DE LA ARITMÉTICA AL ALGEBRA - Biblioteca Digital CONEVyT
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<strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>ARITMÉTICA</strong> <strong>AL</strong> <strong>AL</strong>GEBRA<br />
LUDWING J. SA<strong>LA</strong>ZAR GUERRERO FRANCISCO VEGA HERNAN<strong>DE</strong>Z<br />
HUGO BAHENA ROMAN<br />
INSTITUTO POLITÉCNICO NACION<strong>AL</strong><br />
CENTRO <strong>DE</strong> ESTUDIOS TECNOLÓGICOS<br />
W<strong>AL</strong>TER CROSS BUCHANAN<br />
jayce@prodigy.net.mx juegosmatematicos@hotmail.com<br />
En el nivel medio superior los alumnos presentan serias dificultades en el aprendizaje de las<br />
matemáticas y aun más cuando se tiene que realizar en operaciones aritméticas, una problemática<br />
detectada es el paso que realiza el alumno al obtener el valor numérico de distintas expresiones<br />
algebraicas, para el maestro esto parece sencillo pero en realidad presenta serias dificultades, ya<br />
que el alumno además de operar aritméticamente tendrá que sustituir valores numéricos por<br />
variables (letras). En trabajos anteriores ya hemos señalado las dificultades que presenta el<br />
alumno en las operaciones con aritmética y para lo cual se diseño un software que le permitiera la<br />
practica y evaluación del trabajo que realiza, siguiendo con esta temática se ha realizado un<br />
software que le permita al alumno realizar ejercicios donde obtenga el valor numérico de<br />
expresiones algebraicas, al igual que el programa anterior este material trabaja de la misma<br />
manera por medio de menú (elección a la carta) y maneja tres niveles de dificultad, después de<br />
dar su respuesta el alumno obtiene una calificación, si lqa respuesta es correcta le preguntará si<br />
desea continuar, si esta mal le permite dos intentos mas, después aparece la solución detallada<br />
Este programa complementa al de aritmética presentada ya con anterioridad en dichos congresos<br />
de SOMECE<br />
Por otro lado, afirmamos que si el alumno posee bases firmes en aritmética elemental, manejo<br />
adecuado de las reglas de los signos, supresión de los signos de agrupamiento, simplificación de<br />
expresiones y orden en las operaciones, saldrá triunfante en los retos que presentan los problemas<br />
abstractos del álgebra y otras disciplinas, así tendremos un nuevo miembro en el clan de quienes<br />
amamos las matemáticas y apreciamos su belleza intrínseca.<br />
Mostraremos dos ejemplos que se utilizaron para determinar la importancia de la Aritmética y la<br />
sustitución algebraica.<br />
Uno de ellos es en la ecuación de segundo grado:<br />
2X 2 + 3X - 5 = 0<br />
Para resolverla se pueden utilizar diversos procedimientos algebraicos, uno de ellos es la formula<br />
general.<br />
En la cual tendra que sustituir los siguientes valores: : a = 2 ; b = 3 y c = -5 en la formula<br />
general.<br />
X<br />
= − ± −<br />
b<br />
2<br />
b<br />
2a<br />
4ac
sustituyendo se tiene<br />
2<br />
− 3± 3 −4•2•( −5)<br />
X =<br />
2•2 Lo cual resolver, no debería de presentar ningún problema para el alumno.<br />
La solución que se obtiene es X1 = 1 y X2 = - 5/2<br />
Al proceder a comprobar sus resultados se le presentará la siguiente operación después de sustituir<br />
en la ecuación general:<br />
2(1) 2 + 3(1) - 5 = 0 y 2<br />
2<br />
⎛ 5⎞<br />
5<br />
⎜ − ⎟ + 3 − 5 0<br />
⎝ 2⎠<br />
2<br />
⎛ ⎞<br />
⎜ ⎟ − =<br />
⎝ ⎠<br />
La segunda operación es más complicada que la primera, ya que presenta un número racional a<br />
operar.<br />
Segundo ejemplo:<br />
2x−3 4x− 5<br />
En la ecuación − 4 = + 3,<br />
la solución es x = ½, al sustituir este valor en la<br />
4 2<br />
ecuación para su comprobación se realizan las siguientes operaciones<br />
2 1 ⎛−<br />
⎞ ⎛−1⎞<br />
⎜ ⎟ − 3 4⎜<br />
⎟ − 5<br />
⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠<br />
− 4 = + 3<br />
4<br />
2<br />
Como podemos observar van unidos de la mano las operaciones aritméticas y la sustitución es por<br />
ello que este programa de sustitución lo hemos unido con los programas de aritmética.<br />
En el examen diagnostico que se realizo a los alumnos de nuevo ingreso, dos de las preguntas que<br />
se plantearon son:<br />
Determina el valor numérico de cada expresión<br />
17. x = 2t 2 – 4t para t = 4 x=<br />
18<br />
2 2 2<br />
a + b − c<br />
M =<br />
ac − cb<br />
para a = 2 , b= 3 , c=-2. M=<br />
Los resultados que se obtuvieron de un total de 660 alumno solo 45 contestaron correctamente la<br />
pregunta 17 y 4 la pregunta 18.<br />
Ante la situación planteada, se impone una intensa búsqueda de alternativas reales y factibles, con<br />
las cuales se ayuden a todos aquellos estudiantes para quienes las matemáticas son algo tedioso y<br />
un obstáculo en su vida. Es preciso que esa alternativa les facilite a esos alumnos el aprendizaje de
esta ciencia tan interesante y que muestre alegría e interés al introducirse en los recovecos de ese<br />
sorprendente mundo de los cálculos y operaciones matemáticas.<br />
Como observamos, el problema aritmético y la sustitución se complica aún más en el salón de<br />
clases, cuando el maestro presupone este conocimiento y las operaciones las realiza demasiado<br />
rápido, si se toma en cuenta la pobre destreza mental del alumno, provocando que éste se rezague y<br />
no entienda el contexto del problema.<br />
Sin embargo el cerebro puede elaborar este trabajo, ya que cuando tiene que efectuar una<br />
operación ésta es procesada según su grado de complejidad por un gran número de neuronas, para<br />
después ser almacenada y cuando la operación se repite, el número de neuronas que intervienen es<br />
disminuido, para ello, veamos el siguiente ejemplo, realice el cubo de los primeros 7 números<br />
naturales, uno a la vez, sin duda usted no tendrá dificultad en calcular los primeros cinco de ellos, e<br />
incluso tal vez estén almacenados en su memoria, pero qué sucede en el sexto y séptimo número, el<br />
número de neuronas que intervienen cambiará y una vez realizada la operación esta es almacenada<br />
y puede ser recobrada en un período de tiempo corto (memoria volátil), o se puede lograr que los<br />
periodos de tiempo sean más grandes, mediante el reforzamiento de estas operaciones. Es aquí<br />
donde el maestro debe de buscar estrategias que le permitan al alumno pasar su conocimiento a una<br />
memoria de largo plazo, lo que requiere del profesor mayor tiempo para la realización de estas<br />
tareas y la evaluación de las mismas, la cual debe de ser lo más inmediata posible para que<br />
retroalimente el proceso de aprendizaje.<br />
Es por ello que buscando alternativas de solución a esta problemática y en investigaciones<br />
realizadas con alumnos del nivel medio superior se diseñó el programa Aritmética, además<br />
pensando en que los alumnos requieren de bases aritméticas firmes que les permitan desarrollar<br />
sus habilidades operacionales. Este programa de autoevaluación por medio de la computadora<br />
habilita al usuario para practicar las operaciones aritméticas con distintos grados de dificultad y<br />
verificar los resultados, para dar continuidad a este trabajo se realizo el programa de valor<br />
numérico en el cual el alumno tiene que sustituir el valor de las variables y realizar sus operaciones<br />
ya sea en lápiz y papel o mental mente según lo requiera el caso. En Aritmética contempla<br />
diferentes tipos de operaciones, que van desde las tablas de sumar y multiplicar, hasta las<br />
relacionadas con el orden de las operaciones y los símbolos de agrupamiento y de la misma manera<br />
utilizando este material se elaboro valor numérico.<br />
La auto evaluación con apoyo de la computadora permite al usuario practicar las operaciones con<br />
distintos grados de dificultad y verificar sus resultados y procedimientos de solución de inmediato.<br />
Este programa está diseñado por menús de forma tal que permite al alumno sin ninguna dificultad<br />
su uso, no requiere saber computación o de cursos para poder utilizarlo. desde el primer momento<br />
él puede introducirse a este nuevo mundo, evitando que se le forme un obstáculo cognitivo, lo que<br />
sucede por lo general con algunos paquetes de enseñanza, que para aprender la materia se requiere<br />
del manejo de este paquete, que vendrá a simplificar la enseñanza” de aquélla.<br />
Presenta una alternativa de enseñanza individualizada, ya que contempla un menú de ayuda que<br />
le permite al alumno ejercitar en el tema y ser evaluado, además de que el maestro en el salón de<br />
clases se dedica a los alumnos que presentan problemas de aprendizaje.<br />
Presentación de la pantalla:
MENÚ <strong>DE</strong> OR<strong>DE</strong>N V<strong>AL</strong>OR NUMÉRICO<br />
1) BAJO<br />
2) MEDIO<br />
3) AVANZADO<br />
4) FORMU<strong>LA</strong>S<br />
5) PROBLEMAS<br />
4) TERMINAR<br />
Bibliografía<br />
Ponencia (SOMECE, Guadalajara Jal.)<br />
Libros de Álgebra Varios autores.