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XVII CONGRESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS. MATEMÁTICAS EN TIERRA DE CINE _____________________________________________________________________________________________________ VISUALIZANDO LAS MATEMÁTICAS: EL CASO DE LA RAIZ CUADRADA 1 de 5 VISUALIZANDO LAS MATEMÁTICAS: EL CASO DE LA RAIZ CUADRADA Noelia Jiménez-Fanjul, Universidad de Córdoba David Gutiérrez-Rubio, Universidad de Córdoba María José Madrid, Universidad Pontificia de Salamanca Alexander Maz-Machado, Universidad de Córdoba Carmen León-Mantero, Universidad de Córdoba RESUMEN. En este taller se pretende trabajar el concepto de raíz cuadrada, conectando la aritmética y la geometría para ligar las representaciones simbólicas del procedimiento para la obtención de la raíz cuadrada con su representación gráfica medida por el uso de material manipulativo. Para ello, se basará en el trabajo de María Montessori que, partiendo del trabajo manipulativo, visualiza el concepto de cuadrado de un número y su posterior extracción de la raíz de este a través del uso de pinchos insertables y un tablero perforado. Nivel educativo: Primaria, Secundaria, Universidad. 1. INTRODUCCIÓN. Tanto a nivel de educación primaria y secundaria, existen numerosas experiencias sobre el uso de material manipulativo en el aula para la enseñanza de determinados conceptos; de hecho, tal y como apunta Bruner (1966; Resnick y Ford, 1990), el uso de materiales concretos es fundamental para que el alumnado desarrolle los diferentes modos de representación que deben promoverse para el aprendizaje de cualquier contenido matemático (a saber, representaciones enactiva, icónica y simbólica). Resulta además adecuado el uso de material manipulativo para introducir conceptos que se abordan por primera vez, en cualquier etapa educativa, que pudieran resultar complejos, facilitando su comprensión por parte de todo tipo de alumnado (Brahier, 2016). Los materiales facilitan la comprensión de conceptos y ayudan a establecer relaciones entre ellos y representaciones diversas de los conceptos trabajados, creando además un ambiente propicio y lúdico que favorece el afloramiento de XVII CONGRESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS. MATEMÁTICAS EN TIERRA DE CINE _____________________________________________________________________________________________________ VISUALIZANDO LAS MATEMÁTICAS: EL CASO DE LA RAIZ CUADRADA 2 de 5 actitudes positivas hacia las matemáticas en el alumnado (Maz-Machado y Jiménez-Fanjul, 2012). El concepto de raíz cuadrada está, lógicamente, ligado al concepto de cuadrado, siendo este un caso particular de la multiplicación (cuando los dos operandos son iguales). La multiplicación se introduce en el primer ciclo de la educación Primaria, como una suma reiterada del mismo sumando, terminado con la memorización de las tablas de multiplicar como paso previo a la memorización del algoritmo (“Real Decreto 126/2014, de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria,” 2014); abordando de soslayo una especie de representación pictórica de la multiplicación (suma reiterada) para acabar de lleno en el trabajo simbólico, obviando la parte manipulativa (Jiménez- Fanjul, Adamuz-Povedano, Bracho-López, Maz-Machado y León-Mantero, 2016). El abordaje de la multiplicación en su configuración rectangular nos permite estrechar el vínculo entre su representación gráfica y simbólica, enlazando aritmética y geometría. En la etapa de educación secundaria se introduce ya el concepto de raíz cuadrada, aunque no es considerado como contenido especifico el cálculo del algoritmo escrito en la legislación vigente sí que se especifica como contenido “Cuadrados perfectos. Raíces cuadradas. Estimación y obtención de raíces aproximadas [añadido énfasis]” (“Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato,” 2015, p. 411). El concepto de raíz cuadrada puede abordarse además en niveles más tempranos, en la educación primaria incluso, siempre ligado al concepto de cuadrado. En esta propuesta, trabajaremos el concepto de raíz cuadrada de un número e introduciremos su cálculo apoyándonos en el procedimiento manipulativo (que puede ser traducido a gráfico posteriormente) explicado por Montessori (1934). El profesor podrá además iniciar la relación entre el procedimiento manipulativo y el algoritmo escrito como ampliación para alumnos que lo demanden. 2. DESARROLLO DEL TALLER. Con las actividades propuestas en este taller, pretendemos que sirvan de base al profesorado asistente para conseguir que el alumnado comprenda el concepto de raíz cuadrada de un número y su relación con éste, interconectando la aritmética con la geometría, así como hallar la raíz cuadrada de un número de manera manipulativa. Utilizaremos para ello un material manipulativo como son los pinchos insertables (pegs, en inglés), un tablero perforado y tarjetas con patrones de colores según valor de posición (Figura 1) adaptados de la metodología Montessori (1934). XVII CONGRESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS. MATEMÁTICAS EN TIERRA DE CINE _____________________________________________________________________________________________________ VISUALIZANDO LAS MATEMÁTICAS: EL CASO DE LA RAIZ CUADRADA 3 de 5 Figura 1 Patrón de colores Realizaremos varias actividades cuya secuencia desemboque en la obtención de la raíz cuadrada de cualquier número. 2.1. CONSTRUCCIÓN DE CUADRADOS. Construiremos cuadrados de números, en primer lugar, sin basarnos en el valor posicional de las cifras -i.e. sin utilizar la potencialidad del sistema de numeración decimal-, de manera manipulativa como caso particular de multiplicación (de dos operandos iguales). Se relacionará el cuadrado del número con el recuento total de pinchos que conforman el cuadrado, y su raíz cuadrada con la base o raíz del mismo (Figura 2). Figura 2 Números cuadrados 2.2. EXTRAER LA RAÍZ DE UN CUADRADO. Realizaremos actividades opuestas a la anterior, en la que el objetivo es dado un número -no muy grande- hay que hallar su raíz cuadrada aproximada. Evidenciaremos aquí que este procedimiento no es muy rápido ni eficiente cuando de números grandes se trata, enlazando la necesidad de aprovechar la potencialidad de nuestro sistema de numeración, utilizando el valor de posición de cada cifra según un código de colores. 2.3. ANÁLISIS DEL CUADRADO DE UN BINOMIO. Comenzaremos con análisis del caso particular en el que el lado de un cuadrado no representa un número, sino la suma de dos, esto es, un binomio. Repararemos, por tanto, en la relación de las diferentes áreas (mediadas con el total de pinchos que albergan) de las cuatro particiones rectangulares del XVII CONGRESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS. MATEMÁTICAS EN TIERRA DE CINE _____________________________________________________________________________________________________ VISUALIZANDO LAS MATEMÁTICAS: EL CASO DE LA RAIZ CUADRADA 4 de 5 cuadrado original con los dos números que conforman el binomio; para acabar relacionando el cuadrado total con su raíz. Esta actividad, nos introduce la posibilidad de considerar esos dos números que conforman el binomio, no como números independientes, sino como cifras de un mismo número, considerando por tato su valor de posición. 2.4. CONSTRUCCIÓN DE CUADRADOS GRANDES. Realizaremos actividades en las que construiremos cuadrados de números grandes, basándonos en el valor de posición de las cifras (Figura 3). Figura 3 Cuadrado de 27 Conectaremos a cada paso la representación gráfica (manipulativa) con la simbólica. Nos centraremos en la apariencia del cuadrado y sus divisiones, de la simetría que presenta y de los cuadradosque aparecen en el eje de simetría. 2.5. EXTRAER LA RAÍZ DE UN CUADRADO GRANDE. Realizaremos actividades opuestas a la obtención del cuadrado, reparando previamente en el número de dígitos que debe tener la raíz y la forma o apariencia que debe tener el cuadrado. Realizaremos varias actividades como la mostrada en la Figura 4. Figura 4 Pasos para la obtención de la raíz cuadrada de 1236 3. CONCLUSIONES. La manipulación de material manipulativo que presentamos en este taller consideramos que tiene dos ventajas principales: por un lado, aumenta la motivación del alumnado a través de su participación más activa en el proceso XVII CONGRESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS. MATEMÁTICAS EN TIERRA DE CINE _____________________________________________________________________________________________________ VISUALIZANDO LAS MATEMÁTICAS: EL CASO DE LA RAIZ CUADRADA 5 de 5 de aprendizaje mediado por las preguntas del docente; por otro, permite al alumnado realizar representaciones gráficas, prescindiendo ya del material manipulativo que sirvan de transición a las representaciones simbólicas. REFERENCIAS. BRAHIER, D. J. (2016). Teaching Secondary and Middle School Mathematics (5th ed.). New York: Routledge BRUNER, J (1966). Towards a Theory of Instruction. Cambridge: Harvard University Press. JIMÉNEZ-FANJUL, N., ADAMUZ-POVEDANO, N., BRACHO-LÓPEZ, R., MAZ- MACHADO, A., y LEÓN-MANTERO, C. (2016). Multiplicación con sentido. En F. España Pérez (Ed.), XIV Congreso de Enseñanza y Aprendizaje de las Matemáticas (CEAM) (pp. 427-430). Jerez de la Frontera, España: Sociedad Andaluza de Educación Matemática THALES. JIMÉNEZ-FANJUL, N., MAZ-MACHADO, A., y LEÓN-MANTERO, C. (2016). Obtención de la raíz cuadrada de un número con pinchos insertables y un tablero perforado. Epsilon. Revista de Educación Matemática, 33-2(93), 107-113. MAZ-MACHADO, A. y JIMÉNEZ-FANJUL, N. (2012). Ajedrez para trabajar patrones en matemáticas en educación primaria. Epsilon. Revista de Educación Matemática, 81, 105-112. MONTESSORI, M. (1934). Psicoaritmética: la aritmética desarrollada con arreglo a las directrices señaladas por la psicología infantil, durante veinticinco años de experiencia. Barcelona: Casa editorial Araluce. REAL DECRETO 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato. (2015, 3 de enero). Boletín Oficial del Estado, 2015(3), 169-546. Recuperado de https://www.boe.es/diario_boe/ REAL DECRETO 126/2014, de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria. (2014, 1 de marzo). Boletín Oficial del Estado, 2014(52), 19349-19420. https://www.boe.es/diario_boe/ RESNICK, L. B. y FORD, W. W. (1990). La enseñanza de las matemáticas y sus fundamentos psicológicos. Madrid: Paidós-MEC
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