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“La importancia de la narrativa en los procesos de construcción y validación de estrategias matemáticas” A manera de análisis para concretar algunos aspectos sobre las construcciones de aprendizajes matemáticos, expondremos un análisis sencillo y breve sobre la importancia de los procesos narrativos elaborados por los alumnos donde manifiestan las estrategias de construcción de conceptos matemáticos. Sfard, habla sobre la importancia de describir mediante discursos matemáticos en lugar de analizar objetos matemáticos. Comenta que uno de los métodos para prescindir del uso de los objetos es el cambio a otras estrategias como el dibujo y la enumeración de las piezas en la pizarra. Al compartir de forma grupal las estrategias utilizadas por los estudiantes al resolver el problema planteado, permite que el resto del colectivo fortalezca, valide o rechace los propios, La teoría de Sfard resuelve muchos dilemas que han molestado a la gente sobre teorías cognitivas participacionista y de grupo, tales como: ¿cómo pueden existir ideas, discursos y agrupaciones sociales más que en las mentes individuales? Proporciona información detallada análisis de cómo la gente participa en los discursos de las comunidades, al menos dentro del dominio de los discursos de matemáticas, tanto a nivel local e histórico. Se da cuenta de algunas formas básicas en las que surge el aprendizaje individual de las actividades de colaboración. Indica cómo el significado (situado en el uso lingüístico) puede ser encapsulada en símbolos. Explica cómo los niños aprenden y que la creatividad es posible, al tiempo que sugiere maneras de crianza y estudia el aprendizaje. Sfard nos ha hecho el gran servicio de llevar al "giro lingüístico" la filosofía del siglo XXI (especialmente Wittgenstein) en la ciencia del aprendizaje, elabora su perspectiva sobre el ejemplo de un reto de la educación matemática. Ella muestra la forma de ver los conceptos matemáticos y el aprendizaje del alumno como fenómenos discursivos en vez de objetos mentales. Esta filosofía pone al descubierto el uso imperante de estrategias de redacción, donde se integre el dominio procedimental y de abstracción, mediante la manifestación lógica y coherente de procesos de resolución, así como el manejo de estrategias matemáticas. Dentro de las exigencias para la interpretación de las narrativas descritas por los alumnos y colectivos, exige del docente un dominio pleno de los conceptos abordados, esto permite identificar si las estrategias planteadas son las más adecuadas. Las connotaciones anteriores se observan en la discusión de Sfard sobre la perspectiva que debe permanecer en el investigador, define que es correcto que el análisis requiere la comprensión de los datos desde perspectivas distintas de las de los participantes, por ejemplo, al analizar las estructuras de la dinámica de interacción y las trayectorias individuales, su visión debe ser amplia y completa. Sin embargo, es importante diferenciar esta perspectiva analítica (que todavía entiende y se basa en su comprensión de la creación de significado). El analista debe entender primero el discurso con el fin de "explorar" desde el metadiscurso y ser competente para hacerlo. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA Mathematical Discourse as Group Cognition, Thinking as communicating: Human development, the growth of discourses and mathematizing (Sfard, 2008). Material de apoyo para la olimpiada de matemáticas nivel primaria 1.- En un edificio se enumeran las puertas de las oficinas, iniciando con el número 1, y utilizando placas que contienen un dígito. Por ejemplo, al enumerar la puerta de la oficina que le corresponde el número 14, se utilizan 2 placas, una que contiene el número 1 y otra que contiene el número 4. Si en total se utilizaron 35 placas. ¿Cuántas puertas (oficinas) tiene el edificio? Propuesta de solución: Las primeras 9 puertas solo requieren de una placa, las restantes requieren de 2 placas (de dos dígitos). Dado que se tienen 35 placas, entonces después de numerar las primeras nueve puertas, quedarían 35 – 9 = 26 placas, las cuales servirán para enumerar a 13 puertas, luego el número total de puertas enumeradas es 9 + 13 = 22 2.- Sobre las manchas (círculos) de la serpiente escribe los números enteros del 1 al 9, sin repetirse, de manera que cada línea horizontal o vertical de tres números sume la misma cantidad. Estos son algunos ejemplos utilizando los números enteros del 1 al 5. 5 2 1 =8 3 3 2 5 =10 1 4 4 =8 =10 Propuestas de soluciones: 5 6 2 =13 8 7 4 =13 8 1 3 9 =13 =13 4 2 9 =14 =14 5 6 7 1 =14 2 =14 4 9 3 3 =14 8 =14 5 1 6 7 =14 =14 3.- Los números de la figura representan distancias en centímetros. Calcule el área de la región sombreada. 6 4 8 4 6 4 4 6 4 8 4 6 Propuesta de solución 1: Observe que el área total del rectángulo grande es El área de cada región no sombreada es 2 * 32 = 64 y son dos regiones iguales, así que suman 128. Así que el área buscada es 252 – 128 = 124. 6 8 4 4 6 4 4 6 4 4 8 Propuesta de solución 2: El alumno puede trazar líneas, tratando de formar rectángulos quedando trazada la figura de la siguiente manera: 6 6 6 4 36 4 Donde la suma de las áreas de los rectángulos es el área total en la región sombreada. 4 8 8 36 4 8 36 4 4 8 6 6 4.- Una caja cúbica sin tapa, de arista 4 cm contiene 64 cubos pequeños que llenan la caja. ¿Cuántos de estos pequeños cubos tocan alguna cara lateral y el fondo de la caja? Propuesta de solución: Los cubitos están distribuidos en cuatro niveles dentro de la caja con 4x4=16 cubitos cada nivel. Los unicos cubitos que no tocan ninguna cara lateral ni el fondo son cuatro cubitos que estan en el nivel 2, cuatro cubitos que estan en el nivel 3 y cuatro cubitos que estan en el nivel 4. Por lo tanto, hay 64-12=52 cubos pequeños que cumplen la condición. 5.- La suma de 3 números pares consecutivos es 96. ¿Cuál de los tres números es el más grande? Propuesta de solución 1: La solución puede ser a ensayo y error Los números pares consecutivos son 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 30, 32, 34, 36, 38, 40, . . . Por lo cual 30 + 32 + 34 = 94 De estos tres números el más grande es 34. Propuesta de solución 2: Los números consecutivos son: ( ) ( ) y la suma es Entonces Así , luego ; que es el número más pequeño. Por lo cual ( Sustituyendo ( ) ) es el número más grande. , nos queda 6.- Cenobio le pide permiso a Don Celestino para cortar naranjas de su huerto; Don Celestino acepta, con la condición de que en cada una de las 5 puertas que tiene la cerca del huerto deje naranjas de la siguiente forma: En la primera puerta deje la mitad de las naranjas que cortó más media naranja. En la segunda puerta deje la mitad de las naranjas que le quedan más media naranja. En la tercera puerta deje la mitad de las naranjas que le quedan más media naranja. En la cuarta puerta deje la mitad de las naranjas que le quedan más media naranja. Y que al retirarse del huerto le quede solo una naranja. ¿Cuántas naranjas debió cortar Cenobio? Propuesta de solución: Partiendo del hecho en el cual al salir del huerto salió con solo una naranja Antes de dejar naranjas en la quinta puerta, debió tener 3 naranjas, esto es la mitad de las naranjas que tenía más media naranja, es decir 3 1 2 naranjas 2 2 que dejo en la quinta puerta. Antes de dejar naranjas en la cuarta puerta, se debió quedar con 7 naranjas, esto es la mitad de las naranjas que tenía más media naranja, es decir 7 1 4 2 2 naranjas que dejo en la cuarta puerta. Antes de dejar naranjas en la tercera puerta, se debió quedar con 15 naranjas, esto es la mitad de las naranjas que tenía más media naranja, es decir 15 1 8 2 2 naranjas que dejo en la tercera puerta. 7.- Cada arista de un cubo es coloreada de rojo o Azul. Si cada cara del cubo tiene al menos una arista azul, ¿Cuál es el menor número posible de aristas azules? Propuesta de solución: Cada cara de un cubo comparte una arista con otra cara. Luego, un cubo tiene seis caras. El mínimo número posible de aristas negras es tres, como se muestra en el dibujo. 8.- Pablo y Gabriel son dos amigos que viven en el país de los mentirosos. Pablo miente los lunes, martes y miércoles y Gabriel miente los jueves, viernes y sábados. En todas las demás ocasiones ambos dicen la verdad. Un día Pablo le dijo a Gabriel: Ayer me tocó mentir, a lo que Gabriel le contestó: También a mí me tocó mentir. ¿En qué día de la semana estaban? Propuesta de solución: Comencemos por observar que ambos dicen la verdad el domingo, así que Pablo no puede decir el domingo que mintió el sábado, pues el sábado también dijo la verdad. El lunes Gabriel no puede decir que mintió el domingo, pues el lunes dice la verdad. De la misma manera, vemos que Gabriel no pudo decir que mintió el día anterior al martes o miércoles. Similarmente, Pablo no puede decir que mintió un día antes del viernes o sábado. Queda solamente el jueves, día en el que Gabriel puede mentir y decir que mintió el miércoles, y Pablo puede decir la verdad acerca de que mintió el miércoles. El día en que Pablo dice la verdad y Gabriel miente es el jueves. 9.- Un semáforo tarda 45 segundos en verde, 4 segundos en amarillo y 30 segundos en rojo, siguiendo ese orden. Si a las 7:00 a.m. el semáforo cambia a verde, ¿de qué color estará a las 2:34 p.m.? Propuesta de solución: Al momento de que el semáforo cambia a verde, tienen que transcurrir 79 segundos para que esto vuelva a ocurrir. Si el semáforo cambia a verde a las 7 en punto, entonces han pasado 7 horas 34 minutos cuando den las 2:34 p.m. Convirtiendo en segundos tenemos 7(3600) + 34(60) = 27240 segundos trascurridos. Dividiendo entre 79 vemos que han pasado 344 ciclos de 79 segundos y aún sobran 64 segundos, si a éstos les quitamos los 45 segundos que tarda el verde y los 4 que tarda el amarillo nos quedan 15 segundos, por lo tanto el semáforo está en rojo. 10.- El cuerpo que se ilustra a continuación está formado por cubos iguales. Si cada cubito pesa 2.5 gr., ¿cuánto pesa el cuerpo? Propuesta de solución: La figura representa un paralelepípedo formado por cubos al que le hemos quitado algunos cubos. Una manera de resolverlo es observando que el paralelepípedo consta de 6 cubos en la base, 6 cubos de altura y 3 de profundidad, por tanto este objeto tiene 6x6x3=108 cubos. Pero nuestra figura no contiene dos filas (en la parte de arriba) de 1x3 cubos, así como tampoco contiene dos filas de base y dos de alto por 3 de profundidad en el centro, es decir, 2x2x3 cubos. Entonces nuestra figura consta de 108-2(1x3)-2x2x3=90 cubos. Como cada uno de ellos pesa 2.5 gr. entonces el cuerpo pesa 90x2.5 gr.= 225 gr. Otra manera de contar los cubos de la figura es observando que si quitamos la parte superior de cubos podemos rellenar el hueco para obtener un paralelepípedo de 6x5x3 =90 cubitos. 11.- Doña Pancha tuesta el pan en un comal. Después de tostar un lado del pan lo voltea y tuesta el otro. Tostar cada lado le toma 30 segundos. En el comal únicamente puede poner dos rebanadas a la vez. ¿Puede tostar tres rebanadas de pan por ambos lados en minutos en lugar de dos minutos? Propuesta de solución: ¡Si, los puede tostar!, Pone dos rebanadas de pan en el comal. Después de 30 segundos voltea una de las rebanadas y quita la segunda rebanada del comal para poner la tercera rebanada. Después de 30 segundos la primera rebanada ya está lista y las otras dos tienen un lado tostado. En los últimos 30 segundos tuesta la otra cara de la segunda y tercera rebanada. Por lo tanto le tomó únicamente minutos tostar las tres rebanadas de pan. 12.- En las siguientes figuras se encuentran tres arreglos de cubos, que llamamos figura 1, 2, y 3 respectivamente. Figura 3 Figura 2 Figura 1 ¿Cuántos cubos habrá en la figura 100? Propuesta de solución: Observemos que si bajamos el cubo de la segunda figura tendríamos 4 cubos en total. En la tercera figura, si bajamos los cubos encimados se tendría un paralelepípedo de 3 X 3, que tiene en total los cubos. Es decir, el número de cubos varía según lo haga , donde n representa el número de figuras. Así, la figura número 100 tendrá cubos. 13.- El triángulo equilátero grande tiene 48 cm de perímetro. El perímetro del segundo triangulo es la mitad del primero y el perímetro del tercero es la mitad del segundo. Si colocamos los triángulos tal como lo muestra la figura ¿Cuál es el perímetro de esta la figura? Propuesta de solución 1: Trabajar por separado los triángulos, como el primer triángulo tiene un perímetro de 48 cm y es equilátero, la longitud de cada lado del triángulo es de 16 cm. El segundo tiene la mitad de perímetro que el anterior, por lo tanto tiene un perímetro de 24 cm y es equilátero, la longitud de cada lado del triángulo es de 8 cm. El tercer triángulo tiene la mitad del perímetro anterior, por lo tanto tiene un perímetro de 12 cm y es equilátero, la longitud de cada lado del triángulo es de 4 cm. Si se colocan los triángulos de la siguiente manera, las longitudes se distribuyen así. Figura 8 16 16 8 4 4 4 El resultado sería la suma de sus lados 60 cm. Propuesta de solución 2: Llamemos X al lado del triángulo grande. Figura X Entonces entonces: , de donde El perímetro de la figura es Sustituyendo tenemos: 14.- Silverio enciende una vela cada 3 segundos. Si cada vela se consume en un minuto, ¿Cuál es el número máximo de velas que estarán encendidas al mismo tiempo. Propuesta de solución: Se construye la siguiente tabla: Tiempo Número (Seg) de velas 0 1 3 2 6 3 9 4 . . . . . 54 57 60 63 . 19 20 20 20 A partir del segundo 57, el número de velas no cambia, ya que se enciende y se apaga una vela cada tres segundos. Por tanto encenderá 20 velas. 15.- Si la línea inclinada divide al área del rectángulo en razón de 1:4, cual es la razón entre a y b? 2 1cm a 2 4cm b Propuesta de solución: Tracemos una recta paralela a los lados horizontales del triángulo, como se muestra en la figura: h 2 1cm a 2 4cm Observemos que el triángulo que se forma tiene área igual a b llamamos h a la longitud de los lados horizontales tenemos que: y , entonces si Por lo tanto: 16.- El perímetro de la cruz que se muestra en la figura, es de 60 cm ¿Cuál es el área del cuadrado, que contiene la cruz? Propuesta de solución: Realizar una separación, con líneas como lo muestra la figura. El perímetro de La cruz está formado de doce segmentos iguales los cuales podremos definir cuanto es la longitud de cada uno de estos segmentos dividiendo 60 cm entre 12. Esto nos señala que cada segmento de la cruz tiene un valor de 5 cm. Por lo cual es fácil obtener el área de una de las cinco partes que conforman la cruz; es de 25 , Observe que está área se forma de cuatro triángulos los cuales tienen la misma área que el exterior de la cruz (triángulos más claros). El área de toda la cruz es de 125 , porque está formada de cinco partes. El área del exterior de la cruz (triángulos más claros) es de 75 Por lo tanto el área total del cuadrado que contiene la cruz es el área de la cruz más el área de los triángulos exteriores de la cruz (triángulos más claros). Área = 200 17.- La aguja de un tanque de gasolina marca de la capacidad total. Después de ponerle 25 litros al tanque, la aguja marca . ¿Cuál es la capacidad del tanque en litros? Propuesta de Solución: Inicialmente el tanque tiene una octava parte de su capacidad, después de ponerle 25 litros Después de que se pusieron 25 litros De aquí se deduce que al tanque tiene una capacidad de almacenaje de 50 litros. 18.- ¿Cuál es el resultado de la siguiente operación? Propuesta de solución: Consideremos a partir del número 99 y los consideramos en binas, es decir 99 y le restamos 98 esto nos da un resultado de 1. -97+96 = -1 Si se continúa se observará que está sumando y restando; en cada posición de los cien números que señalo como resultado será solamente uno. Por lo cual será el resultado de la operación 100. 19.- El rectángulo inicial está dividido en ocho rectángulos chicos y un cuadrado de 4 cm de perímetro, como se muestra en la figura. En la parte interior de algunos de los rectángulos chicos, está escrito su perímetro. ¿Cuál es el área del rectángulo inicial (el grande)? 6cm 12cm 4cm 6cm 8cm Propuesta de solución: Consideremos el cuadrado de 4 mc de perímetro, por lo tanto tendrá una longitud de un centímetro lineal por cada lado, y su área será de 1 , como lo muestra la figura. 1cm 6cm 1cm 12cm 4cm 6cm 1cm 8cm 1cm Ahora consideremos en rectángulo de 8 cm de perímetro, como sus lados más chicos son de 1cm, el lado más grande es de 3 cm, cada lado como lo muestra la figura 1cm 6cm 1cm 3cm 12cm 4cm 6cm 1cm 8cm 3cm 1cm Ahora, consideremos cualquiera de los rectángulos de 6 cm de perímetro. Como sus lados más chicos son de 1 cm, el lado más grande es de 2 cm, así como lo muestra la figura. 1cm 1cm 12cm 3cm 2cm 6cm 2cm 4cm 6cm 1cm 8cm 3cm 1cm 2cm Por último consideramos el rectángulo de 12 cm de perímetro, como la longitud del lado más chico es 1 cm, el lado más grande es de 5 cm de longitud como lo muestra la figura. 5cm 1cm 12cm 3cm 5cm 1cm 2cm 6cm 2cm 4cm 6cm 1cm 8cm 3cm 1cm 2cm Por lo tanto el área total del rectángulo inicial (grande) es de 48 20.- Tatiana forma cuadrados con palitos de cerillo. Los organiza como se muestra en la siguiente figura: ¿Cuántos palitos necesita para formar 100 cuadrados? Propuesta de solución: Observemos que para cada cuadro que aumenta Tatiana utiliza tres palitos más. Para 3 cuadros utiliza 3(3)+1 = 10 palitos Para cuatro cuadros utiliza 3(4)+1 = 13 palitos Por lo tanto, para 100 cuadrados necesita 3(100)+1 = 301 Palito. 21,- Hay 4 botes en una de las orillas del río; los nombres de los botes son ocho, cuatro, dos y uno, porque esa es la cantidad de minutos que tarda cada uno en cruzar el río. Se puede atar solamente un bote a otro y el tiempo que tarda en cruzar es igual al del más lento de los dos botes. Un solo conductor debe llevar todos los botes a la otra orilla. ¿Cuál es la menor cantidad de tiempo que necesita para completar el traslado a la orilla opuesta de los cuatro botes? Propuesta de solución: Si el marinero siempre amarra el bote 1 a cualquier bote que traslade, y lo utiliza para regresar al otro lado del río, Completará el traslado en el menor tiempo posible. Luego, en cinco viajes termina y habrá invertido 8+1+4+1+2 = 16 minutos 22.- Rosina hizo un postre y dejo un frasco con kg de azúcar destapada en la cocina, el cual se llenó de hormigas. Si una hormiga tarda media hora en salir del hormiguero, cargar con 2 gramos de azúcar y regresar nuevamente al hormiguero. ¿Cuál es la cantidad mínima de hormigas que se necesitan para transportar en una hora el kg de azúcar, hasta el hormiguero? Solución: Como una hormiga puede mover 2 gramos, en media hora. 250 hormigas pueden transportar 500 gr. ( kg.) en media hora. Como se disponen de una hora tendría que disminuir el número de hormigas a la mitad. Es decir 125 hormigas. 23.- Karen tiene igual número de hermanas que de hermanos. Su hermano Carlos tendra: a).- Igual número de hermanas que de hermanos. b).- Más hermanas que hermanos. c).- Más hermanos que hermanas. Justifica tu respuesta. Solución: ¿? 24.- Tienes 5 pedazos de papel. Cada paso consiste en tomar uno de los pedazos y cortarlo en 5 partes. Esta operación se repite 12 veces. ¿Cuál es el número de pedazos de papel que puedes tener después de los cortes? Solución: 5–1+5= 9–1+5= 13 – 1 + 5 = ● ● ● ● ● ● Paso No. 12: 49 – 1 + 5 = Paso No. 1: Paso No. 2: Paso No. 3: 9 13 17 53 25.- Un pedazo de papel tiene la forma de un hexágono regular, como el que se muestra, se dobla de manera que las tres esquinas marcadas se tocan en el centro del hexágono. ¿Qué figura se obtiene? Y ¿Cuál es la relacion entre el área del hexágono y la figura obtenida? Solución: El área del hexágono (6/6) es el doble del área del triángulo (3/6). 26.- Una enredadera crece a razón de 1% diariamente. Inicialmente tiene una altura de 10 cm. ¿Cuál será su altura al cabo de 3 días? Solución: Al término del primer día medirá 10+0.01(10)=10(1+0.01) =10.1 cm, al cabo del segundo día 10.1+0.01(10.1)=10.1(1.01) =10.201 cm y finalmente al transcurrir del tercer día deberá medir 10.201+0.01(10.201)=10.201(1.01) =10.30301 cm. 27.- ¿Cuál es el área de la region sombreada formada por los triangulos rectángulos iguales que se muestra en la figura? Solución: Como la altura del rectángulo es de 28 cm, la altura de los triángulos es de 14 cm. Horizontalmente los triángulos también abarcan 28 cm del total de 30 cm que tiene de base el rectángulo, así que la base de los triángulos mide 2 cm. Entonces cada dos triángulos forman un rectángulo de 2 × 14. Por lo tanto el área de la región sombreada es 2 × 2 × 14 = 56 cm2. 28.- Coloque los números {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19}, en los 18 pequeños círculos, que se encuentran en la periferia, más el pequeño círculo que se encuentra en el centro. De forma tal que la suma de cualquier de los 3 círculos en línea recta (directa) sea 30. Nota.- Los números del, 1 al 19, que se coloquen en los pequeños círculos NO se deben repetir. Solución: Hay una solución experta, Colocando el 10 en el círculo central y luego siguiendo el orden como: 1, 2,3,4,5,6,7,8,9, 19, 18, 17,16, 15, 14, 13, 12 y 11. Se resuelve el problema. Hay otras muchas formas. 29.- Si, 3 dados se arrojan al mismo tiempo, formamos triadas sumando los puntos de cada uno de los tres dados lanzados simultáneamente. Por ejemplo, la triada (6,3,4), ocurre cuando un dado cae con la cara superior de 6 puntos, el segundo dado cae con la cara en la parte superior que tiene 3 puntos, en tanto que el dado tres cayó con una cara superior de 4 puntos. Otro ejemplo, es con los dados que están en la imagen de abajo, dicha imagen nos forma la triada (6,6,6), la pregunta que nos hacen es: ¿Cuáles son todas las triadas cuyas combinaciones posibles hagan que la suma de las tres triadas sea menor o igual a 5? Solución: Cuando 3 dados se lanzan, todos los resultados posibles son: 6x6x6= 216. Las triadas cuya suma sean a lo más cinco son (diez): (1,1,1), (1,1,2), (1,21), (2,1,1), (1,2,2), (2,1,2), (2,2,1), (1,1,3), (1,3,1) y (3,1,1). 30.- Encuentre el próximo término de la sucesión: 1/2, 2/3, 1, 8/5, 8/3, ……. Solución: La sucesión se reescribe: 1/2, 2/3, 4/4, 8/5, 16/6, 32/7. Es decir, el numerador es potencia de 2, en tanto que los denominadores incrementan en 1. 31.- Coloque los números (también llamados numerales) del 1 al 6. Cada uno con las letras: A, B, C, D, E, F, para hacer la multiplicación correcta. ¿Qué números deben ir en letras { A, B, C, D, E, F} ? Para que la multiplicación sea correcta. Solución: Una posible solución es: Por ejemplo: ; ; 32.-¿Cuál es el área de la región rectangular sombreada? r 2r 2r 3r Solución: Área rectangular = (2r)(3r) Área circular = ( ) Entonces el área deseada es la diferencia ( ( ( ) ) ) 33.- Dado el círculo con centro en C y el rectángulo BCDE, como se muestra en la figura siguiente, encuentre la medida del diámetro del círculo. 5 cm A B C 5 9. cm E Solución: D 5 cm B C 9. 5 cm A E D ̅̅̅̅ es el radio, entonces el diámetro es el doble de 9.5 Material elaborado por: Silverio Camarena Garay Taller de Matemáticas del Centro de Ciencias de Sinaloa