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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE MAT. Y CS DE LA COMP. MANUAL PARA EL PROFESOR TALLERES DE APRENDIZAJE GENERALIZACIONES GEOMETRICAS POR METODOLOGÍA POR DESCUBRIMIENTO Marco Plaza Pérez INDICE I. PRESENTACIÓN ............................................................................................ 3 I.1. II. GENERALIZACIONES INVOLUCRADAS EN LOS TALLERES METODOLOGÍA A EMPLEAR ....... 4–9 ....................................................................... 10 II.1. ESTRUCTURA DE LOS TALLERES .................................................. 10 II.2. SUGERENCIAS METODOLOGICAS .................................................. 12 II.2.1. LUGAR FÍSICO ....................................................................... 12 II.2.2. CONTROLAR TIEMPO ............................................................. 13 II.2.3. GUIAR A LOS ALUMNOS II.2.4. MOTIVACIÓN II.2.5. TRABAJO PERSONAL ............................................................. 13 II.2.6. PUESTA EN COMÚN ............................................................. 14 II.2.7. EVALUAR ACTIVIDAD ............................................................. 14 II.2.8. CLASE COLECTIVA ................................................... 13 ........................................................................ 13 ............................................................. 14 III. RESPUESTAS DE TALLERES ............................................................. 15 - 24 IV. RESPUESTAS DE APLICACIONES ............................................................. 24 - 33 Página 2 INSTRUCCIONES PRESENTACIÓN. El rol del profesor es y ha sido fundamental en el logro de los aprendizajes a través del tiempo. Hoy a través de los nuevos planes y Programas, el Docente tiene nuevos desafíos, se requiere de él; un rol de moderador, de guía, de acompañar el proceso de aprendizaje de sus alumnos; de ser capaz, entre otras cosas, de despertar en ellos la iniciativa, la creatividad, la capacidad de relacionar, de emitir conjeturas, de justificar, etc. Para estos desafíos, el docente, requiere entre otras cosas, utilizar una metodología que concuerde con el marco curricular de los nuevos planes y programas de estudio, una metodología activa, donde el alumno se sienta parte de su proceso de aprendizaje, de su formación como persona única e irrepetible (Taller de la Reforma para profesores de Enseñanza Media – MINEDUC - Enero de 1999). Además, es imprescindible considerar una cierta dificultad que parecen evidenciar los alumnos en el aprendizaje de la geometría. Por este motivo, se diseña y se presenta una serie de talleres, para ser implementados en el aula, utilizando en ellos, una metodología por descubrimiento. Con este material se espera que el alumno descubra importantes propiedades geométricas. Página 3 Los talleres pretenden que el estudiante descubra generalizaciones relacionadas con polígonos, triángulos y paralelogramos. La secuencia de estos talleres, se presenta desde lo más general a lo más particular. Las Generalizaciones o propiedades o teoremas involucradas en cada taller son: Sobre Polígonos: Taller 1: Si n es el número de lados un polígono convexo, entonces el número de diagonales desde un vértice es n – 3. Si n es el número de lados de un polígono convexo, entonces el número total de diagonales está representado por la expresión n (n 3) . 2 Taller 2: Si n es el número de lados de un polígono convexo, entonces la suma de las medidas de los ángulos interiores está representada por la expresión 180 (n 2) . Si n es el número de lados de un polígono convexo regular, entonces la medida de cada ángulo interior está representado por la expresión 180 (n 2) n Taller 3: Si n es el número de lados de un polígono convexo, entonces la suma de las medidas de los ángulos exteriores de cualquier polígono es 360°. Página 4 Si n es el número de lados de un polígono convexo regular, entonces la medida de cada ángulo exterior está representada por la expresión 360 n Sobre Triángulos: Taller 4: Si se tiene un triángulo, entonces la suma de las medidas de los ángulos interiores es 180°. Si se tiene un triángulo, entonces la suma de las medidas de los ángulos exteriores es 360°. Taller 5: Si se tiene un triángulo, entonces la medida de un ángulo exterior es igual a la suma de las medidas de los ángulos interiores no adyacente a él. Taller 6: Si se tiene un triángulo equilátero, entonces cada ángulo interior mide 60°. Si se tiene un triángulo equilátero, entonces cada ángulo exterior mide 120°. Taller 7: Si se tiene un triángulo Isósceles, entonces los ángulos básales tienen igual medida. Página 5 Taller 8: Si se tiene un triángulo rectángulo, entonces la suma de los cuadrados de las longitudes de los catetos es igual al cuadrado de la longitud de la hipotenusa. Taller 9: Si en un triángulo se traza las transversales de gravedad, entonces el baricentro o centro de gravedad divide a cada transversal de gravedad en dos segmentos cuyas medidas están en la razón 1:2. O sea, la medida del segmento mayor es el doble de la medida del segmento menor. Taller 10: Si en un triángulo se traza una mediana, entonces la longitud de la mediana es igual a la mitad de la longitud del lado opuesto. Si en un triángulo se trazan las tres medianas, entonces se forman cuatro triángulos congruentes. Taller 11: Si en un triángulo equilátero se trazan las alturas, las transversales de gravedad, las simetrales y las bisectrices, entonces éstas coinciden. Si en un triángulo isósceles se trazan la altura, la simetral y la transversal correspondiente a la base del triángulo, y también la bisectriz del ángulo que se opone a la base, entonces éstas coinciden. Página 6 Sobre Cuadriláteros - Propiedades Generales. Taller 12: Si se tiene un cuadrilátero convexo, entonces la suma de las medidas de los ángulos interiores es 360°. Si se tiene un cuadrilátero convexo, entonces la suma de las medidas de los ángulos exteriores es 360°. Propiedades Generales del Paralelogramo. Taller 13: Si se trazan las diagonales de un paralelogramo, entonces generan dos triángulos congruentes. Taller 14: Si se tiene un paralelogramo, entonces los lados opuestos son congruentes. Si se tiene un paralelogramo, entonces los ángulos opuestos son congruentes. Taller 15: Si se tiene un paralelogramo, entonces los ángulos consecutivos son suplementarios. Taller 16: Si en un paralelogramo se trazan las diagonales, entonces se intersectan en su punto medio. Página 7 Taller 17: Si en un paralelogramo se trazan las diagonales, entonces las diagonales generan ángulos alternos internos congruentes. Sobre Propiedades Del Cuadrado. Taller 18: Si en un cuadrado se trazan las diagonales, entonces se forman cuatro triángulos rectángulos congruentes. Taller 19: Si en un cuadrado se trazan las diagonales, entonces éstas son bisectrices de los ángulos de los vértices; generan ángulos de 45°. Taller 20: Si en un cuadrado se trazan las diagonales, entonces éstas tienen igual medida (son congruentes). Sobre Propiedades Del Rectángulo. Taller 21: Si en un rectángulo se trazan las diagonales, entonces éstas son congruentes. Taller 22: Si en un rectángulo se trazan las diagonales, entonces éstas forman dos pares de triángulos congruentes entre sí. Página 8 Sobre Propiedades del Rombo. Taller 23: Si en un rombo se trazan las diagonales, entonces éstas forman 4 triángulos rectángulos congruentes. Taller 24: Si en un rombo se trazan las diagonales, entonces éstas son bisectrices de los ángulos de cada vértice. Que el trabajo realizado, les invite a diseñar nuevos talleres de aprendizaje, utilizando en ellos una metodología activa. Afectuosamente, EL AUTOR Página 9 METODOLOGÍA A EMPLEAR. La metodología a DESCUBRIMIENTO GUIADO. instrucciones, deberá emplear, es una METODOLOGÍA POR A través de ello, el alumno a través de construir figuras planas (polígonos, triángulos, paralelogramos) y luego relacionar ciertos elementos involucrados en las figuras, para más tarde descubrir la propiedad buscada y concluir. ESTRUCTURA DE LOS TALLERES. En términos generales, cada taller tiene la siguiente estructura: A) MATERIALES A UTILIZAR: En algunos de los talleres, se nombran y se ilustran los materiales a utilizar en el desarrollo del taller. Los materiales más frecuentes a utilizar son: Regla, compás, transportador, tijera, lápiz de color, hoja de papel, cartulina y pegamento. Es necesario, antes de aplicar un taller, solicitar en la clase anterior los materiales a utilizar. Se recomienda, que el(la) profesor(a) tenga un pequeño set de los materiales solicitados. B) RECUERDOS DE CONOCIMIENTOS PREVIOS. En la gran parte de los talleres, se enuncian propiedades y construcciones geométricas a utilizar en el desarrollo de los talleres. Se recomienda que el profesor esté atento, en caso que el alumno no comprenda o no tenga conocimiento de tales enunciados. Página 10 C) PASOS A DESARROLLAR: En cada taller, está uno de los componentes esenciales en la estructura de los talleres, como son los pasos a seguir. En ellos, se entregan las instrucciones para que el alumno llegue a la propiedad buscada. Se puede distinguir: 1. Construir figura geométrica Lo primero que se solicita en cada taller son construcciones de figuras a utilizar en la propiedad buscada: Polígonos, triángulos, paralelogramos, etc. En muchas de estas construcciones, se deben utilizar regla y compás. 2. Trazar el componente de la figura pedida Generalmente, se solicita al alumno, trazar o construir diagonales, alturas, transversales de gravedad, simetrales o bisectrices de las figuras construidas en los pasos anteriores. Cabe mencionar que en algunos de ellos, se solicita la medida de sus ángulos a través de transportador. 3. Pintar, recortar, anotar, etc., las relaciones solicitadas. Dependiendo de la propiedad a descubrir, se solicita pintar, recortar o anotar, lados o figuras obtenidas en construcciones realizadas en los pasos anteriores, para luego relacionar según las instrucciones, la medida de ángulos, la medida de lados u otro tipo de relación. Página 11 4. Encontrar la propiedad buscada Luego, de relacionar ángulos, lados u otro componente de las figuras, se encuentra una posible propiedad geométrica, para posteriormente comprobar la posible propiedad descubierta. En algunos casos, se concluye en forma inmediata, según la claridad que se tenga de la propiedad descubierta. D) CONCLUIR. Al tener claridad de la propiedad descubierta, se concluye, anotando la propiedad en términos formales o simplemente completando frases con palabras claves. Enseguida, el alumno debe llamar al profesor para validar su respuesta. SUGERENCIAS METODOLOGICAS. Lugar físico. Dependiendo del número de alumnos del curso, el profesor puede disponer según su creatividad, una ubicación distinta de los bancos dentro de la sala de clases o en su defecto aplicar el taller en un lugar distinto (Salón, patio, plaza del colegio, etc.). Página 12 Controlar Tiempo. Antes de la aplicación de un taller, el profesor debe entregar a los alumnos la duración de la actividad, que es de 90 minutos (dos horas pedagógica), es decir, hora de inicio y hora de término. Es importante que el profesor, debe durante el desarrollo del taller controlar la duración de cada etapa de la actividad, con el propósito que cada alumno logre en forma satisfactoria los resultados perseguidos dentro del tiempo destinado. Guiar a los alumnos. El profesor debe, durante el desarrollo del taller de aprendizaje, guiar y aclarar dudas a los alumnos para que puedan llegar a la propiedad buscada. Tiene que estar atento y disponible en caso que los alumnos no comprendan los recuerdos o construcciones previamente sugeridas en el taller; esto no debe ser un obstáculo para el alumno. Motivación. ( 5 a 8 minutos) El profesor previo al trabajo personal, debe motivar la actividad con el propósito de despertar el interés de los alumnos. La motivación debe presentar como mínimo: Una introducción al trabajo personal, la relevancia de la propiedad a descubrir, una explicación de la metodología a utilizar, etc. Trabajo personal. ( 40 a 45 minutos) Consiste en que el profesor entrega a cada alumno, el taller que corresponde desarrollar. El profesor debe motivar al silencio, es recomendable utilizar una música de fondo adecuada a la situación. Página 13 Puesta en común. ( 10 minutos) Una vez que todos los alumnos han concluido su trabajo personal, el profesor invita a poner en común lo que han realizado durante su trabajo personal. Esta etapa debe realizarse en forma ágil (técnica del pivote – pregunta y respuesta corta y rápida). Algunas preguntas que puede formular el profesor son: Iván,... ¿Qué descubrimos? Jessica,... ¿cuáles fueron las dificultades? María Ignacia,... ¿Cómo te sentiste durante el trabajo personal? Felipe,... Cuéntanos lo que acabamos de hacer. Rosario,... ¿Qué sugerencias darías para un futuro taller? Etc. Evaluar actividad. ( 5 minutos) Profesor evalúa la actividad, con una calificación acumulativa. El criterio de la evaluación debe estar en términos del logro de la propiedad buscada, de la comprensión e internalización que muestren en la puesta en común. El profesor debe fijar su escala de evaluación. Clase colectiva complementaría. ( 15 minutos) Luego de la puesta en común, el profesor en conjunto con los alumnos, formaliza el aprendizaje de la propiedad geométrica encontrada. Ejercita, junto a los alumnos en forma ágil, con el propósito de internalizar el nuevo aprendizaje. Página 14 Página 15