Florero Figura 2. Tres tipos de presentaciones

Transcripción

1 Plan de clase (1/3) Escuela: Fecha: Profesor (a). Curso: Matemáticas 7 Eje temático: MI Contenido: Resolución de problemas de conteo mediante diversos procedimientos. Búsqueda de recursos para verificar los resultados. Intenciones didácticas: Que los alumnos utilicen diversos procedimientos para resolver problemas que impliquen obtener la cantidad de combinaciones que se pueden hacer con los elementos de un conjunto dado. Consigna: Organizados en equipos resuelvan los siguientes problemas. 1. Samuel vende arreglos florales y para esta semana ha conseguido cuatro clases de flores (Figura 1). Por cada clase de flor ofrece tres presentaciones distintas (Figura 2): Figura 1. Cuatro clases de flores Caja Florero Figura 2. Tres tipos de presentaciones Pedestal - Dibuja una tabla o un diagrama para contar todos los arreglos diferentes que ofrece Samuel - Qué operación con los datos se puede realizar para obtener el número de arreglos diferentes? - En este caso, Es lo mismo flor roja y arreglo florero que arreglo florero y flor roja?

2 2. En una nevería se venden los siguientes sabores: fresa, vainilla, limón, nuez y chocolate. Juan quiere comprar un helado de dos bolas de sabores diferentes de las que se sirven en un vaso. - Haz una tabla o un diagrama en el que representes todas las diferentes posibilidades en las que se puede pedir el helado. Cuántas formas diferentes hay? - Qué operación u operaciones con los datos llevan al resultado? - En este caso, es diferente un helado de fresa y limón que un helado de limón y fresa? Por qué? - Si además se considera la posibilidad de que ambas bolas sean de un mismo sabor; aprovecha lo que hiciste en el punto anterior para determinar todas las formas diferentes en que se puede pedir el helado. - Qué operación u operaciones con los datos llevan a este resultado? Consideraciones previas: En el primer problema, los estudiantes pueden hacer un listado sistemático, un arreglo rectangular o un diagrama de árbol; estas dos últimas representaciones son las más apropiados para inferir que la operación que lleva al resultado es el producto de las cardinalidades de los conjuntos (regla del producto combinatorio). Algunos estudiantes pueden tener la tendencia a realizar listados dibujando las flores o los helados, estas son representaciones icónicas que se deben desincentivar poco a poco a favor del uso de símbolos; así mismo el uso de los nombres completos (margarita, Florero) para hacer los listados conviene reducirlos, por ejemplo (m, F) o algo equivalente. En el segundo problema también se esperan listados, arreglos rectangulares o diagramas de árbol, pero hay varias diferencias respecto al anterior: 1) No hay dos conjuntos diferentes, si no las dos elecciones (sabor de la bola) se realizan sobre el mismo conjunto. 2) Si se aplica la regla del producto debe notarse que se cuenta 2 veces un mismo tipo de helado (Fresa-limón es igual a Limón-fresa). La intención es que los estudiantes entiendan el esquema de la regla del producto combinatorio pero que lo apliquen de manera flexible y no mecánicamente: Si en un conjunto se puede elegir un objeto de N maneras y de otro conjunto se puede elegir un objeto de M maneras, entonces una pareja formada por un objeto de cada conjunto se puede elegir de N M maneras. Con el fin de que los estudiantes adquieran esta regla, los recursos de los arreglos rectangulares y el diagrama de árbol sirven como un medio para ese fin, pues permiten inferir la regla, justificarla y controlar su aplicación. La potencia de la regla del producto combinatorio se pone de manifiesto cuando la cardinalidad de alguno o ambos conjuntos en juego es muy grande. Una dificultad que suelen tener los estudiantes es saber cuándo se cuenta o no el orden; por ejemplo, en el primer problema la pareja (clase de la flor, presentación del arreglo) es la misma que (presentación del arreglo, clase de la flor), pero al aplicar la regla del producto (4x3 = 12) no se están contando ambas, sino sólo una Por qué? En cambio, en el problema 2, aunque también la pareja (sabor fresa, sabor vainilla) es la misma que (sabor vainilla, sabor fresa), al aplicar la regla del producto para el caso en que no se permite el mismo sabor (5 x 4 = 20) se están contando las parejas y sus recíprocas y, por lo tanto, es necesario dividir entre 2, obteniéndose 10 diferentes tipos de helado de dos bolas. Los estudiantes deben reflexionar y encontrar las razones por lo que esto es así; no se trata de que obtengan una regla general sobre cuándo se cuentan o no las parejas recíprocas, sino en cada caso particular analizar este punto.

3 Observaciones posteriores: 1. Cuáles fueron los aspectos más exitosos de la sesión? 2. Cuáles cambios considera que deben hacerse para mejorar el plan de clase? 3. Por favor, califique el plan de clase con respecto a su claridad y facilidad de uso para usted. Muy útil Útil Uso limitado Pobre

4 Plan de clase (2/3) Escuela: Fecha: Profesor (a). Curso: Matemáticas 7 Eje temático: MI Contenido: Resolución de problemas de conteo mediante diversos procedimientos. Búsqueda de recursos para verificar los resultados. Intenciones didácticas: Que los alumnos utilicen diversos procedimientos para resolver problemas que impliquen obtener la cantidad de variaciones que se pueden hacer con los elementos de un conjunto dado. Consigna: Organizados en equipos lean los enunciados y hagan lo que se pide. 1. Se tienen cuatro lienzos de tela, cada uno de uno de los siguientes colores: rojo, azul, verde y blanco, con los que se van a elaborar banderas. Cada bandera debe tener un color en cada franja, el cual puede no repetirse o se puede repetir una o dos veces. - Realiza un diagrama para representar todas las banderas que se pueden hacer Cuántas banderas se puede hacer? - La bandera (rojo, azul, rojo) es diferente de la bandera (azul, rojo, rojo)? - Qué operación u operaciones con los datos llevan al resultado? - Si se requieren banderas en las que no se puede repetir el color de cada franja Cómo se puede determinar el número de estas banderas? Encuentra dicho número: - Qué operación u operaciones con los datos llevan al resultado? 2. En un ayuntamiento las placas que deben portar los vehículos de dos ruedas para poder circular están formadas por números de 3 cifras: Los funcionarios del ayuntamiento, para distinguir entre placas de bicicleta de las de motocicleta, deciden que las primeras sólo utilicen los dígitos 0, 1, 2, 3 y 4. - Realiza un diagrama para representar todos las placas diferentes para bicicleta que se pueden formar con esos dígitos Cuántas placas diferentes se pueden hacer? - Qué operación u operaciones llevan al resultado? - Son diferentes las placas 325 de la placa 352? y la 324 de la 423?

5 - Si se decide además no emitir placas que comiencen con el número cero Cuántas placas se pueden formar? Cuántas se deben restar al conteo anterior? - Si sí se permiten las placas que comiencen con cero, pero no las que tengan dígitos repetidos Cuántas placas se pueden formar? - Qué operación u operaciones llevan a este resultado? Consideraciones previas: A diferencia de los problemas del plan anterior, en éstos sí importa el orden de los elementos de los arreglos; además se implican tres en lugar de sólo dos elecciones. En el problema 1, igual que en los problemas anteriores, algunos estudiantes intentarán hacer una lista sistemática dibujando las banderas completas e iluminándolas; se les debe sugerir que utilicen símbolos y eviten las representaciones icónicas. También conviene propiciar el uso de diagramas de árbol o, en el caso de los más avanzados, la regla del producto; sólo conviene utilizar las listas en las primeras exploraciones; esto ayuda a decidir cómo representar los objetos y a entender el problema. Con estos problemas se espera que los estudiantes noten 1) que los arreglos con los mismos objetos son diferentes si el orden es distinto; 2) que se aplica la regla del producto dos veces sucesivas; 3) en el caso en que no se permiten repeticiones se utiliza la cardinalidad del conjunto original pero cada vez restando una unidad: n(n-1)(n-2). Observaciones posteriores: 1. Cuáles fueron los aspectos más exitosos de la sesión? 2. Cuáles cambios considera que deben hacerse para mejorar el plan de clase? 3. Por favor, califique el plan de clase con respecto a su claridad y facilidad de uso para usted. Muy útil Útil Uso limitado Pobre

6 Plan de clase (3/3) Escuela: Fecha: Profesor (a). Curso: Matemáticas 7 Eje temático: MI Contenido: Resolución de problemas de conteo mediante diversos procedimientos. Búsqueda de recursos para verificar los resultados. Intenciones didácticas: Que los alumnos utilicen diversos procedimientos para resolver problemas que impliquen obtener la cantidad de permutaciones que se pueden hacer con los elementos de un conjunto dado. Consigna: Organizados en equipos lean los enunciados y respondan lo que se pide. 1. En un edificio nuevo hay 5 departamentos, cada departamento cuenta con un lugar de estacionamiento. Se han habitado sólo dos departamentos, el de Carmen y el de Daniel, quienes pueden colocar cada noche sus coches en el lugar que prefieran, si no está ocupado. - Realiza un diagrama para representar todas las formas en que se pueden estacionar los dos coches Cuántas formas diferentes hay de estacionarlos? - Qué operación u operaciones con los datos llevan al resultado? 2. Suponga que se forman arreglos de tamaño cinco utilizando sólo dos letras A y tres letras B; por ejemplo: AAABB, AABAB, etc. - Realiza una tabla o diagrama para representar todos los arreglos que se pueden formar Cuántos hay? - Qué operación u operaciones con los datos llevan al resultado? - Qué similitud y qué diferencia tiene este problema con el problema 1 de los coches y estacionamientos? Consideraciones previas: El problema los coches es de colocación; el razonamiento sigue este esquema: De cuántas maneras se puede escoger un estacionamiento para el coche de Carmen? Respuesta: de 5 maneras. Una vez elegido el lugar para el coche de Carmen De cuántas maneras se puede elegir un lugar para el coche de Daniel? Respuesta: de 4 maneras. Luego hay 5x4=20 formas en que pueden colocar sus coches. En los problemas de colocación la aplicación de la regla del producto requiere que el estudiante determine primero cuál es el conjunto en el que debe elegir; se elige el estacionamiento para cada coche y no el coche para cada estacionamiento. El problema 2 es muy importante pues permitirá entender la expansión del binomio de Newton. El razonamiento es similar al de los coches y estacionamientos, donde ahora las A s juegan el papel de los coches, aunque en este caso son indistinguibles; de donde a 20 hay que dividirlo entre 2 para obtener 10 Por qué? Conviene que en estos problemas se deje a los estudiantes que utilicen sus recursos de representación (listas, arreglos rectangulares, diagramas de árbol) con libertad y que lleguen a la solución sin apresurarlos a la aplicación de la regla del producto. Una vez que hayan encontrado la solución con sus propios recursos se les preguntará cómo

7 encontrar la solución haciendo operaciones y se les puede sugerir el razonamiento anterior como ejemplo para resolver otros problemas de colocación. Observaciones posteriores: 1. Cuáles fueron los aspectos más exitosos de la sesión? 2. Cuáles cambios considera que deben hacerse para mejorar el plan de clase? 3. Por favor, califique el plan de clase con respecto a su claridad y facilidad de uso para usted. Muy útil Útil Uso limitado Pobre