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EduSol E-ISSN: 1789-8091 edusol@cug.co.cu Centro Universitario de Guantánamo Cuba Rodríguez Águila, Ramón; Guibert González, Idania Caridad Algunas consideraciones acerca del tratamiento de las sucesiones numéricas en la Enseñanza Primaria EduSol, vol. 9, núm. 27, abril-junio, 2009, pp. 80-91 Centro Universitario de Guantánamo Guantánamo, Cuba Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=475748666008 Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto http://www.redalyc.org/revista.oa?id=4757 http://www.redalyc.org/revista.oa?id=4757 http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=475748666008 http://www.redalyc.org/comocitar.oa?id=475748666008 http://www.redalyc.org/fasciculo.oa?id=4757&numero=48666 http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=475748666008 http://www.redalyc.org/revista.oa?id=4757 http://www.redalyc.org 80 Algunas consideraciones acerca del tratamiento de las sucesiones numéricas en la Enseñanza Primaria M.Sc Ramón Rodríguez Águila M.Sc Idania Caridad Guibert González RESUMEN La participación de Cuba en los Eventos Regionales de Control y Evaluación de la Calidad de la Educación determino la aplicación de algunos ajustes curriculares en los programas de estudio de los diferentes grados de la escuela primaria, uno de ellos fue el relacionado con el Dominio Variacional en el cual se incluyen ejercicios y actividades relacionadas con las sucesiones numéricas (Progresiones) y de figuras geométricas. El tratamiento científico metodológico a la comprensión y solución de los ejercicios de sucesiones numéricas, dados en diferentes niveles de desempeño, constituye el contenido fundamental de este artículo. Palabras Clave: Aritmética, Geométrica, Números ___________________________________________________________________ ABSTRACT Cuba's participation in regional events of Control and Evaluation of the Quality of Education determines the application of curricular some adjustments in the curricula of the different grades of primary school, one of them was related to the domain in variational which includes exercises and activities related to the numerical succession (progression), and geometric figures. Treatment scientific methodology to understanding and solving the numerical sequences of exercises given at different levels of performance is the gist of this article. Keywords: Arithmetic, Geometric, Numbers Las comprobaciones que se aplican, en las distintas instancias, para medir la calidad del aprendizaje contienen ejercicios relacionados con las sucesiones numéricas, las cuales están incluidas en el dominio variacional, ajuste curricular introducido en los programas de 3., 4., 5. y 6. grados a partir del curso escolar 2004- 81 05 debido a la inserción de Cuba en los Eventos Regionales de Medición de la Calidad de la Educación. En la escuela primaria no se dedica, en ningún grado, un tema o capítulo independiente para el tratamiento de las sucesiones numéricas y de figuras geométricas, a pesar de la contribución que brindan al desarrollo de la imaginación, discriminación visual y del pensamiento lógico reflexivo de los alumnos. Sus ejercicios se incluyen en las clases como una variedad para tratar los contenidos relacionados con la numeración; por tanto, el concepto sucesión no se define, trabaja en forma intuitiva y propedéutica. se Desde los primeros grados de la primaria, los estudiantes se van relacionando con el concepto sucesión; en primer grado aprenden la sucesión de los números naturales hasta cien; en tercero, la sucesión de los números naturales hasta el 10 000; en cuarto hasta el millón y más. De una forma intuitiva y a través de diferentes ejercicios van adquiriendo el concepto de sucesión sin llegar a definirlo, aunque si lo caracterizan o describen. Los bajos resultados obtenidos a nivel provincial en los ejercicios de sucesiones y la inexistencia de un material de consulta para el docente, provocan la redacción del presente artículo, el cual pretende elaborar un material científico-metodológico que contribuya a mejorar el tratamiento y solución de los ejercicios relacionados con las sucesiones numéricas y de figuras geométricas en los diferentes grados de la escuela primaria. Los alumnos de la escuela primaria desde el primer grado se relacionan con el concepto sucesión de manera intuitiva y práctica: sucesión de los días y las noches, de los días de la semana, de los meses del año; sucesión de los números naturales, entre otros, mas resulta necesario que adquieran este concepto de forma racional para que puedan explicarlo y aplicarlo consecuentemente a los diferentes ejercicios matemáticos y situaciones de la vida los cuales se enfrenta. Para poder explicar cómo dar tratamiento metodológico a los ejercicios relacionados con sucesiones numéricas y de figuras geométricas, los maestros deben conocer primero ¿qué es una sucesión numérica? Muchos han sido los investigadores y matemáticos que han incursionado en el tratamiento de las sucesiones numéricas, abordando previamente su definición. En este artículo se asume la dada por M. González (1967): “Una sucesión numérica es un conjunto cuyos elementos están numerados, esto es, puestos en correspondencia biunívoca o coordinación con los números naturales, de modo que en el conjunto hay un primer elemento, un segundo elemento, etc. Los elementos 82 que la forman se llaman términos y suelen indicarse con una misma letra afectada por un subíndice que indica el número de orden de cada término”: a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , ..., an , ... u 1 , u 2 , u 3 , u 4 , ..., un , ... Una sucesión es definida o establecida si y sólo si existe una regla dada que determina el término n- simo (léase enésimo) correspondiente a un n entero positivo; esta regla puede estar dada por la fórmula del término n-ésimo. El elemento n- simo del conjunto se le denomina también término general de la sucesión o ley de formación de la sucesión. Es la regla que permite calcular un término cualquiera de la sucesión. Por ejemplo, 1 Ejemplo: un= 2n un = n Una sucesión se representa como a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , ..., an, ... Las a son números o cantidades, distintas entre sí o no; a 1 es el primer término, a 2 el segundo, y así sucesivamente., es infinita. Las sucesiones pueden ser: Finitas, si el último término aparece en la expresión. Infinitas si el último término no aparece Crecientes si el primer término es el menor. Decrecientes si el primer término es el mayor. Ejemplos: 1) 0; 1; 2; 3; 4;... n;... (infinita - creciente) 2)2, 4, 6, 8, ... 2n, ... (infinita - creciente) 3)1; 3; 5; 7;...2n+1;... (infinita - creciente) 4)1, ½, 1/3, ¼, …, 1/n, …(infinita - decreciente) 5)0, 1, 2, 3, 5, 8, …(infinita - creciente) 6) 10, 9, 8, 7, 6. (finita - decreciente) Las sucesiones pueden ser: Aritméticas: un = 1, 5, 9, 13, ... Geométricas: un = 4, 12, 36, 198, ... Armónicas: 1, 1/5, 1/9, 1/13, ... 83 Progresión aritmética. M. González (1967) define: una progresión aritmética o por diferencia es una sucesión cuyos términos son tales que cada uno de ellos, a partir del segundo, es igual al término precedente aumentado en un número fijo que se llama diferencia o razón aritmética de la progresión, la cual se representa por: d La diferencia puede ser negativa, positiva o nula. Si la diferencia es positiva la progresión es creciente y si es negativa, es decreciente. Ej. 1, 3, 5, 7,... , 2n – 1, ... Esta definicióntiene una gran importancia en la enseñanza primaria por la aplicación que de ella se hace en la solución de ejercicios relacionados con sucesiones numéricas pertenecientes al dominio variacional. Para el maestro resulta significativo profundizar en aspectos relacionados con este dominio cognitivo, fundamentalmente en la determinación del término general o ley de formación, así como un término cualquiera de una progresión aritmética, con el objetivo de poder diseñar ejercicios en correspondencia con el grado en que trabaje. ¿Cómo calcular un término cualquiera de una progresión aritmética? un = a + ( n – 1 ) d a: primer término de la sucesión, n: término ené-simo buscado, d: diferencia Ejemplo: En una progresión para la cual a= 4 y d = 3, el séptimo término o sea n =7 es: u7 = 4 + ( 7– 1 ) 3 = 22 y u10 = 4 + ( 10 – 1 ) 3 = 31 Progresión geométrica o por cociente. Se considera oportuno por el objetivo que se persigue en la enseñanza primaria tener en cuenta la definición abordada por M. González(1967):una progresión geométrica o por cociente es una sucesión cuyos términos son tales que uno cualquiera de ellos, después del primero, es igual al término anterior multiplicado por un número fijo r, el cual se halla dividiendo un término por el que le precede. Si r > 1 es creciente, de lo contrario es decreciente. Ejemplo: La sucesión: 2, cuya razón o cociente r = 3 6, 18, 54, ... Es una progresión geométrica creciente La sucesión 1, ½, ¼, 1/8,... Es geométrica decreciente cuya razón es ½. 84 ¿Cómo calcular un término cualquiera de una progresión geométrica? un = a r n-1 a: primer término de la sucesión, n: término n-simo buscado, r: razón o cociente En la progresión geométrica 3, 6, 12,...calcular el 6. Término si a = 3, r = 2 y n=6 U6 = 3. 2 6-1 = 96 Se considera necesario delimitar la diferencia entre conceptos, que relacionados con las sucesiones numéricas se emplean como sinónimos, lo cual sucede con sucesión y serie. En tal sentido se asume el concepto del citado autor M. González (1967). Serie. Se llama serie a la suma indicada de los términos de una sucesión. Así por ejemplo. Dada la sucesión: a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , ..., an, ... La serie correspondiente es: a 1 + a 2 + a 3 + a 4 + ...+an+ ... Es la regla que permite calcular un término cualquiera de la sucesión. Ejemplo: un= 2n un = 1/n Los ejercicios de sucesiones numéricas están comprendidos dentro del dominio variacional y contribuyen eficazmente a la puesta en práctica de los procesos del pensamiento análisis, síntesis, abstracción, comparación y generalización. En cada una de las comprobaciones de conocimientos que se aplican sistemáticamente para medir la calidad del aprendizaje de los alumnos aparecen ejercicios de este dominio en diferentes niveles de desempeño. Al realizar un análisis de los resultados se observa que no se ha logrado el éxito deseado debido, entre otras cuestiones, a la insuficiente orientación para su tratamiento metodológico y solución. En este sentido se ofrece una vía para dar tratamiento a la comprensión de los ejercicios de sucesiones. ¿Cómo dar tratamiento a la comprensión y solución de los ejercicios del dominio variacional? El tratamiento a la comprensión y solución de los ejercicios debe estar precedido de un análisis de los conceptos que se relacionan con el concepto sucesión. El alumno debe comprender que toda sucesión numérica está formada por términos, que puede ser finita o infinita; que tiene un primer término y puede o no tener un último 85 término, por lo que puede ser finita o infinita; que puede ser descendente y que en ella existe una regularidad o patrón. Ejemplo: Completa la siguiente sucesión: 6, 10,___, ___, 22, 26, ___. ascendente o El maestro aplicando la heurística debe ejercicio, busquen la vía de la solución y orientará: lograr que los alumnos comprendan el que solucionen el mismo, para lo cual Lee detenidamente el texto del ejercicio. ¿Qué palabra o expresiones aparecen en él que puedan ayudar (o entorpecer) la búsqueda de la idea de la solución y solución del ejercicio? − Sucesión − Subraya la palabra o la copia en un lugar del pizarrón., ¿Solamente la palabra sucesión es la que puede ayudarnos a buscar la idea de la solución y solución del ejercicio? − No − ¿Cuál otra? − Completa −. Subraya la palabra o la copia debajo de la palabra sucesión escrita antes. ¿Por qué está compuesta la sucesión? − Por términos. Subraya la palabra o la copia debajo de la palabra completa, antes escrita. . ¿Cual es el primer término? ¿Cuál es el último término? ¿Es finita o infinita? ¿Por qué? ¿Es ascendente o descendente? ¿Por qué? Como tenemos una sucesión constituida por sus términos, ¿qué debe existir entre estos? − Debe existir una regularidad o patrón. Subraya la palabra o la copia debajo de las palabras sucesión, completa y término antes escritas. . ¿Conocemos el patrón? − No. ¿Qué debemos hacer? − Buscarlo. ¿Cómo buscamos el patrón? El maestro explica que en este caso particular se toman dos términos consecutivos. 6 y 10 ó 22 y 26. Hace que busquen regularidades mediante conteo o la aplicación de alguna de las operaciones de cálculo. Lo alumnos deben percatarse que a 6 le faltan 4 para llegar a 10 (6+4=10 ó que 10-6 = 4); procederán de igual manera con el otro par de términos 22+4= 26 ó 26 – 4 = 22, llegando a la conclusión que 4 es la regularidad o patrón. El maestro destaca que ya se ha trabajado con las palabras sucesión, término, patrón y que solamente falta trabajar con la palabra: completa para dejar solucionado el ejercicio. ¿Sabemos como completar la sucesión? A través de preguntas hace que los alumnos analicen que si hay una regularidad o patrón esa debe cumplirse en 86 toda la sucesión. Se invita a buscar la forma de completar lo términos que faltan. Los alumnos determinan que adicionando el patrón a cada término se obtiene el siguiente (La sucesión es ascendente) y de esa manera completan lo términos que faltan. Ejemplo 2. Completa la siguiente sucesión: 9, ___,21.___, 33.__. 45,__,57 En este caso se procede en forma análoga al ejemplo anterior; pero como no hay dos términos consecutivos (pero se aprecia que es ascendente y finita), se invita a los alumnos a buscar regularidades. Ellos se percatarán que siempre entre dos términos conocidos 9 y 21, hay otro que desconocemos; y el que falta se halla a igual distancia de los dos: del 9 y del 21. Mediante preguntas o impulsos el maestro debe lograr que los alumnos reflexionen lógicamente y descubran que es el 15. Se hará que seleccionen otro par de términos no consecutivos, que reflexionen, determinen regularidades y establezcan la conclusión correspondiente para este caso (sucesión aritmética). Por último con la participación de los alumnos se ayuda a deducir, el procedimiento matemático a aplicar en estos casos: la media aritmética (9+21): 2 = 15. Ejemplo 3. Se presenta la siguiente la sucesión 2, 4, 8, __, __, 64, 128, ___, ___ en la cual se aplica el mismo proceso para la comprensión del ejercicio. Se invita a que determinen los términos que faltan. Los alumnos tratarán de aplicar el mismo procedimiento, pero notarán que mediante la adición o la sustracción no se obtiene una regularidad o patrón (esta es una sucesión geométrica), a través de preguntas e impulsos hace que busquen otras vías para hallar el patrón: lo cual podrán hacer mediante el conteo a saltos regulares: dos, cuatro, ocho, dieciséis, treinta y dos, etc. Puede que un alumno al analizar el ejercicio o sucesión se percate que el segundo término se obtiene al multiplicarel primero por 2; el tercero, al multiplicar el segundo por 2 y así sucesivamente. El maestro hace que los alumnos establezcan semejanzas y diferencias entre esta sucesión y las trabajadas anteriormente. Explica que en este caso se está en presencia de una sucesión geométrica y que el patrón se halla dividiendo cada término por el anterior. Conocido el patrón, cada uno de los términos que faltan en la sucesión se determina multiplicando el término anterior por el patrón y se obtiene así el término desconocido buscado. A continuación se ofrece un sistema de ejercicios relacionados con las sucesiones numéricas y de figuras geométricas, agrupadas por niveles de desempeño los 87 3) __X_36 1) ____ 65 2) ____35 4) ____ 46 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 cuales pueden ser empleados por los docentes durante el desarrollo de sus clases o como trabajo independiente en correspondencia con el grado en que trabaje. 1.-. Aquí se muestra una parte de una tabla donde se representan los números del 1 al 100. 21 22 23 24 25 A continuación se ve otra parte de la misma tabla. El número que le corresponde al rectángulo vacío es: 45 55 2.- . Completa la siguiente sucesión en forma de columna: La figura que corresponde es: 1) ___ 2) ___ 3) ___ 4) __X_ 3. Rubén forma la sucesión de números que te damos a continuación: ___; ___; 2,2; 2,5; 2,8 88 La sucesión de números inició con el número: 1) ___ 1,0 2) ___1,9 SEGUNDO NIVEL 4. En la sucesión de números: 4,5; 7,5; 10,5; 13,5; 16,5 3) _X_1,6 4) ___ No lo puedo determinar. los números que la forman se obtienen de: 1) ___ adicionar 0,3. 2) ___ multiplicar por 3. 3) _X_ adicionar 3. 4) ___ multiplicar 0,3. 5. Analiza la sucesión de los siguientes números. 10,02; ____; 10,10; ____; 10,18 Los números que faltan son: 1) ___ 10,04 y 10, 14 2) ___ 10,06 y 10,16 3) _X_ 10,06 y 10,14 4) ___ 10,04 y 10,16 6. Las figuras A, B y C están formadas por triángulos pequeños iguales y se van comportando regular. de una forma ¿Cuántos triángulos pequeños habrá en la figura D? 89 1) ___ 8 2) ___14 3) _X_16 4)___ 9 7. Completa la siguiente sucesión de números: 79 999; 80 004; _____; 80 014; 80 019; _____; 80 029; ____ Los números que faltan son: 1) _____ 80 009; 2) _____ 80 008; 3) __X_ 800 009; 4) _____ 80 009; 8. En la sucesión 2,2; 0,66; 0,198;… 80 022; 80 024; 800 024; 80 024; 80 032 80 034 800 034 80 034 Para obtener cada número del anterior: 1) ___ Se sustrae 1,002 2)_X_ Se multiplica por 0,3 3) ___ Se sustrae 1,54 4) ___ Se adiciona 0,4 9 . Analiza la sucesión de los siguientes números. 94; ____; 102; ____; 110; 114; 118 Los números que faltan son: 1) ___ 96 y 104 2) ___ 98 y 104 3) ___ 96 y 106 4) _X_ 98 y 106 10. En los Estados Unidos, la cuarta parte de los ciudadanos que no tienen seguros de cobertura médica son niños. Si hay 43 millones de ciudadanos sin seguro médico, los niños que tienen esa situación aproximadamente son: 1) ____ 1 750 000 2) ____ 107 500 000 3) ____ 17 500 000 4) __X_ 10 750 000. 90 11. En la sucesión de números: 60, 120, 180,___, 1 800 los números que la forman cumplen las siguientes condiciones: 1) __ Sólo son múltiplos de 20. 3) __ Son múltiplos de 50. TERCER NIVEL 2) __ Sólo son múltiplos de 30. 4) X_Son múltiplos de 20 y 30. 12. Las figuras 1, 2 y 3 están formadas por triángulos pequeños iguales y se van comportando de una forma regular. Según la cantidad de triángulos pequeños en cada una de ellas, ¿cuántos triángulos pequeños hay en la figura que ocupa el lugar 5? 1) __X_ 25 2) ____ 16 3) ____ 23 4) ____ 14 13. La empresa de cultivos varios y el sector cooperativo en Cuba desarrollan en el año 2 004 uno de sus más amplios planes de siembra de hortalizas. La superficie que se contempla sembrar en el equivale a 7 000 caballerías. segundo semestre del año Expresa en metros cuadrados a cuánto equivale la superficie a en el segundo semestre. Respuesta correcta: _939 414 000 metros cuadrados. sembrar 14. Elabora una sucesión de siete números que cumpla las siguientes condiciones: Inicie con el número 240, y cada número es el doble del siguiente. Respuesta: _240, 480, 960, 1920, 3840, 7680 y 15 360. 91 15. Elabora una sucesión de siete números que cumpla las siguientes condiciones: Que sean fracciones comunes, en forma ascendente. Respuesta: _1/9; 2/9; 3/9; 4/9; 5/9; 6/9 y 7/9. La inclusión del dominio variacional como ajuste curricular en los programas de los diferentes grados de la enseñanza primaria, sirvió para Cuba se incluyera entre los países participantes en los Eventos Regionales de medición de la calidad de la Educación; posibilitando con ello la solución exitosa, por parte de los alumnos, de variados y complejos ejercicios de sucesiones numéricas pertenecientes a este dominio cognitivo. La solución de los ejercicios de sucesiones numéricas y de figuras geométricas contribuyen decisivamente al desarrollo de los procesos del pensamiento: análisis, síntesis, abstracción y generalización. La carencia o falta de materiales de corte metodológico que ilustre a los maestros la mejor manera de ofrecer tratamiento a estos ejercicios demanda que se elaboren materiales o artículos como éste. BIBLIOGRAFÍA 1. González; Mario. Algebra Elemental Moderna V Curso. La Habana, Pueblo y Educación, 1967. 2. Brehmer, Siegfried y Harry Apelt. Sucesiones. Análisis Matemático. La Habana, Pueblo y Educación. 1984. 3. Sucesiones numéricas. En http://centros4.pntic.mec.es/ies.santa.maria.del.carrizo/economat/test/test1 0suce. htm. Consultado 4 de mayo del 2009; 10:30 a.m.
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