Omet navegació

Model matemàtic

Sabers

  1. Ús de les equacions de primer grau com a models matemàtics de situacions contextualitzades.
    #ALG.ID
  2. Ús de la proporcionalitat geomètrica com a model matemàtic de situacions contextualitzades relacionades amb el teorema de Tales.
    [ESS]
    #ESP.FG
  3. Ús de les funcions com a models matemàtics.
    #ALG.RF
    #ALG.PC
  4. Ús de recursos digitals o interactius per buscar la funció que modelitzi millor un context.
  5. Anàlisi de les solucions d'un problema, presa de decisions en conseqüència i formulació de prediccions, si escau.
    [ESS]

Descripció i orientacions

Reflexions generals

El treball del llenguatge algebraic i la introducció de les funcions a 2n d’ESO obre un ampli camp d’estudi dins d’aquest bloc de sabers. L’alumnat, per mitjà dels patrons i les funcions, pot modelitzar i analitzar fenòmens propis de les matemàtiques o del món real, adquirint experiència en la modelització de situacions i relacions lineals. A 1r d’ESO ja s’ha treballat l’ús de la proporcionalitat numèrica com a model de situacions contextualitzades; ara a 2n, l’alumnat també podrà resoldre problemes i crear models fent ús de la proporcionalitat geomètrica. Tant en el cas de les funcions com en el cas de la proporcionalitat, els programes de geometria dinàmica poden esdevenir eines molt valuoses per crear els models o validar-los. El professorat hem de procurar fer propostes per treballar la modelització que portin l’alumnat a fer servir representacions diferents, com ara taules, gràfiques o equacions, fet que ens pot permetre connectar no només les matemàtiques amb altres disciplines o el món real, sinó també idees diferents dins de les matemàtiques mateixes.

Comentaris sobre les connexions

La creació de models a 2n d’ESO va lligada als sabers dels diferents sentits que es treballen al llarg d’aquest curs, faciliten el procés de modelització i afavoreixen un bon escenari per treballar situacions contextualitzades. Així, dins del sentit algebraic s’estableixen connexions amb equacions ( #2.ALG.ID) i funcions ( #2.ALG.RF, #2.ALG.PC) i, amb la proporcionalitat geomètrica com a model, es connecta amb el sentit espacial ( #2.ESP.FG).

Observacions sobre alguns sabers d’aquest bloc

L’alumnat té a l’abast molts recursos per treballar el saber #2.ALG.MM.D. El full de càlcul ens permet trobar funcions d’ajust de manera senzilla i amb els programes de geometria dinàmica també se’ns obre un món ple de possibilitats. Aquests programes ofereixen fer representacions gràfiques i càlculs complexos, però a més potencien la part creativa del procés de modelització. En aquest sentit, el repositori de materials del programa GeoGebra proporciona multitud de propostes ja preparades per fer a l’aula.

Comentaris sobre els sabers essencials i d’ampliació

Com a 1r d’ESO, s’ha destacat el saber #2.ALG.MM.E com a essencial, ja que es considera fonamental en el procés de resolució de problemes. Quan l’alumnat fa tasques de modelització, un cop obtinguda la solució, aquesta s’ha d’interpretar i validar i, en cas que no solucioni el problema de la realitat, prendre les decisions oportunes.

També s’ha destacat com a essencial el saber #2.ALG.MM.B, ja que la comprensió i aplicació del teorema de Tales en diferents contextos, com per exemple l’ampliació i la reducció de figures planes, és un dels sabers essencials del sentit espacial a 2n i pot resultar un bon context en què treballar els models matemàtics en aquest curs.

Apreciació de l’interès dels processos de modelització com a forma atractiva d’enllaçar les matemàtiques amb la realitat sobre la qual es vol actuar.

Ús de la proporcionalitat numèrica com a model matemàtic de situacions contextualitzades.

Anàlisi de les solucions d'un problema, presa de decisions en conseqüència i formulació de prediccions, si escau.

Ús de les equacions de primer grau com a models matemàtics de situacions contextualitzades.

Ús de la proporcionalitat geomètrica com a model matemàtic de situacions contextualitzades relacionades amb el teorema de Tales.

Ús de les funcions com a models matemàtics.

Ús de recursos digitals o interactius per buscar la funció que modelitzi millor un context.

Anàlisi de les solucions d'un problema, presa de decisions en conseqüència i formulació de prediccions, si escau.

Recursos i activitats

Recursos i activitats generals per al bloc de sabers

Tal com s’esmenta també al document de 1r d’ESO, un tipus de tasques en les quals el treball de modelització matemàtica pot encaixar òptimament són els projectes. Al CREAMAT s’hi pot trobar una campanya anomenada Matemàtiques i projectes on es poden trobar molts exemples detallats amb tots els materials necessaris per portar-los a l’aula.

Recursos i activitats per treballar sabers concrets

A continuació, es presenten algunes idees sobre recursos i activitats d’aprenentatge que poden contribuir a l’adquisició dels sabers d’aquest bloc.

A. Ús de les equacions de primer grau com a models matemàtics de situacions contextualitzades. #ALG.ID

El saber #2.ALG.MM.A va lligat amb el saber #2.ALG.ID.C, resolució de problemes d’equacions de primer grau contextualitzats. Al bloc Igualtat i desigualtat s’exposa un possible camí a seguir partint de l’enunciat del problema fins a arribar a la solució, i poder-la validar d’acord amb el context del problema.

A 2n d’ESO podem trobar contextos en què les equacions són necessàries per donar resposta a reptes diversos i que ens poden permetre establir connexions de diferents tipus. Alguns exemples en són la llei d’Ohm, que s’estudia a la matèria de tecnologia i estableix la relació que hi ha entre la resistència, la tensió i la intensitat d’un circuit; i les màquines simples amb la llei de la palanca o el treball amb densitats o forces, a física i química. En els tres exemples, les equacions de 1r grau permeten resoldre varietat de problemes i contextualitzar-ne el treball.

Resolució de problemes d'equacions de primer grau contextualitzats.

B. Ús de la proporcionalitat geomètrica com a model matemàtic de situacions contextualitzades relacionades amb el teorema de Tales. [ESS] #ESP.FG

Per treballar el saber #2.ALG.MM.B, ús de la proporcionalitat geomètrica com a model matemàtic de situacions contextualitzades relacionades amb el teorema de Tales, trobem moltes situacions: calcular l’alçada d’un edifici, fer dibuixos de plànols o mapes a escala, dissenyar o construir maquetes, etc. Als materials del sentit espacial (de 2n curs) es poden trobar exemples detallats dins del bloc Formes geomètriques de dues i tres dimensions quan es fa referència al saber Comprensió i aplicació del teorema de Tales en contextos diferents. També per treballar el saber #2.ALG.MM.B, trobem el material elaborat pels professors Maite Gorriz i Santi Vilches, Trucs de cinema, en el qual l’alumnat analitza com aplicar la proporcionalitat geomètrica per fer trucs de cinema i descobreix el teorema de Tales.

Cal recordar que el saber #2.ALG.MM.B és essencial, però que els recursos que s’acaben de descriure són només una proposta.

C. Ús de les funcions com a models matemàtics. #ALG.RF #ALG.PC

Una eina imprescindible per modelitzar la realitat són les funcions. En aquest curs es proposa una primera aproximació al concepte i a les funcions més senzilles i una activitat molt interessant per treballar el saber #2.ALG.MM.C és Gràfics de funcions emplenant ampolles, d’Anton Aubanell, que podem trobar a l’ARC. En aquesta activitat es proposa fer una petita investigació que consisteix a omplir una ampolla cilíndrica a petits intervals, amb una unitat de mesura de, per exemple, 50 cl i anar mesurant l’alçada del líquid a cada pas. Amb les dades recollides es crearà un núvol de punts i s’intentarà aproximar gràficament la funció que modelitza la situació. En aquest punt es dona peu a parlar de la corba que ajusta al màxim (aproximació enfront d’interpolació) i dels errors de mesura i, fins i tot, es pot pensar en una manera de mesurar aquests errors. Un cop s’ha treballat manipulativament amb l’ampolla proporcionada, es pot fer un treball de relacionar altres ampolles amb diferents perfils amb les gràfiques que proporcionarien. Es pot complementar l’activitat amb aquest aplicatiu molt visual, Experiencing maths.

Aquesta activitat està també descrita al llibre El lenguaje de funciones y gráficas (Shell Center for Mathematical Education, 1990).

D. Ús de recursos digitals o interactius per buscar la funció que modelitzi millor un context.

En situacions com la descrita anteriorment en què els models matemàtics són funcions lineals o afins, l’ús de la geometria dinàmica pot ser de molta ajuda. Es pot treballar el saber #2.ALG.MM.D amb el programa GeoGebra, més concretament amb l’eina recta de regressió. Seria desitjable fer prèviament una aproximació manual a la situació com la de l’activitat anterior per, posteriorment, demanar que el programa ens doni la recta que millor aproxima. Així com l’activitat d’emplenament d’ampolles es pot dur a terme sense que els estudiants coneguin què són les funcions (de fet, és una bona activitat d’introducció), aquesta proposta ha de ser necessàriament posterior, un cop els estudiants ja coneixen i s’han familiaritzat amb l’expressió algebraica de les funcions. És important també que aquesta recerca de l’expressió algebraica amb el programa tingui un objectiu, com ara el de determinar la imatge o l’antiimatge d’un valor que no ens és possible d’obtenir per mitjà de la mesura.

E. Anàlisi de les solucions d'un problema, presa de decisions en conseqüència i formulació de prediccions, si escau. [ESS]

En qualsevol de les activitats i situacions proposades a l’alumnat serà important parar atenció al saber #2.ALG.MM.E, sobretot quan les activitats comportin una investigació, manipulació i descoberta. Aturar-se a comprovar si s’està anant per bon camí, valorar críticament les solucions d’un problema, veure si són coherents i adequades i prendre decisions en conseqüència és essencial en el bon fer matemàtic. Cal donar espais a l’aula perquè això passi i animar els estudiants a reflexionar contínuament sobre la feina que estan fent i sense donar veredictes, ajudant que siguin ells mateixos qui facin l’anàlisi amb l’ajuda de les nostres preguntes, que els aniran guiant, si cal. Si l’activitat és d’una durada llarga (diverses sessions), es pot fer una aturada de tota la classe en un punt intermedi per posar en comú els resultats obtinguts fins al moment i fer aportacions de millora entre tots.

Cal recordar que el saber #2.ALG.MM.E és essencial, però que els recursos que s’acaben de descriure són només una proposta.

Creado con eXeLearning (Ventana nueva)