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Estadística Descriptiva y Probabilidad. Carrera: Profesorado de matemática Unidad curricular: Estadística Descriptiva y Probabilidad. Régimen de cursada: Anual Profesor a cargo: Maldonado Cristian AÑO: 2022 I. Unidad Curricular Estadística Descriptiva y Probabilidad. II. Formato Materia III. Carrera Profesorado En Matemática IV. Régimen De Cursada Anual V. Curso Tercer Año VI. Horas Semanales 5 Horas MARCO REFERENCIAL Muchos problemas actuales de la ciencia, la naturaleza o la sociedad, no son susceptibles de ser resueltos con certeza y al respecto, sólo el terreno científico es el que puede precisar numéricamente la posibilidad de que ocurra algún evento aleatorio. Específicamente es la Probabilidad, la que cuantifica el grado de certidumbre de un suceso. Los modelos probabilísticos permiten describir no sólo situaciones aleatorias sino también algunas en las que aparece variabilidad debido a la falta de precisión en el proceso de medición. Por otra parte, el uso de la Estadística se ha ampliado a casi la totalidad de las áreas del conocimiento, proporcionando métodos y técnicas útiles para la recolección y el análisis de la información, la estimación y la toma de decisiones en presencia de incertidumbre. Los modelos estadísticos, provenientes de la Estadística Descriptiva o de la Estadística Inferencial, permiten la interpretación de fenómenos enmarcados en distintos tipos de investigaciones de cualquier área de la ciencia. Por ello, el futuro profesor de Matemática debe conocer las aplicaciones en distintas áreas, para poder abordar o ejemplificar problemas relacionados con las diferentes modalidades do la enseñanza secundaria, usar los conceptos para interpretar el mundo de hoy y los fenómenos y resultados de su práctica docente con cierto rigor científico, de manera que lo permitan tomar decisiones en un contexto social dinámico y rápidamente cambiante. PROPÓSITOS: Brindar la oportunidad de revisar, profundizar y usar los saberes que poseen los alumnos como punto de partida, para acceder a conocimientos nuevos y a procesos de pensamiento superiores. Proporcionar a los alumnos instancias de reflexión individual y/o grupal que impliquen el desarrollo de capacidades propias del quehacer matemático, para producir, validar y comunicar conceptos, ideas y procedimientos matemáticos. Habilitar en los alumnos la elaboración de estrategias personales de modelización que representen las relaciones funcionales presentes en diferentes fenómenos (extra e intramatemáticos), para seleccionar el modelo más pertinente con el cual puedan explicar la situación y resolverla. Promover en los alumnos el uso de diferentes estrategias que les permitan profundizar en el significado de los diferentes campos numéricos, sus semejanzas y sus diferencias, recurriendo a nociones algebraicas para validar propiedades de los números y de las operaciones. Desarrollar en el estudiante habilidades de comunicación en contextos diversos mediante la articulación de lenguajes icónicos, simbólicos o artificiales como el de la lógica proposicional para dinamizar procesos de aprendizaje en diferentes campos del saber. Generar condiciones que permitan a los alumnos entrar en prácticas de argumentación basadas en el conocimiento matemático, acercándose a la demostración deductiva, como forma de validación de las afirmaciones en la Matemática. Promover en los alumnos el desarrollo de diversas estrategias de resolución a partir del trabajo con situaciones problemáticas Favorecer en los alumnos la confianza en sus propias capacidades y generar actitudes positivas hacia las matemáticas, para instalar en ellos la certeza de que, a través del estudio, el esfuerzo y la perseverancia todos pueden aprenderla. OBJETIVOS Comprender el manejo de datos estadísticos para recolectarlos, organizarlos, procesarlos y presentarlos de manera adecuada. Leer y analizar de manera crítica la información generada a partir de herramientas de la Estadística y la Probabilidad. Explorar situaciones aleatorias mediante experimentación y simulación, para poder comprender las características de los fenómenos aleatorios y conjeturar propiedades. Abordar el comportamiento de fenómenos aleatorios desde la perspectiva científica que provee la Probabilidad y la Estadística. Reconocer las limitaciones de los conceptos Estadístico y usos incorrectos de los mismos. Modelizar fenómenos Intra y extra-matemáticos utilizando conceptos probabilísticos y estadísticos. Emplear software específico para el tratamiento de datos. Abordar problemáticas relacionadas a la enseñanza de la Probabilidad y estadística en el nivel secundario. Participar en el diseño y desarrollo de investigaciones con diversos fines: descriptivos, inferenciales clásicos, explicativos y predictivos. Relacionar conceptos de diversas áreas de la Matemática con el fin de fundamentar la probabilidad y la estadística y resolver problemas. CAPACIDADES Se buscará que el alumno sea capaz de: Asumir, mediante el quehacer matemático escolar, actitudes propias del trabajo cooperativo, para fortalecer sus aprendizajes durante su escolarización. Analizar, explicitar y producir fórmulas sobre regularidades geométricas y aritméticas, para abordar procesos propios del trabajo algebraico, mediante situaciones planteadas. Utilizar expresiones de funciones como modelos matemáticos que describen situaciones reales controlando la validez de los resultados obtenidos. Utilizar las tecnologías de la información y comunicación como recurso didáctico en el desarrollo de actividades de enseñanza y aprendizaje. Participar reflexiva y críticamente en las prácticas docentes dando cuenta que transita hacia un aprendizaje autónomo que es el precedente de la autonomía profesional. Valorar la utilización de técnicas, métodos y estrategias en la resolución de un problema. Desarrollar el hábito de la lectura de textos matemáticos para lograr una mejor formación académica. Usar el lenguaje matemático para comunicar sus ideas o argumentar sus conclusiones; es decir, para describir elementos concretos, referidos a contextos específicos de la matemática, hasta el uso de variables convencionales y lenguaje funcional. Expresar problemas diversos en modelos matemáticos relacionados con los números y operaciones. Expresar el significado de los números y operaciones de manera oral y escrita, haciendo uso de diferentes representaciones y lenguaje matemático. Justificar y validar conclusiones, supuestos, conjeturas e hipótesis respaldados en significados y propiedades de los números y operaciones. Planificar, ejecutar y valorar estrategias heurísticas, procedimientos de cálculo, comparación, estimación, usando diversos recursos para resolver problemas. CONTENIDOS BLOQUE N° 1: El estudio de los conceptos elementales de la Estadística Estudio de la contextualización histórica y de los conceptos de la estadística. Delimitación del campo de conocimiento estadístico. Objeto de estudio. El método estadístico: a) Planteamiento del problema, b) Construcción de un modelo estadístico; c) Recogida presentación de datos; d) Depuración de datos; e) Estimación de Parámetros; f) Simplificación del modelo estadístico; g) Critica y validación del modelo. Lenguajes estadísticos: Población o universo. Muestras y sondeos. Determinación del tamaño de la muestra. Fuentes y técnicas para obtener la información. Procesamiento de la información. Tipos de investigación. Diseño del cuestionario. Informe del cuestionario. Uso de la computadora. BLOQUE N° 2: Organización y presentación de datos estadísticos Los datos Clasificación: A) Cualitativos clasificación, tablas simples, de contingencias y multitablasB) Cuantitativos, Clasificación: series simples y agrupadas, Variables, discretas y continuas. Tratamiento de los datos según su naturaleza. Organización y presentación de datos Distribución unidimensional de frecuencias. Medidas estadísticas: 1) Medidas de tendencia central: a) Moda aritmética; b) Mediana; c) Moda. Cálculo. Elección de una medida de posición central adecuada. Relaciones antro media, mediana y moda, Propiedades. 2) Medidas de posición no centrales a medidas de orden: a) Cuartiles; b) Deciles; c) Centiles o percentiles. Rango percentil. Cálculo. Aplicación. Media geométrica. 3) Medidas de dispersión o de variabilidad: a) Rango o recorrido; b) Rango inter y semi intercuartilico; c) Desviaciones media y mediana; d) Varianza o variancia: propiedades, e) Desviación típica o estándar: Usos y aplicaciones. f) Coeficiente de variación. Aplicaciones Utilidad de las medidas de dispersión. Cálculo de las distintas medidas de dispersión Teorema de Tchebychoff: Regla empírica: para distribuciones teóricas y empíricas Gráficos: distintos tipos: Gráficos generales y particulares. Otros análisis de datos por medios gráficos. Diagrama de tallo y hojas. Diagrama de caja (Boxplot), 4) Medidas de forma: a) medidas de asimetría Índice de Kelly, índice de Joule; índices de Pearson y de Sowlay. Interpretación, B) medidas de puntiagudez curtosis, cálculo: interpretación. Momentos respecto a la media y su aplicación para medir la asimetría y la curtosis. Uso de la hoja de cálculo de Excel. Bloque N° 3: Números índices y demografía Números índices: simples. De cantidades. De base variable. Cambio de base de un índice. Empalme de índices. Distintos índices: cálculo y aplicaciones. Demografía: concepto. Datos demográficos. Distintas tasas. Bloque N° 4: Estadística educativa Tasas: distintas tasas de uso común: de escolarización; de analfabetismo; de desgranamiento; de retención. Cálculo y aplicaciones. Bloque N°: 5: El estudio de la probabilidad y de la combinatoria Contextualización histórica de los conceptos de la probabilidad. Conceptualización de la probabilidad: diferentes enfoques: teoría clásica; teoría frecuencial o empírica; teoría subjetiva o bayesiana, teoría formal o axiomática; axiomas y corolarios. Modelos probabilísticos. Propiedades del cálculo de probabilidades. Espacios de probabilidades finitos. Teoremas: de la suma y de la multiplicación. Probabilidad condicional. Independencia de eventos. Teorema de la probabilidad total. Teorema de Bayes. Combinatoria. Técnicas de conteo: grillas, diagramas de árbol, casilleros de opciones, regla del producto. Variaciones, Permutaciones y Combinaciones sin y con repetición. Bloque N°: 6: Distribución de probabilidades Distribución de probabilidad: concepto, clasificación: Probabilidades discretas y probabilidades continuas, variables aleatorias, recorrido de una variable aleatoria. Distribución de probabilidades de variables aleatorias discretas: concepto, esperanza matemática, varianza y desviación estándar. Distribución do probabilidades de variables aleatorias continuas: función de densidad, función de distribución, esperanza matemática, varianza y desviación estándar. Breve concepto sobre la distribución Bi puntual o de Bernoulli. Distribución binomial: características, concepto, función de probabilidad, formulas, esperanza matemática, varianza, desviación estándar, uso de la tabla. Distribución de Poisson: La distribución de Poisson como límite de la distribución. Binomial: función de probabilidad, fórmulas, esperanza matemática, varianza, desviación estándar. La distribución de Poissón como proceso estocástico características, propiedades. Uso de la tabla de distribución de Poisson. La distribución Hipergeométrica generalidades, características, formulas, la distribución Normal o de Gauss generalidades, importancia, función do probabilidad, formulas, características, propiedades, gráficos. La distribución normal estandarizada: formulas, uso de la tabla de probabilidades normales, casos. Otros usos de la distribución normal estandarizada. Distribución Chi Cuadrada, generalidades, gráficos, función de densidad, prueba de independencia, uso de las tablas, Distribución T de Student. generalidades, gráficos, función de densidad de probabilidad, uso de las tablas. Bloque N° 7: Modelización de fenómenos do tipo determinísticos y aleatorios Modelización de fenómenos de la realidad y otras disciplinas usando conceptos probabilísticos y estadísticos. El uso del ordenador en la resolución de situaciones modelizables a través de conceptos de la probabilidad y la estadística. MARCO METODOLÓGICO La resolución de problemas es reconocida como una importante estrategia para abordar la enseñanza en diversas áreas del conocimiento. En matemática se sugiere su abordaje poniendo especial énfasis en las estrategias de modelización matemática. La modelización matemática de las situaciones de la realidad que forman parte de un problema, constituye un sólido camino para comprender y valorar los saberes matemáticos y su utilidad. En este sentido, se propone: • Generar un clima participativo de aprendizaje, donde el intercambio, el debate y la colaboración cobren especial relevancia. • Promover no sólo el aprendizaje de saberes matemáticos (conceptos, algoritmos, relaciones y propiedades) sino, también, la decisión sobre su utilización y la evaluación de tales decisiones. • La posibilidad de que los estudiantes estimen, planteen conjeturas, sugieran explicaciones, discutan sobre la validez de los resultados y procedimientos, aspecto de esta estrategia que se constituye en una verdadera oportunidad para el aprendizaje. • Ofrecer orientaciones generales para promover el planteo de buenos interrogantes que encaminen la indagación y la acción. Para ello, deben considerarse las cuatro fases en el abordaje de los problemas: Comprensión del problema, concepción de un plan, ejecución del plan y visión retrospectiva. La modelización matemática es un aspecto esencial de la estrategia de resolución de problemas específicamente matemáticos. En este sentido, es necesario tener presente que: • Para modelizar una situación compleja siempre se requiere abstraer elementos irrelevantes que permitan avanzar en su representación matemática; este proceso requiere ser orientado. Las decisiones que se toman deben ser evaluadas y revisadas. • Los algoritmos matemáticos permiten operar con la representación matemática de la situación para obtener resultados numéricos. Tales resultados deben ser interpretados evaluando las decisiones, los procesos y los algoritmos, además de las condiciones de validez del resultado. MODALIDAD DE EVALUACIÓN Y CONDICIONES DE PROMOCIÓN. Se entiende a la evaluación como un acto creativo que continuamente desafía al docente, dado que lo pone en la situación de analizar su propia práctica de enseñanza y busca relevar información valiosa sobre los procesos de aprendizaje de sus alumnos. No obstante, la información que el docente recolecta no es exclusiva para sí, sino que pretende retroalimentar el aprendizaje de cada alumno. En ese sentido, nos sirve para generar autonomía en el sujeto (alumno) así como para visibilizar sus debilidades y fortalezas en pos de seguir enriqueciendo su recorrido de aprendizaje. Quien conoce claramente cómo aprende puede, más fácilmente, llevar a cabo con éxito esta tarea. Hablamos, entonces, de la evaluación desde una mirada formativa; de una evaluación auténtica. La influencia de las nuevas tecnologías en los modos de aprender genera nuevos desafíos para la evaluación. El rol que la evaluación tiene en la formación on line obliga a una planificación y ejecución minuciosa y el análisis atento de cada uno de sus elementos. En ambientes mediados por tecnología es fundamental que la evaluación sea continua en base a diferentesinstrumentos que permitan apreciar el avance da cada estudiante en los distintos niveles y ejes temáticos por los que transita al construir su conocimiento. Rodríguez Gómez e Ibarra Saiz (2010), establecen una distinción entre evaluación tradicional y evaluación alternativa. En el primer caso prevalece la evaluación separada de la enseñanza y el aprendizaje, no se establecen criterios para evaluar, escasa variedad de instrumentos de evaluación, el poder y control de la evaluación residen en el docente y se reconoce la fiabilidad y validez de los instrumentos usados para evaluar. En cuanto a la evaluación alternativa, los procesos de enseñanza y evaluación están integrados como un todo, criterios de evaluación acordados y explicitados, variedad de métodos de fuentes de información, poder compartido entre docentes y estudiantes, fiabilidad y validez es un elemento más en el proceso. Esta postura intenta superar la postura que considera a la evaluación como un simple proceso que propone la realización de pruebas y exámenes. • Evaluación colaborativa, los foros, debates virtuales, grupos de discusión, grupos de trabajo, entre otros son algunos de los ejemplos. Una de las ventajas que se desprenden de una acción colaborativa en contexto virtual, adecuadamente guiada en términos sociales y cognitivos, es la posibilidad de evaluar tanto el producto colaborativo como el mismo proceso. Sin dudas, a partir de estos entornos, los estudiantes pueden comentar y compartir sus producciones con otros pares y con los profesores, generando nuevas oportunidades en la construcción de conocimiento. Se pondrá énfasis en el carácter que asume la evaluación como coevaluación y en esta ocasión se priorizará el trabajo en los foros, chat, debates virtuales, y grupos de trabajo en la wiki. • Evaluación formativa, se desarrolla a lo largo de todo el curso y su cometido es apoyar al alumno en su proceso de aprendizaje, al señalarle deficiencias y errores. La evaluación formativa, como se ha señalado, es sustantiva para el aprendizaje en línea, ya que, sin ella, éste difícilmente se lograría. Para ello se realizará devolución y retroalimentación e informe de avances mediante comentarios y sugerencias. De este modo, se priorizará la autoevaluación y la meta evaluación, generando en los estudiantes oportunidades de observar y reconocer sus errores y sus aciertos, asumiendo el aprendizaje y la evaluación como procesos. • Evaluación sumativa, se desarrolla casi siempre al final del curso con el fin de darle una calificación y certificación al aprendizaje alcanzado. Se prevé 3 prácticos obligatorios en cada cuatrimestre y al final de cada cuatrimestre 1 parcial, con el fin de darle una calificación y certificación al aprendizaje alcanzado. RETROALIMENTACION La evaluación no se reduce a la acreditación, sino que se le confieren diversas funciones, se evalúan procesos, resultados, se evalúa con la perspectiva de comprender y mejorar los procesos. Desde esta perspectiva se pone de manifiesto una de las funciones primordiales de la evaluación: la retroalimentación de la tarea de enseñanza realizada por el docente, importante para él mismo, pero también para los estudiantes, para los padres y para la institución. El motor de la evaluación para el aprendizaje es la retroalimentación, ya que es la interacción y el diálogo entre sus participantes quienes facilitan una ayuda y respuesta ajustada coherente para la promoción y construcción de conocimiento y aprendizaje. …la evaluación (Anijovich y González, 2013) es un proceso de diálogos, intercambios, demostraciones y formulación de preguntas, que permite a los estudiantes comprender sus modos de aprender, valorar su procesos y resultados. Así, como parte de la estrategia evaluativa, la retroalimentación es una actitud dialógica en que los involucrados analizan los resultados de las evaluaciones a partir de los criterios de evaluación que han sido construidos entre todos y se toman decisiones sobre las acciones a seguir. Es necesario ofrecerle al estudiante información sobre qué y cómo está aprendiendo, mostrarle ejemplos, referencias que le permitan la propia reflexión y autoevaluación. A través de la retroalimentación el docente informa los errores y los motivos de ellos y otorga vías de solución. En los entornos virtuales, la tecnología resulta de utilidad porque permite que la evaluación se realice durante todo el proceso y sea verdaderamente continua, permitiendo devoluciones rápidas individuales y grupales. Este autor propone un proceso que implica un cambio en el rol del estudiante, debe involucrarse activamente en la valoración de su propio proceso de formación. Para que se produzca este proceso de autoevaluación el acompañamiento de la retroalimentación que recibe el estudiante durante todo su proceso es fundamental. Instrumentos de evaluación: • Observación, en la tarea diaria. • A través de producciones individuales y grupales en el aula. • Exámenes parciales escritos. • Realización de guías de trabajos prácticos individuales o grupales por cada unidad temática. • Actividades áulicas (ejercicios y problemas) • Participación en foro de debate. • Participación en clases virtuales. • Participación en foros. • Participación en video conferencias. • Participación en clase presenciales. • Realización de trabajos prácticos y actividades. • Diarios de clases. Criterios de evaluación: • Comprender, reconocer y utilizar el lenguaje técnico-científico propio del área de Matemática. • Asimilación y aplicación a la práctica de los conceptos trabajados. • Conocimiento y utilización de las técnicas de trabajo y razonamiento propias del área. • Comprensión y explicación de los problemas planteados, como paso para interpretar la realidad matemática que nos rodea. • Aportaciones en el trabajo de clases virtuales • Nivel de participación en clases virtuales • Nivel de participación en foros • Nivel de participación en video conferencias • Nivel de participación en clase presenciales. • Relación cognitiva entre lo teórico y práctico. • Expresión oral correcta y adecuada. • Expresión escrita correcta y adecuada. • Uso correcto de la simbología matemática y conocimiento de las propiedades a la hora de operar y simplificar expresiones matemáticas. • Uso correcto del lenguaje disciplinar. • Respeto, cooperación, diálogo, responsabilidad y solidaridad con el docente y sus compañeros. • Comunicación de los resultados y procesos realizados. • Honestidad en la realización de todas las actividades. Condiciones de acreditación Para la promoción directa se exige: • 80% de asistencia a clases desarrolladas. • 80% de trabajos prácticos aprobados con un mínimo de 8 (ocho) puntos, sin posibilidad de recuperación. • Aprobar los 2 (dos) parciales con una nota de 8(ocho) puntos o mas cada una, sin posibilidad de recuperación. Para la promoción indirecta se exige: • 70% de asistencia a clases desarrolladas. • 70 % de trabajos prácticos aprobados con 6 (seis) o más. • Aprobar los 2 (dos) parciales con 6 (seis) o más, con posibilidad de recuperar un solo parcial (sin aplazo). • Coloquio integrador aprobado con 7 (siete) o más. Para regularizar, los requisitos son: • 60 % de asistencia a clases dictadas. • 50 % de trabajos prácticos aprobadas con 4 (cuatro) o más. • Aprobar los 2 (dos) parciales con 4 (cuatro) o más, con posibilidad de recuperar los dos parciales en un único día destinado a tal fin. • Examen final con tribunal sobre los contenidos desarrollados en la unidad curricular, cuya calificación no debe ser inferior a 4 (cuatro). Se rendirá una parte práctica y otra teórica donde el alumno debe aprobar ambas. • La regularidad mantendrá su vigencia por el termino de 10 (diez) llamados a examen consecutivos a contar desde la fecha en que se adquiere tal condición.BIBLIOGRAFIA GONZÁLEZ MANTEIGA M. T., PEREZ DE VARGAS LUQUE A Estadística Aplicada. Una visión instrumental. Teoría y más de 500 problemas resueltos o propuestos. Ed. Díaz de Santos. 2009, SPIEGEL MURRAY R.; STEPHENS LARRY J. Estadistica. Serio de Schaum. Mc. Graw Hill. 2009. ROJO, A El azar en la vida cotidiana. Colección: Ciencia que ladra. Siglo XX editores. 2012. BEAVER ROBERT, J.; BEAVER, B.; MENDENHALL, W. Introducción a la Probabilidad y Estadística. Editorial Cengage Learning. 2010, EVANS, M. J.; ROSENTHAL, J.; Probabilidad y Estadística. La ciencia de la incertidumbre. Editorial Reverto. 2005. HAIGH, J. Matemática y juegos de azar. Jugar con probabilidad, Ed. Tusquets, 2004 DE LA HORRA NAVARRO, J. Estadística Aplicada. Ed. Díaz de Santos. 2003. MARTIN PLIEGO, F.; RUIZ MAYA PEREZ, L. Fundamentos de la Probabilidad. Ed. Paraninfo 2006 TRIOLA, M. Probabilidad y estadística. Ed. Pearson Addison Wesley, 2004. MOOD A M.: Introducción a la Teoría de la Estadística; De Aguilar, Buenos Aires: 2005. RIOS SIXTO. Métodos Estadísticos: Ediciones Mc. Graw Hill; Madrid 2003 COCHRAM W.; Técnicas de muestreo; Editora Cocena, Buenos Aires, 2004 Iberoamericana: 2003 MENDELHALL W: Introducción a la Probabilidad y Estadísticas; Grupo Editorial
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