amplitud con la herramienta de GeoGebra. En este punto, hubo que trabajar con sentido horario y antihorario, para que la amplitud medida por GeoGebra estuviera siempre entre 0° y 180°. Luego se trabajó con la clasificación de ángulos. Mientras se los clasificaba, se iban dibujando cada tipo de ángulo en GeoGebra. El orden fue agudo, recto, obtuso, llano y nulo. Para trabajar con este último, como los alumnos les costaba verlo como unión de dos semirrectas iguales, se trabajó con el ángulo obtuso (o con el llano) construido anteriormente por los alumnos, y se fue moviendo una de las dos semirrectas de manera de ir cerrando el ángulo. Como GeoGebra mide la amplitud del ángulo dinámicamente, los alumnos observaban por un lado cómo los grados del ángulo iban disminuyendo y a su vez observaban cómo cada vez las semirrectas se acercaban más. Al llegar la amplitud a 0°, quedaba claro que las dos semirrectas quedaban superpuestas. Este es un ejemplo de la mirada dinámica de la Geometría que permite GeoGebra. Luego, se habló brevemente sobre suma de ángulos y sobre ángulos complementarios y suplementarios. A continuación se trabajó con la actividad 4.a, leyendo la consigna entre todos, aclarando dudas, y luego dejando que cada grupo trabajara por su cuenta. Supongamos que queremos construir un triángulo, y sólo nos dan algunos datos sobre sus lados y sus ángulos. 35 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física a) Nos dicen que uno de los lados mide 5 cm, y otro de sus lados mide 3 cm. A su vez, nos dicen que el ángulo formado por estos dos lados mide 50°. ¿Es posible construir un triángulo así? ¿Cuántas soluciones distintas existen? En principio surgieron dos maneras de resolver esta actividad: - los que intentaron construirlo “a ojo”, - y otros que trazaban un segmento, luego trazaban el otro (respetando su longitud) y luego medían que ángulo se formaba. Luego, movían uno de los extremos de uno de los segmentos, de tal forma de obtener la medida del ángulo requerida. En 1°B, el practicante no se percató de este segundo método, por lo cual cuando comenzó la discusión al frente asumió que todos lo habían hecho “a ojo”. Por esto, se fue guiando la conversación con los alumnos de forma de ir construyendo un método general. El método al cual se arribó fue similar al de construcción de triángulo dados dos de sus lados, solo que una vez obtenida la circunferencia, se trazaba una semirrecta con el ángulo requerido, y nuevamente se discutía acerca de que el punto C debería cumplir dos condiciones: estar en la circunferencia, y estar en la semirrecta (pues la circunferencia es el lugar geométrico de todos los puntos que forman el lado de longitud solicitada, y la semirrecta es el lugar geométrico de todos los puntos que forman el ángulo solicitado). Al terminar esta explicación, la docente supervisora le comentó al practicante acerca de la otra construcción hecha por algunos alumnos, por lo cual el practicante la retomó, y se discutió con los alumnos la analogía entre esta construcción y el método planteado anteriormente, concluyendo que ambos eran correctos, e incluso similares, pues al desplazar el segmento de longitud fija para formar el ángulo, el alumno estaba, sin saberlo, buscando al intersección entre la circunferencia y la semirrecta. Sin embargo, lo interesante de este último método es que es más intuitivo, y a su vez, exploratorio, por lo cual puede servir de motivación para el método general. Por último, se introdujo la clasificación de triángulos según sus ángulos en forma breve. 2.4.8. Clase 8 La duración de esta clase fue de 80 minutos. Los conceptos a trabajar fueron: construcción de triángulo dados un lado y dos ángulos y la suma de los ángulos interiores de un 36 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física triangulo. Los materiales utilizados para esta clase fueron computadoras con el programa GeoGebra y la guía de trabajo elaborada por los practicantes Durante la primera mitad de la clase los alumnos trabajaron con las actividades 4 b y 4 c de la misma forma que venían haciendo la clase antes. b) Si, en cambio, nos dicen que un lado mide 4 cm, y que uno de los ángulos que se apoya sobre este mide 60°, y el otro ángulo que se apoya sobre este lado mide 80°, ¿es posible construir un triángulo así? ¿Cuántas soluciones distintas existen? c) ¿Que pasa si en la situación anterior nos decían que los ángulos medían 90° y 120°? ¿Era posible la construcción? Luego en ambos cursos se hizo el punto 4c a la vez que se fue discutiendo si, con esos datos, se podía realizar el triángulo y cómo se podían modificar para que la construcción fuese posible. Se introdujo la idea de que la suma de los ángulos interiores de un triangulo debían medir 180°. Antes de finalizar la clase se hizo el cierre de este mes de geometría. Se explicó que durante todas las clases se había estado jugando con la cantidad de datos de un posible triángulo y la cantidad de triángulos que se podían construir. La información obtenida a lo largo del curso se expuso en un cuadro a la vez que se retomaban los ejercicios de los cuáles se obtuvo la información. ¿Cuántos datos tengo? ¿Cuáles datos? ¿Cuántas tengo? 2 2 Lados Infinitas 3 3 Lados 1 3 2 Lados y 1 Angulo 1 3 2 Ángulos y 1 Lado 1 soluciones distintas 37 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 3. EVALUACIÓN Se consideró la evaluación como un proceso continuo, donde se establece un dialogo permanente entre el docente y los alumnos en torno al conocimiento. Este proceso contó con distintos momentos: evaluación diagnostica, evaluación formativa, evaluación sumativa. Esto permitió ir reflexionando y modificando la planificación inicial, como así también la dinámica del trabajo en el aula. A lo largo de las prácticas se generaron espacios de discusión al inicio de la clase que tenía como principal intención recolectar “información referida a qué conocen los estudiantes acerca de un problema o qué recuerdan de la clase anterior” (Documento apoyo curricular, pag. 11). En el proceso de evaluación, y dadas la condiciones de trabajo grupal, los alumnos se vieron involucrados en “un proceso de coevaluación en el que quien evalúa no es el profesor sino un par” (idem, pag. 11-12). Se dieron momentos de discusión, controversia, donde cada estudiante argumentaba su posición con su compañero y esto ayudaba a autoevaluar su explicación inicial. En relación a la evaluación sumativa, en un primer momento, la planificación consideraba un examen el octavo día de clases. Comenzadas las prácticas la profesora del curso anunció que se debería cambiar la fecha del mismo, ya que según la normativa escolar, se requería una nota más antes de finalizar el trimestre. Por lo tanto, se decidió que los alumnos realizaran un práctico evaluativo, a más tardar, en la quinta clase. Durante las primeras cuatro clases, para el desarrollo de las actividades de construcción se trabajó tanto con computadoras como con regla y compás. Sin embargo, los alumnos no estaban totalmente familiarizados aún con el uso GeoGebra. Como se había comentado anteriormente, las condiciones de las netbooks variaban bastante y en algunos casos se apagaban a los 40 minutos. Si bien en un momento la evaluación estaba pensada para que se usara la computadora, tomando en cuenta la falta de condiciones, se optó por hacer un práctico evaluable sin el uso de de las mismas, en grupos de dos alumnos siguiendo la modalidad con la que se venía trabajando. Para la realización del práctico evaluable se tomaron algunos de los ejercicios propuestos en la guía de actividades 4, aunque se cambiaron las consignas teniendo en cuenta que se 38 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física resolverían sin computadora, y no habría el espacio de discusión con los practicantes. La actividad 4 original puede encontrarse en el anexo. Algunos cambios que se le realizaron fueron los siguientes (se respetarán los índices originales): Actividad 1 a) Construir un triángulo equilátero. b) Construir un triángulo isósceles. c) Construir un triángulo escaleno. Se optó por que el ejercicio tratara sobre un triangulo escaleno y se dieron las medidas de los lados para que resolvieran usando el método propuesto en el curso. Se repitió la modalidad de actividad trabajada en clases anteriores. Actividad 3 Decir, en cada caso, si la afirmación es verdadera o falsa, justificando con construcciones o propiedades estudiadas, según corresponda. c) Existe un triángulo isósceles en el cual uno de sus lados mide 2 cm y otro lado mide 7 cm. Se modificaron las medidas del triángulo para facilitar su construcción en papel y se agregó una sugerencia para la justificación de la respuesta (ya que en un primer momento esta actividad estaba pensada para ser discutida en clase). d) “El pueblo donde nació mi papá queda a 25 km del pueblo donde nació mi mamá. El pueblo donde nació mi mamá queda a 12 km del pueblo donde nací yo. Y el pueblo donde nací yo queda a 30 km de donde nació mi papá” Lo que estaba como verdadero o falso se suprimió, y en su lugar se pidió que hicieran una construcción. El práctico se presentó en un solo formato y constaba de tres actividades. Estas últimas, eran de distinto tipo (según la clasificación presentada en el documento de apoyo curricular (referencia)), acorde al objetivo planteado. Había actividades con partes estructuradas (doble alternativa: verdadero o falso), y otras de composición y procedimiento, y otras en las cuales estaban presente estos dos tipologías. Se decidió agregar una actividad extra pues, principalmente en 1° A, había mucha diferencia entre el tiempo que les tomaba a algunos alumnos 39 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física realizar las actividades respecto a otros. Como la escuela no permite a los alumnos abandonar el aula una vez terminado el examen, se creyó indicado que los alumnos que terminaran pronto pudieran tener actividades para seguir haciendo. PRACTICO EVALUABLE Asignatura Matemática – Unidad: Geometría 1. a) Construyan un triángulo, en el cual sus lados midan 5 cm, 4 cm y 3 cm. Escriban detalladamente los pasos que fueron realizando en la construcción, explicando cada uno de ellos. b) ¿Cuántos triángulos distintos se pueden construir con esas medidas? c) ¿Cómo clasifican este triángulo según sus lados? 2. Discutan con sus compañeros y decidan, en cada caso, si la afirmación es verdadera o falsa, justificando con construcciones, o con las definiciones vistas hasta ahora. a) Si tengo un triángulo escaleno y dos de sus lados miden 8cm y 2cm respectivamente, un tercer lado debería medir 10cm. b) Todos los triángulos equiláteros son iguales. (Ayuda: Pensar cuándo dos triángulos son iguales según la definición vista en clase). c) Existe un triángulo isósceles en el cual uno de sus lados mide 3 cm y otro lado mide 5 cm. (Ayuda: ¿Podrían construir uno?). d) Todos los triángulos equiláteros, son isósceles. 3. “El pueblo donde nació mi papá queda a 60 km del pueblo donde nació mi mamá. El pueblo donde nació mi mamá queda a 20 km del pueblo donde nací yo. Y el pueblo donde nací yo queda a 30 km de donde nació mi papá”. a) Realizar un esquema de la situación en caso de ser posible, y en caso de no serlo, indicar cuál dato modificarían para poder representar la situación. Actividad extra a) Dibujen todos los triángulos isósceles tales que uno de sus lados mide 3 cm y otro de sus lados mide 5cm. b) ¿Cuántas soluciones diferentes hay? 40 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física c) ¿La respuesta anterior contradice el hecho de que puedo construir infinitos triángulos si tengo como dato sólo dos de sus lados? ¿Por qué? 3.1. Objetivos de las actividades Los objetivos planteados para las distintas actividades del práctico evaluable fueron: -Usar el método enseñado en clases, comprendiendo lo que se hace en cada paso. -Analizar la cantidad de soluciones. -Observar la utilidad del método para encontrar todas las soluciones. -Trabajar con el concepto de igualdad de triángulos (las dos soluciones obtenidas eran iguales). -Clasificar correctamente un triángulo según sus lados. -Trabajar en grupos, debatir. - Justificar a través ejemplos (dibujos) o propiedades vistas en clase. -Reflexionar sobre los datos que se pueden modificar para obtener una solución. -Reflexionar sobre la noción de desigualdad triangular. 3.1. Criterios de evaluación Los criterios de evaluación utilizados para la corrección del práctico fueron: En la actividad 1 se evaluó que la construcción fuera correcta (se dio puntaje tanto a quienes utilizaron el método desarrollado en clase, como a quienes no), y que la justificación fuera clara (utilizando correctamente los conceptos desarrollados en clase) y coherente con la construcción realizada. A su vez, se evaluó la justificación dada a la hora de determinar cuántas soluciones había, así como la adecuada clasificación del triángulo. En la actividad 2 se tomó en cuenta que la decisión tomada fuera correcta (respecto a si la afirmación era verdadera o falsa), pero esto constituyó solo un pequeño porcentaje del puntaje asignado al problema. Principalmente, se evaluó que las justificaciones fueran claras (es decir, se utilizaran correctamente los conceptos desarrollados en clase) y coherentes tanto con lo que se había afirmado como coherentes en sí mismas. Por ejemplo, un alumno puso “un círculo chiquito” mientras que la respuesta esperada era “una circunferencia de radio 3 cm”. En la actividad 3 se tomó en cuenta tanto la adecuación del esquema a la situación, como la conclusión a la que arribó el alumno a partir de su esquema (por ejemplo, si era posible 41 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física representar la situación, si la situación planteada era real, si se podía construir el triángulo), y la pertinencia de las modificaciones sugeridas por el estudiante para que la situación correspondiera con una situación posible. En la actividad 4 se consideró por un lado que la construcción fuese la correcta y por otro la cantidad de soluciones obtenidas fuesen presentadas. Con respecto al último inciso se tomo en cuenta la decisión y su claridad a la hora de su justificación. Por otra parte, analizando la cantidad de ejercicios resueltos por los alumnos en los dos cursos, se observó lo siguiente: los puntos 1 y 2 de la evaluación fueron realizados por la mayoría de los alumnos en ambos cursos; con respecto al punto 3, se presentaron diferencias significativas entre los dos cursos (la mayoría de los alumnos de 1º A lo resolvió, no así en 1º B); en el punto 4 se observó que pocos alumnos de 1º A lo resolvieron, y del 1º B ninguno. Dadas estas circunstancias, se tuvieron en cuenta estas diferencias entre los cursos a la hora de calificar los exámenes de la siguiente manera: en el curso 1º A, el 100% del examen lo constituían los puntos 1, 2 y 3, mientras que el punto 4 se consideraba como una actividad extra (opcional); en cambio, en el curso 1º B el 100% del examen lo formaban los puntos 1 y 2; y el punto 3 era considerado como actividad extra (opcional), el punto 4 no fue considerado. 3.2. Resultados A continuación se muestran tres gráficos en los cuales aparecen los resultados en el examen de los dos cursos. En el primero se muestran la cantidad de alumnos por nota (gráfico 1), en el segundo se ven los resultados de cada una de las actividades (gráfico 2) y por último, la distribución de los resultados de cada una de las actividades respecto al total de actividades resueltas (gráfico 3). Estas tablas incluyen un recuperatorio que fue tomado por decisión de la profesora titular del curso. Además, a los alumnos que habían estado ausentes se les tomó el mismo examen otro día. 3.2.1. Método de construcción de las estadísticas Distribución de notas: 42 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Gráfico 1 Para este primer gráfico, se tomó en cuenta a la totalidad de los alumnos que rindieron el examen. El objetivo de este diagrama de barras es mostrar la distribución de las notas obtenidas por los alumnos de cada curso, contrastando la performance de los alumnos de 1° A con la de los alumnos de 1° B. Se puede ver que en 1º A las notas estuvieron concentradas en el intervalo del 6 al 8, mientras que en 1º B se observó una mayor dispersión. Distribución de porcentajes de respuestas correctas según ítem: Para la elaboración de este gráfico, se tomó en cuenta la totalidad de alumnos que resolvieron el examen. En este diagrama de barras se muestra la distribución de porcentaje de respuestas correctas según ítem, contrastando la performance de los alumnos de 1° A con la de los alumnos de 1° B. 43 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Gráfico 2 El método de cálculo de los valores de la gráfica puede consultarse en el anexo A. Distribución de porcentaje de respuestas correctas sobre el total de actividades resueltas Para la elaboración de este gráfico, se tomó en cuenta la totalidad de alumnos que resolvieron al menos una parte del ítem considerado. En este diagrama de barras se grafica la distribución de porcentaje de respuestas correctas sobre el total de actividades resueltas, y al igual que en los casos anteriores, se contrastó la performance de los alumnos de 1° A con la de los alumnos de 1° B. Se puede observar, comparando los gráficos 2 y 3, que en 1° B hay un mayor porcentaje de respuestas correctas en las actividades 1 y 2, pero en general no se llegó a completar las últimas dos actividades del examen. Por otra parte en 1º A la mayoría de los alumnos completaron las actividades 1, 2 y 3 y el rendimiento obtenido fue similar al de 1º B. Estos resultados incidieron en las decisiones tomadas a las horas de determinar las puntuaciones de cada actividad. 44 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Gráfico 3 El método de cálculo de los valores de la gráfica puede verse en el anexo A. 45 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 3.3. Conclusiones En primer lugar, se pudo observar que, a nivel general, se mantuvo la tendencia en las calificaciones respecto a las notas que los alumnos registraban anteriormente en la materia. En segundo lugar, el trabajo en grupo por parte de los alumnos fue muy bueno, salvo en algunos casos particulares. Más allá de esto, se obtuvieron discusiones muy interesantes y esto se ve plasmado en las producciones de los chicos. En tercer lugar, se notó una mejoría en el uso de las herramientas de Geometría (regla y compás) respecto al trabajo que los alumnos habían entregado la clase anterior. Por ejemplo, superaron la dificultad en la realización de mediciones efectivas (ver análisis clase 4). En cuarto lugar, se notaron problemas a la hora de identificar los pasos de la construcción y la justificación de los mismos. A su vez, se observó un uso impreciso y en algunos casos incorrecto de conceptos geométricos, por ejemplo, círculo por circunferencia, línea en vez de recta e incluso recta por segmento. Estas dificultades habían sido observadas en las clases y, a pesar de haberse trabajado en distintas actividades, no fueron totalmente asimiladas. En las producciones de los alumnos de 1º A no apareció en general el método de construcción trabajado en clase, ni en la primera actividad ni en los verdadero/falso. Sin embargo, sí apareció este método en la actividad 3, posiblemente porque se utilizó la palabra “esquema” en la consigna, similar a lo que se había trabajo las primeras clases, en las cuales fueron apareciendo las construcciones. En quinto lugar, se observaron algunas dificultades para identificar la cantidad total de soluciones posibles. En algunos casos, el problema era por no retomar la noción de igualdad de triángulos, y en otros casos era por no usar el método de construcción (que habilitaba a considerar visualmente todas las soluciones). La primera noción es importante pues algunos identificaron que había una única solución a la construcción de un triángulo dados sus tres lados sin necesidad de utilizar el método para fundamentarlo, pues justificaron que de haber otra solución, tendría las mismas medidas y por lo tanto sería igual a la ya obtenida. Sin embargo, el método de construcción permitía fundamentar, por ejemplo, la existencia de infinitas soluciones al problema de esquematizar un triángulo dados dos de sus lados, y a su vez permitía obtener todas las soluciones. 46 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Por último, se tuvo una buena experiencia con los verdaderos y falsos porque se lograron visualizar ideas de los alumnos que no habían surgido en las clases. Sin embargo, cabe destacar que no se fue del todo riguroso a la hora de corregir la justificación, pues no se había trabajado con esto anteriormente. Más allá de esto, aparecieron en algunos casos ideas intuitivas de justificación, como el uso de ejemplos para demostrar la existencia de un objeto o de contraejemplos para demostrar la falsedad de una afirmación. A su vez, apareció la noción de desigualdad triangular sin necesidad de haberla introducido anteriormente, tanto en el primer verdadero/falso como en la actividad 3. 47 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 4. ANÁLISIS DE UNA PROBLEMÁTICA A continuación se analizarán algunas situaciones problemáticas que fueron apareciendo a lo largo de las prácticas, y se abordarán desde un punto de vista teórico. El análisis se centrará en interpretar la computadora como un medio utilizado por el alumno para aprender. En primer lugar, a la hora de elaborar el material, aparecieron diversas cuestiones a tener en cuenta. Al ser la mayoría de los problemas tomados de un libro de texto que planteaba estas actividades para ser resueltas sin el uso de la computadora, fue necesario adaptar las mismas de tal forma que posibilitaran un trabajo con GeoGebra con real sentido matemático, y no como un mero reemplazo del trabajo en papel. Luego de seleccionar y plantear los cambios pertinentes en estas actividades, se hizo evidente la necesidad de resolverlas en GeoGebra, de tal forma de poder anticipar tanto posibles estrategias de resolución como así también posibles problemas que pudieran aparecer por el uso de determinadas herramientas. Este proceso luego se encontró estructurado de la siguiente manera: - Presentación de una situación problemática - Análisis de los posibles procedimientos - Discusión sobre las dificultades que se pueden presentar dependiendo de los comandos seleccionados y la información que otorga el software - Sentidos y significados de los conocimientos trabajados con la herramienta GeoGebra - Alcances y limitaciones de las estrategias propuestas - Los conocimientos matemáticos que subyacen en la situación presentada (Lombardo y otros, 2012, pag. 119) Se considera que a la hora de introducir el trabajo con computadora en aula, es necesario plantear las cuestiones anteriores, no como una especie de método, sino como un análisis ineludible para dotar de sentido matemático a la actividad a realizar, y poder explotar de esta forma todas las posibilidades que otorga el trabajo con computadora. A continuación se realizará un análisis de la actividad 4, la cual se trabajó en la clase nº 7, con el objetivo de ejemplificar algunos aspectos teóricos a tener en cuenta a la hora de elaborar 48 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física un análisis como el propuesto en el párrafo anterior. Durante esta jornada se usaron computadoras del programa Conectar Igualdad, por lo tanto todos los alumnos contaban con una netbook. La actividad en la cual se enfocará el análisis, estaba redactada de la siguiente manera: Supongamos que queremos construir un triángulo, y sólo nos dan algunos datos sobre sus lados y sus ángulos. a) Nos dicen que uno de los lados mide 5 cm, y otro de sus lados mide 3 cm. A su vez, nos dicen que el ángulo formado por estos dos lados mide 50°. ¿Es posible construir un triángulo así? ¿Cuántas soluciones distintas existen? A la hora de plantear esta actividad, y analizar la posibles soluciones, se identificaron dos posibles estrategias, ambas basadas en el método de construcción de un triángulo dado dos de sus lados, pues, por un lado, garantiza la condición de que el triángulo tenga los lados de longitud requerida, y por el otro, el método puede extenderse para cumplir la condición sobre el ángulo determinado por estos dos lados. Es importante destacar que al momento de introducir este problema los alumnos ya han trabajado e interpretado (incluso han sido evaluados) la construcción de un triángulo dado dos de sus lados. La primer estrategia es, una vez obtenida la circunferencia que marca todas las posibles soluciones, trazar un ángulo de 50° y buscar la intersección entre este ángulo y la circunferencia. Es claro que esta estrategia se puede desarrollar tanto en papel utilizando regla y compás, como en GeoGebra. Es importante notar que, con esta estrategia, la computadora en principio no aportaría sentido matemático extra, solo una forma más fácil de trabajar. Los pasos a realizar en GeoGebra para implementar esta herramienta serían los siguientes. Paso 1: Trazar el segmento de 5 cm utilizando la herramienta “Segmento dada su longitud”. Paso 2: Trazar una circunferencia de 3 cm de radio con centro en cualquiera de los dos vértices del segmento trazado en el paso 1, utilizando la herramienta “Circunferencia dado su centro y su radio”. Notar que esta circunferencia representa todos los posibles vértices que formarán un triángulo que cumpla con las condiciones de tener un lado de 5 cm y un lado de 3 cm. 49 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Paso 3: Trazar un ángulo de 50° con centro igual al de la circunferencia “apoyado” sobre el segmento trazado en el paso 1, utilizando la herramienta "Ángulo dada su amplitud" y luego la herramienta "Semirrecta" (pues la herramienta de ángulo sólo gráfica uno de los puntos del ángulo, no la semirrecta completa). Paso 4: Marcar la intersección entre el ángulo y la circunferencia que determina el tercer vértice del triángulo buscado. Paso 5: Completar trazado del triángulo con la herramienta “Polígono”. 50 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Se puede notar que la implementación de esta estrategia utiliza en su mayoría herramientas estáticas de GeoGebra (no se puede modificar dinámicamente ni la longitud del segmento, ni el radio de la circunferencia, ni la amplitud del ángulo), por lo cual vemos en este caso un ejemplo de “domesticación de la tecnología” (Villarreal, 2004, pag. 44), pues no se explotan las características del medio para generar sentido matemático real, sino que simplemente se realiza la misma tarea que podría haberse desarrollado en una hoja de papel. La segunda estrategia también se basa en la construcción de un triángulo dados dos de sus lados, pero hace uso de la mirada dinámica de la Geometría que permite GeoGebra. La idea es utilizar la circunferencia obtenida en dicha construcción, marcando un punto cualquiera sobre ella, sabiendo que este es un candidato a tercer vértice del ángulo, pues sabemos que si existe el triángulo pedido, si o si uno de de sus vértices yace sobre esa circunferencia. Una vez marcado un candidato cualquiera, vemos cual es el ángulo que determina. Si cumple correctamente la condición solicitada, listo. Si no, buscamos otro. Es en este momento donde se puede explotar el dinamismo de GeoGebra, pues puedo ir desplazando el punto candidato y dinámicamente GeoGebra calcula el ángulo determinado, por lo cual la búsqueda del tercer vértice no se hace en forma aleatoria, sino aproximando el ángulo. Esta estrategia puede implementarse en GeoGebra de la siguiente manera: Paso 1: Trazar el segmento de 5 cm utilizando la herramienta “Segmento dada su longitud”. 51 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Paso 2: Trazar una circunferencia de 3 cm de radio con centro en uno de los dos vértices, utilizando la herramienta “Circunferencia dado su centro y su radio”. Paso 3: Marcar un punto sobre la circunferencia utilizando la herramienta “Nuevo punto”. Notar que este punto aparecerá de un color más claro, pues significa que este punto depende de la circunferencia y solo puede moverse dentro de ella. Paso 4: Medir la amplitud del ángulo formado por el segmento trazado en el paso 1 y el punto marcado en el paso 3, utilizando la herramienta “Ángulo”. Paso 5: Mover el punto marcado en el paso 3 sobre la circunferencia hasta que el ángulo medido en el paso 4 sea de 50°. Este punto es el tercer vértice buscado. 52 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Paso 6: Completar trazado del triángulo con la herramienta “Polígono”. Esta estrategia tiene similitudes y diferencias con la anterior, y es importante destacarlas. En primer lugar, es claro que los pasos 1 y 2 son iguales en ambas construcciones, tanto en los objetos matemáticos trabajados y generados, como en las herramientas utilizadas. En estos pasos, se podría cambiar estas herramientas por otras mas dinámicas, sin alterar por esto el método de construcción. Por ejemplo, la herramienta “Segmento dada su longitud” puede reemplazarse por un la herramienta “Segmento” más la herramienta “Longitud de un segmento”. De esta manera, puedo modificar el segmento desplazando el punto y GeoGebra dinámicamente irá calculando la longitud. Sin embargo, al considerar el trazado del ángulo, queda claro que en la primer estrategia es un elemento intrínsecamente estático, al contrario de la segunda construcción que necesita a modo de requerimiento poder calcular dinámicamente las amplitudes de los ángulos generados al desplazar el punto. Esta característica de poder cambiar una propiedad de un objeto geométrico (por ejemplo la longitud del segmento) sin cambiar la identidad del objeto (cambiar la longitud de un segmento, no hace que el objeto deje de ser un segmento) interactuar con el software, se denomina plasticidad (Moreno-Armella, 2011). La importancia de esta característica, radica en el hecho de que permite en algunos casos una cierta abstracción y/o generalidad. Por ejemplo, utilizando herramientas dinámicas en la segunda construcción, si ahora se quiere construir un triángulo cuyos segmentos miden 6 cm y 9 cm, y el ángulo determinado por ellos tenga una amplitud de 45°, sólo se deben mover los puntos hasta obtener las nuevas medidas, sin necesidad de rehacer la construcción. Esto permite, en algún sentido, notar que la longitud de 5 cm no era algo intrínseco a la construcción, el método es válido para cualquiera sean las medidas de los lados (y del ángulo, poniendo como restricción que se encuentre entre los 0° y los 180°). Notar que esto puede hacerse también en la primer construcción, pero al cambiar el ángulo estático por un dinámico, será necesario luego “ajustar” la medida del ángulo aproximando, por lo cual la construcción deviene en la segunda estrategia. El primer método funciona en general, al llevarlo a la computadora no es tan fácil de generalizar como el segundo método. A su vez, es claro que el último no puede llevarse a cabo en 53 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física papel. Es decir, cada medio posibilita cosas distintas, por lo cual, queda en evidencia el principio epistemológico, el cual indica que “las herramientas y artefactos que median la cognición humana no son epistemológicamente neutros” (Moreno-Armella, 2011, pag. 3). Al momento en que se presentó la situación problemática en el aula, aparecieron distintas estrategias de resolución por parte de los alumnos, las cuales se presentan a continuación: Primera elaboración de los alumnos: Paso 1: Se trazó un segmento de medida 5 usando la herramienta “Segmento de Longitud Fija”. Paso 2: Se utilizó la herramienta “Ángulo dada su Amplitud” tomando como un lado del ángulo el segmento anterior y como amplitud del mismo 50º. Paso 3: Se trazó la semirrecta que completa el ángulo. 54 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Paso 4: Se trazó un segmento con la herramienta “Segmento” incluido dentro de la semirrecta del paso 3 y con uno de sus extremos en el vértice del ángulo. La longitud del segmento se pudo calcular con la herramienta “Distancia”. Paso 5: Se completó el trazado del triángulo, en algunos casos utilizando la herramienta “Polígono”, y en otros utilizando tres veces la herramienta “Segmento”. Es interesante notar que, a pesar de que los alumnos utilizaron una estrategia de resolución diferente a la esperada, comenzaron por el trazado de un segmento “horizontal”, que a su vez es el mayor de los solicitados. Esto se observará también en las otras dos resoluciones que se muestran más adelante. Es posible que esto se deba a que las construcciones vistas anteriormente en clase comenzaban de esta forma. Luego, se puede observar que el alumno eligió continuar con el ángulo, dato que se consideró también de forma fija. Es interesante resaltar que, si bien los alumnos cuentan con el dato de dos lados y tienen práctica tanto por actividades anteriores como por el práctico evaluable con construcciones a partir de los lados, optan por explorar nuevos métodos de construcción de triángulos. El dato del ángulo les presenta nuevas posibilidades. A continuación, traza la semirrecta faltante para completar el ángulo, pues al utilizar la herramienta de ángulo dada su amplitud, GeoGebra sólo marca tres puntos. Este paso es sumamente importante y da cuenta de que el alumno entiende que el próximo lado debe estar 55 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física incluido en esa semirrecta, compartiendo su origen. Es decir, parece la noción intuitiva de que esa semirrecta es lugar geométrico de todos los puntos que formarán un ángulo de la amplitud deseada. Una vez trazado el segmento con origen en el vértice del ángulo, se empieza a jugar con la longitud del mismo hasta obtener la medida deseada. En esta instancia se revela la plasticidad del objeto geométrico, pues se lo puede modificar sin que pierda la identidad de segmento, permitiendo acomodarlo para obtener el lado de longitud necesaria para resolver este problema. Es decir, la característica de plasticidad del software es esencial para esta resolución. Por último, es interesante ver que esta última búsqueda puede derivar en que la longitud obtenida no sea exactamente la deseada, por ejemplo, se puede obtener un segmento de longitud 3,01 en vez de uno de longitud 3. Sin embargo, la mayoría de los alumnos no veían problemas respecto a obtener soluciones aproximadas. De todas formas, esto contrasta con la exactitud de las herramientas usadas en los pasos 1 y 2. Más allá de esto, se tomó la decisión de validar como correctas las soluciones aproximadas, aunque no se discutió cuál era límite de aproximación aceptado, lo cual podría haber generado un debate interesante. Segunda elaboración de los alumnos: Paso 1: Se trazó un segmento de medida 5 usando la herramienta “Segmento de Longitud Fija”. Paso 2: Se trazó un segmento de medida 3 con un extremo coincidente con uno de los extremos del segmento trazado en el paso 1. Para esto se utilizó la herramienta “Segmento de Longitud Fija”. Paso 3: Se obtuvo la medida del ángulo formado entre los segmentos trazados en lso pasos 1 y 2, usando la herramienta “Ángulo”. Paso 4: Se movió el extremo del segmento de medida 3 hasta que el ángulo formado tuviese la amplitud de 50°. 56 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Paso 5: Se completó el trazado del triángulo, en algunos casos utilizando la herramienta “Polígono”, y en otros utilizando tres veces la herramienta “Segmento”. Notar que esta construcción es similar a la segunda estrategia utilizada por los practicantes (la “solución esperada”), aunque sin trazar la circunferencia explícitamente. Para la construcción de los primeros dos segmentos se utilizan herramientas de medida estática. Entonces, al mover uno de los extremos no compartidos se puede hacer el trayecto de una circunferencia; esta es la estrategia que utilizará el alumno para hallar el ángulo solicitado. Es decir, aunque no se haya trazado la circunferencia, está presente la idea de lugar geométrico. Una vez cumplidas las condiciones sobre los segmentos, se opta por usar una herramienta para medir el ángulo formado entre los lados. Solo hace falta trasladar un vértice hasta lograr la medida del ángulo solicitado. La forma en la cual fueron trazados los segmentos, permite que las propiedades que satisfacen las condiciones solicitadas se mantengan mientras que se explora en pos de hallar el ángulo deseado. Nuevamente, se observa que la plasticidad del software es esencial para esta resolución. A su vez, se presenta claramente otra cualidad de GeoGebra, denominada ejecutabilidad en términos de Moreno-Armella. Esto última hace referencia a la posibilidad (en este caso que brinda GeoGebra) de interactuar en forma dinámica con los objetos geométricos. Como se mencionó en la estrategia analizada anteriormente, la solución obtenida por los alumnos en algunos casos era aproximada, no exacta. 57 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Tercera elaboración de los alumnos: Paso 1: Se trazó un segmento de longitud 5 usando la herramienta “Segmento de Longitud Fija”. Paso 2: Se trazó un segmento con un extremo coincidente con uno de los extremos del segmento trazado en el paso 1. Para esto se utilizó la herramienta “Segmento de entre dos puntos”. Paso 3: Se obtuvo la medida del ángulo formado entre los dos segmentos anteriores usando la herramienta “Ángulo”. Paso 4: Se movió el extremo del último segmento creado hasta que fuese de longitud 3 y que el ángulo formado tuviese la amplitud de 50°. Paso 5: Se completó el trazado del triángulo, en algunos casos utilizando la herramienta “Polígono”, y en otros utilizando tres veces la herramienta “Segmento”. Esta estrategia es similar a la anterior, aunque el segmento trazado en el paso dos no tiene longitud estática, por lo cual en el paso 4 se debe mover el vértice para que cumpla tanto la condición de formar un lado de longitud 3, como un ángulo de 50°. Las herramientas “Segmento entre Dos Puntos” y “Ángulo” permiten una dinámica de exploración que no está presente en las herramientas fijas, aunque hacen menos evidente la noción de lugar geométrico. Por otro lado al estar en juego dos variables en el movimiento del tercer vértice “C” (medida del lado BC y medida del ángulo), difícilmente pueda obtenerse un resultado exacto (incluso se hace difícil obtener un resultado aproximado que satisfaga ambas condiciones con cierta precisión). 58 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Posiblemente, esta sea la construcción que mayormente explota la plasticidad y ejecutabilidad del software. Sin embargo, a diferencia de la construcción anterior, no están posibilitando la aparición de la noción de lugar geométrico, al menos no de un modo evidente. De todas formas, este método de construcción es intuitivo y puede servir como un primer acercamiento al método explicado anteriormente, o incluso directamente al método de construcción propuesto por los practicantes. Por último, y a modo de conclusión, se considerará, por un lado, una posible variante de la actividad que otorgue nuevas posibilidades. Por otra parte, se analizará el concepto de colectivo pensante. Una posible variante que se le puede hacer a la actividad, una vez que fue terminada por los alumnos, es cambiar la amplitud del ángulo solicitado reiteradas veces. De esta forma, puede comenzar a discutirse la utilidad de cada una de las estrategias propuestas anteriormente respecto a la flexibilidad que permiten a la hora de generalizar el método de construcción para un ángulo cualquiera. En este sentido, se hará evidente que la primera estrategia, a diferencia de la segunda y la tercera, depende en forma esencial del ángulo trazado, por lo cual no es susceptible de ser modificada en pos de obtener una solución a un problema más general; para cada ángulo solicitado, deberá rehacerse la construcción. Por el contrario, la construcción dos y tres permiten la extensión del método sin necesidad de rehacer la construcción. Este tipo de discusiones, no solo permiten analizar conceptos matemáticos, sino que también hacen aparecer en escena ideas computacionales respecto a la complejidad y flexibilidad de algoritmos, conceptos que difícilmente puedan aparecer en el trabajo con papel y lápiz. A su vez, este tipo de actividad permite comparar las distintas soluciones elaboradas por los alumnos, permitiendo visualizar no solo que en matemática existen muchas veces más variadas soluciones, sino que estas soluciones pueden ser comparadas y analizadas con el fin de rescatar ventajas y desventajas de cada una de ellas. Finalmente, se interpretará la siguiente cita de Villarreal, en términos de las experiencias analizadas: “Como premisa básica, se asume que las nuevas tecnologías incorporadas en las clases de Matemática no tienen simplemente un papel de suplementación sino de reorganización, que constituyen junto a los estudiantes, docentes y otro medios presentes en la sala de clases un 59 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física colectivo pensante, un sistema constituido por seres humanos y dispositivos tecnológicos de diversa naturaleza (lápiz, papel, libros, calculadoras, computadoras, etc.) que generan, en conjunto, conocimientos matemáticos”. En términos de lo vivido durante las prácticas, se pudo observar que los conocimientos que surgían al planificar las actividades en papel y lápiz, diferían de los que surgían al hacerlo en GeoGebra; estos, a su vez, no eran los mismos al pensarlos entre los practicantes y la profesora supervisora, que al llevarlos al aula junto a los alumnos. El ejemplo más claro quizás fue la actividad presentada en esta sección, pues cada una de las estrategias presentadas surgió de un colectivo pensante distinto, evidenciando que los dispositivos tecnológicos no son neutros epistemológicamente hablando, pero que, a su vez, tampoco lo son los humanos que los utilizan, ni las relaciones entre los mismos, formando un verdadero sistema que, según como se lo gestione, puede potenciar los resultados en el aula de matemática. 60 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 5. REFLEXIONES FINALES Esta reflexiones están basadas en nuestras vivencias personales a lo largo de las prácticas. A su vez consideraremos nuestros deseos y proyecciones, pensando en nuestra futura labor docente. A modo de conclusión, podemos decir que fue un proceso de mucho aprendizaje, en el cual le perdimos miedo a la docencia, ganándole respeto. Pues nos dimos cuenta de la complejidad de la tarea docente, aunque también lo gratificante que es realizarla. A su vez, fue una experiencia que nos permitió crecer en confianza, tanto a la hora de planificar las clases como a la hora de pararse frente al curso. Comprobamos la importancia del trabajo en equipo, no solo entre los compañeros de prácticas, sino también con la docente supervisora y la docente del curso. Pudimos comprobar las ventajas y las limitaciones que tiene el uso de la computadora en la clase de matemática. Más allá de la complejidad de la gestión de una clase en la cual se utilizan las nuevas tecnologías, ambos coincidimos en lo positivo de la experiencia y pretendemos implementarlas en nuestras prácticas profesionales. Creemos que las prácticas docentes tienen un limitante y es que no simulan completamente un futuro escenario real de trabajo. Consideramos que es debido a diversos motivos: uno llega a un aula con una cultura matemática instaurada, una relación con el conocimiento y con la docente ya determinada, con tradiciones y costumbres formadas a lo largo del año, que es muy difícil, por no decir imposible, pretender cambiar en un mes. Esto sin contar con el aspecto positivo, pero que no será así en el futuro, del apoyo y contención de un compañero y dos docentes. A pesar de esto, creemos que las prácticas son un perfecto ambiente para introducirse a la cultura escolar desde una nueva mirada, ya no de alumno, sino ahora como docente, y recordar y redescubrir, motivos por los cuales uno quiere ser y hacer esto. A lo largo de las prácticas intentamos desarrollar la idea de que los problemas tienen diferentes estrategias para ser resueltos, cada una con sus beneficios. Tomamos en cuenta los distintos recorridos que hacía cada alumno a la hora de resolver un problema, y pusimos énfasis en que el grupo entero visualice y analice estas distintas estrategias. Podemos resaltar que nos interesaría continuar con esta forma de trabajo en la matemática. 61 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 6. Bibliografia Diseños Curriculares de Educación Secundaria – Tomo 2. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Educación. Secretaría de Estado de Educación. Subsecretaría de Estado de Promoción de Igualdad y Calidad Educativa. Disponible en: <http://www.igualdadycalidadcba.gov.ar/SIPECCBA/publicaciones/EducacionSecundaria/ Tomos2v.html>. Acceso en: nov. 2013 Gobierno de Córdoba. Ministerio de Educación. Secretaría de Educación. Subsecretaria de Promoción de Igualdad y Calidad Educativa. (2011). Documento de Apoyo Curricular. La evaluación de los aprendizajes en Educación Secundaria. Itzcovich, H. (2005). Iniciación al estudio didáctico de la geometría. Buenos Aires: Editorial El Zorzal. Itzcovich, H. y November, A. (coord.) (2006). M7: Matemática. Buenos Aires: Tinta Fresca. Lombardo, G.; Caronía, S.; Operuk, R. Abildgaard, E. (2012). La enseñanza de la matemática con GeoGebra. En Actas de la 1ª. Conferência Latino Americana de GeoGebra. pag.115-128 São Paulo, Brasil. Moreno-Armella, L. (2011). Educación Matemática?. ¿Cómo impactan las tecnologías los currículos de la Resúmenes de la XIII Conferencia Interamericana de Educación Matemática: Recife, Brasil. Villarreal, M. (2004). Transformaciones que las tecnologías de la información y la comunicación traen para la educación matemática. Yupana. Revista de Educación Matemática de la Universidad Nacional del Litoral, N° 1, pag. 41-55. Santa Fé: UNL. 62 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 7. Anexo A: Métodos de cálculo de las estadísticas Distribución de porcentajes de respuestas correctas según ítem: A continuación se explicará el método de cálculo: -Sea i el ítem a considerar, i tomará un valor del siguiente conjunto {1.a, 1.b, 1.c, 1.d, 2.a, 2.b, 2.c, 2.d, 3, 4}. -Sea N la cantidad total de alumnos que resolvieron el examen. -Sea Ci la sumatoria del puntaje obtenido por los N alumnos en el ítem i. -Sea Vi la cantidad de puntos asignado al ítem i. Entonces, el porcentaje P de respuestas correctas sobre el total de actividades resueltas en el ítem i se calculo como: P = (Ci * 100) / (N * Vi) Por ejemplo, se puede ver que en el ítem 1.a en 1° B se observaron los siguientes valores: N = 27, Ci = 67 y Vi = 3 obteniéndose como resultado P = (67*100)/(27*3) = 82,716049383 Este valor es el que se muestra en el diagrama de barras. Distribución de porcentaje de respuestas correctas sobre el total de actividades resueltas A continuación se explicará el método de cálculo. -Sea i el ítem a considerar, i tomará un valor del siguiente conjunto {1.a, 1.b, 1.c, 1.d, 2.a, 2.b, 2.c, 2.d, 3, 4}. -Sea N la cantidad total de alumnos que resolvieron al menos una parte del ítem i. -Sea Ci la sumatoria del puntaje obtenido por los N alumnos en el ítem i. -Sea Vi la cantidad de puntos asignado al ítem i. 63 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física Entonces, el porcentaje P de respuestas correctas sobre el total de actividades resueltas en el ítem i se calculó como: P = ( Ci * 100) / (N * Vi) Por ejemplo, se puede ver que en el ítem 1.a en 1° B se observaron los siguientes valores: N = 26, Ci = 67 y Vi = 3 Obteniéndose como resultado P = (67*100)/(26*3) = 82,716049383 Este valor es el que se muestra en el diagrama de barras. 64 Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Matemática, Astronomía y Física 8. Anexo B: Material elaborado por los practicantes A continuación se podrá consultar el material para trabajo en clase elaborado por los practicantes. Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones. En primer lugar, la numeración que presentan las hojas no se corresponden con la que tenían los alumnos en clase, y se ha incluido a modo de hacer más claras las explicaciones en esta sección. En segundo lugar, el material no fue entregado a los alumnos de una vez, sino que se les entregaba cada día las actividades correspondientes. El material fue entregado de la siguiente manera: • Día 1: Se entregaron las páginas i y ii. • Día 2: Se entregaron las páginas iii a vii inclusive. • Día 3: Se entregó la página viii. • Día 4: No se entregó ningún material, pues se siguió trabajando con el material de la clase anterior. • Día 5: El material entregado fue el práctico evaluable, el cual ya fue presentado en la sección 3 del presente informe. • Día 6: No se entregó el material nuevo. • Día 7: Se entregaron las páginas ix y x. • Día 8: No se entregó material nuevo. Por último, cabe destacar que las páginas xi y xii correspondían originalmente a la actividad 4, la cual finalmente se llevó a cabo a modo de práctico evaluable y con modificaciones (consultar sección 3 del presente informe para más detalles). Las páginas xiii y xiv corresponden a la actividad de cierre planificada originalmente, la cual no se llegó a realizar a falta de tiempo, por lo cual estas páginas no fueron entregadas a los alumnos. 65 I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría i Introducción La Geometría (del griego geo, 'tierra'; metrein, 'medir'), es una rama de la Matemática que se ocupa del estudio de las propiedades de las figuras en el plano o el espacio, como triángulos, círculos y cubos. Desde la era primitiva, el hombre ha dibujado y clasificado lo que lo rodeaba segun su forma. Es posible resolver y analizar muchas situaciones si uno conoce las propiedades de las figuras geométricas con las que ha realizado un dibujo o esquema. Es razonable pensar que el origen de la Geometría surge con los primeros pictogramas que traza el hombre primitivo pues, seguramente, clasificaba aun de manera inconsciente lo que le rodeaba según su forma. En la representación de estas formas comienza el primer acercamiento informal e intuitivo a la Geometría. Multiples sociedades hicieron aportes a la Geometría, por ejemplo los egipcios y los griegos. Actividad 1 Marcos tiene dos perros en su patio. Cada uno de ellos está atado a una estaca clavada en el suelo por medio de una soga. La distancia entre ambas estacas es de 5 metros, y la medida de cada soga es de 3 metros. a) Realizá un esquema de uno de los perros atado a la estaca, donde muestres qué tan lejos puede llegar el perro. (Ayuda: podemos representar 1 metro con 1 centímetro.) b) Realizá un esquema similar al anterior, en el cual ahora se incluya a los dos perros. c) Si se dispone de un único recipiente para que ambos perros tomen agua, marquen, en el dibujo anterior, todos los lugares donde es conveniente poner el recipiente para que puedan tomar agua ambos perros. Se denomina circunferencia todos los puntos que se encuentran a la misma distancia de un punto dado. Este punto se denomina centro de la circunferencia y la distancia entre el centro y cualquier otro punto de la circunferencia se llama radio. Se llama círculo a todos los puntos que están a una distancia menor o igual que el radio del centro de la circunferencia. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría Punto Recta Semirrecta Segmento Ángulo ii I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría iii Actividad 2 Te invitamos a resolver de nuevo el problema de los perros (actividad 1), pero esta vez juntos y utilizando un programa de computadora llamado GeoGebra. Resolvamos el inciso a. Para esto, debemos representar a un perro atado a una estaca por una soga de 3 metros. Representaremos a la estaca como un punto que llamaremos A. Luego, como vimos la clase anterior, podemos representar los lugares mas lejos a donde puede llegar el perro como una circuferencia de radio 3. Antes de hacer esto, vamos a aprender las distintas maneras de trazar circunferencias en GeoGebra. La primer manera de trazar una circunferencia, es haciendo click en un punto, que será el centro, y luego en otro punto que será un punto cualquiera sobre la circunferencia. Otra manera, es indicar el centro de la circunferencia y la medida del radio. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría iv Una vez seleccionado el punto que será el centro de la circunferencia, se abrirá un ventana en la cual debemos ingresar la medida del radio. La ventaja de este método, es que podemos indicar con precisión la longitud del radio. Otra manera de representar circunferencias, es a través de la herramienta compás, en la cual uno debe indicar dos puntos (en el caso de la imagen los puntos A y B), los cuales indicarán la medida del radio, y luego marcar el centro de la circunferencia (el punto C). La ventaja de este método, es que moviendo alguno de los dos primeros puntos, se irá modificando también la circunferencia, dándonos mayor libertad para realizar cambios. Por último, existe una herramienta en la cual, indicando tres puntos, se obtiene una circunferencia que pasa por eso tres puntos. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría v Volvamos a nuestra tarea inicial. Debemos trazar una circunferencia con centro en A y de radio 3, para representar la situación del perro atado a una estaca por medio de una soga que mide 3 metros. ¿Cuál creen que será la herramienta más adecuada para trazar la circunferencia en este caso? Resolvamos ahora la segunda parte del problema. Representaremos a una de las estacas con un punto A y a la otra con un punto B. Ahora mediremos la distancia entre los dos puntos, para poder separarlos a una distancia de 5 centímetros. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría Movemos el punto B de tal manera que quede a 5 cm del punto A. ¿Con cuál herramienta podríamos ahora representar cuan lejos pueden llegar ambos perros? vi I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría vii Ahora que ya tenemos el esquema armado, ¿a cuántos metros deberían estar las estacas para que los perros no se toquen? I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría viii Actividad 3 Un avión debe ir de la ciudad A a la ciudad B, que se halla a 300 kilómetros, recoger pasajeros, luego dirijirse hacia la ciudad C, que queda a unos 500 kilómetros de la ciudad B, dejar los pasajeros, para luego retornar a la ciudad de origen. Para simplificar el problema, consideraremos que el avión vuela en linea recta. a) Hagan un esquema representando la situación. Pueden considerar cada ciudad como un punto, y 100 kilómetros como 1 centímetro. b) Ese esquema que hicieron, ¿es el único posible? En caso de no serlo, dar otro. c) ¿Cuántas soluciones creen que habrá? ¿Se les ocurre alguna manera de encontrarlas a todas? d) Ahora nos dicen que la ciudad C se encuentra a unos 600 kilómetros de la ciudad A. Realicen un nuevo esquema. e) ¿Es la única solución? En caso de no serlo, dar otra. f) ¿Cuántas soluciones hay? ¿Se les ocurre alguna manera de encontralas a todas? g) ¿Qué distancia recorrió el avión? h) Ahora nos dicen que la ciudad C se encuentra a 200 kilómetros de la ciudad A. Realicen un nuevo esquema de la situación. Triángulos Dos triángulos son iguales si es posible superponer uno con otro. Es decir, si dos triángulos tienen sus lados iguales, entonces, son iguales. Llamamos perímetro de un triángulo a la suma de las longitudes de sus lados. Para poder construir un triángulo, conocidas las medidas de sus tres lados, es posible ayudarse con el compás y las circunferencias. Pero, para que dicho triángulo exista, la suma de las medidas de dos de sus lados debe ser siempre mayor que la medida del tercero. Esto se conoce con el nombre de desigualdad triangular. Clasificación de triángulos según sus lados Si un triángulo tiene... ...sus tres lados iguales, decimos que es un triángulo equilátero. ...al menos dos de sus lados iguales, decimos que es un triángulo isósceles. ...sus tres lados distintos, decimos que es un triángulo escaleno. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría Clasificación de ángulos Ángulo agudo …........ Mide menos de 90° Ángulo recto ….......... Mide exáctamente 90° Ángulo obtuso …........... Mide más de 90° Ángulo llano …............ Mide 180° Ángulo nulo …......... Mide 0° Decimos que dos ángulos son complementarios si la suma de ellos es 90° Decimos que dos ángulos son suplementarios si la suma de ellos es 180° Actividad 4 Supongamos que queremos construir un triángulo, y sólo nos dan algunos datos sobre sus lados y sus ángulos. a) Nos dicen que uno de los lados mide 5 cm, y otro de sus lados mide 3 cm. A su vez, nos dicen que el ángulo formado por estos dos lados mide 50°. ¿Es posible constuir un triángulo así? ¿Cuántas soluciones ix I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría x distintas existen? b) Si, en cambio, nos dicen que un lado mide 4 cm, y que uno de los ángulos que se apoya sobre este mide 60°, y el otro ángulo que se apoya sobre este lado mide 80°, ¿es posible construir un triángulo así? ¿Cuántas soluciones distintas existen? c) ¿Que pasa si en la situación anterior nos decían que los ángulos medían 90° y 120°? ¿Era posible la construcción? d) Por último, nos dicen que un ángulo mide 40°, el otro mide 90° y el otro 50°. ¿Es posible construir un triángulo así? ¿Cuántas soluciones distintas existen? La suma de los ángulos de un triángulo siempre es igual a …....... Clasificación de triángulos según sus ángulos Si un triángulo tiene... ...sus tres ángulos agudos, decimos que es un triángulo acutángulo. ...un ángulo recto, decimos que es un triángulo rectángulo. ...un ángulo obtuso, decimos que es un triángulo obtusángulo. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría xi Actividad 4 1. a) Construir un triángulo equilátero b) Construir un triángulo isósceles. c) Construir un triángulo escaleno. 2. Dibujar las siguientes figuras, respetando las condiciones dadas. a) b) c) *Respetar la distancia entre los *El triángulo ABC es equilátero. *AC = BC (ABC es isósceles) puntos. *Los puntos de interseccion de las *AD = DB circunferencias, son los puntos *AE = ED medios de los lados del triángulo ABC 3. Decir, en cada caso, si la afirmación es verdadera o falsa, justificando con construcciones o propiedades estudiadas, según corresponda. a) Si tengo un triángulo escaleno y dos de sus lados miden 8cm y 2cm respectivamente, un tercer lado deberia medir 10cm. b) Todos los triángulos equiláteros tienen el mismo perímetro. c) Existe un triángulo isósceles en el cual uno de sus lados mide 2 cm y otro lado mide 7 cm. d) “El pueblo donde nació mi papá queda a 25 km del pueblo donde nació mi mamá. El pueblo donde nació mi mamá queda a 12 km del pueblo donde nací yo. Y el pueblo donde nací yo queda a 30 km de donde nació mi papá” e) Todos los triángulos equiláteros, son isósceles. f) Todos los triángulos isósceles, son equiláteros. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría xii 4. a) Dibujar un punto A. b) Dibujar todos los triángulos isósceles que cumplan las siguientes dos condiciones: 1) El punto A es el vértice compartido por los dos lados iguales. 2) Los lados iguales miden 3 cm. c) ¿Cuántas soluciones distintas hay? 5. a) Dibujar todos los triángulos isósceles tales que uno de sus lados mide 3 cm y otro de sus lados mide 5 cm. b) ¿Cuántas soluciones diferentes hay? c) ¿La respuesta anterior contradice el hecho de que puedo construir infinitos triángulos si tengo como dato sólo dos de sus lados? ¿Por qué? 6. a) Construir un triángulo, en el cual uno de sus lados mida 2 cm, y el perímtro del triángulo sea 8 cm. b) El triángulo que dibujaste en el punto anterior, ¿es la única solución posible? En caso de no serlo, dar otras dos soluciones posibles. 7. Dados 4 puntos cualquiera, ¿cuántos triángulos puedo formar tomándo como vértices solo estos puntos? ¿Por qué? I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría xiii Actividad 6 1. a) Construir un triángulo acutángulo b) Construir un triángulo rectángulo. c) Construir un triángulo obtusángulo. 2. Dibujar las siguientes figuras, respetando las condiciones dadas. a) b) c) *El triángulo BCA es equilátero. * AC = BC *AB = AC *BD = AD = CD *Respetar la medida del ángulo*K es punto medio de BC marcado *Todos los triángulos del “cucurucho” son iguales 3. Decir, en cada caso, si la afirmación es verdadera o falsa, justificando con construcciones o propiedades estudiadas, según corresponda. a) Se puede dibujar un triangulo equilatero con un angulo de 70º. b) Se pueden dibujar un triangulo cuyos angulos midan 190º pero se necesitan otras herramientas. c) Existe un triangulo escaleno cuyo dos de sus angulos miden 80º d) Si dos triángulos tienen sus lados iguales, entonces son iguales. e) Si dos triángulos tienen sus tres ángulos iguales, entonces son iguales. 4. a) Construir, si es posible, un triángulo rectángulo que tenga dos lados iguales. Si no es posible, indicar por qué. b) Construir, si es posible, un triángulo rectángulo que tenga tres lados iguales. Si no es posible, indicar por qué. I.P.E.M. 40 “Deodoro Roca” - Asignatura Matemática – Unidad: Geometría xiv 5. a) Construir un triángulo isósceles con tres ángulos iguales. ¿Es posible? ¿Por qué? b) Construir un triángulo isósceles con dos ángulos iguales y uno diferente. ¿Es posible? ¿Por qué? c) Construir un triángulo isósceles con sus tres distintos. ¿Es posible? ¿Por qué? d) Completar: “En un triángulo isósceles, los ángulos formados por los lados iguales y el lado restante siempre son ...” 6. El siguiente dibujo está conformado por un triángulo equilátero (ABC), dos isósceles (ABE y BCD) y uno escaleno (BED). Con la ayuda de los dos ángulos medidos en el dibujo, determinar los valores de los dos ángulos marcados restantes, sin medirlos. 7. Agregá, en cada caso, un dato, de manera tal de poder construir un triángulo y que sea único a) El triángulo ABC tiene un ángulo de 60° y otro ángulo de 100°. b) El triángulo DEF tiene un lado de 5 cm y otro lado de 3 cm. c) El triángulo HIJ tiene un ángulo de 45° y un lado de 6cm. 8. a) Si un triángulo tiene dos lados iguales, ¿es verdad que tiene dos ángulos iguales? ¿Pot qué? b) Si alguien me dice la medida de dos ángulos de un triángulo, ¿puedo deducir la medida del tercer ángulo? Si es posible, indicar cómo. Si no lo es, indicar por qué. c) Si alguien me dice la medida de dos lados de un triángulo, ¿puedo deducir la medida del tercer lado? Si es posible, indicar cómo. Si no lo es, indicar algún dato extra que me permitiría deducir la medida del tercer lado. 9. Un rectángulo es una figura de cuatro lados cuyos pares de lados opuestos son iguales, y sus cuatro ángulos son rectos. Si los cuatro lados son iguales, decimos que ese rectángulo es un cuadrado. Dibujar un rectángulo y un cuadrado, utilizando solo las herramientas de GeoGebra que venimos usando para construir triángulos. (Ayuda: pensar al rectángulo como la unión de dos triángulos, y análogamente con el cuadrado).