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   UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL

                       PERU
       FACULTD DE PEDAGOGIA Y HUMANIDADES




              UNIDAD DE POST GRADO

MAESTRÍA EN    : EDUCACIÓN

MENCIÓN        : EDUCACIÓN MATEMÁTICA

CATEDRA DE     : SEMINARIO TALLER DE TESIS II

TEMA            : TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

MAESTRISTA      : VÍCTOR ZENON MILLÁN PECHO

DOCENTE         : MG. LUIS ERNESTO TAPIA LUJAN

SEMESTRE        : II

                  HUANCAYO – PERÚ

                       2012

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL
                 PERU

       FACULTAD DE EDUCACIÓN

         ESCUELA POST GRADO




      EFECTOS DEL ENFOQUE VECTORIAL EN EL
      APRENDIZAJE DE LA GEOMETRIA ANALITICA
          PLANA EN 5TO. DE SECUNDARIA.
   INVESTIGACION EDUCATIVA PURA
               TESIS
     PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE:

       MAGÍSTER EN EDUCACIÓN
              CON MENCIÓN EN:

       EDUCACIÓN MATEMÁTICA

                  AUTOR
     VÍCTOR ZENÓN MILLÁN PECHO

           HUANCAYO - PERÚ
                 2012
ASESORES




MG. : MARTA CELINDA RIOS ZEA

Dr. : LUIS ERNESTO TAPIA LUJÁN
CAPITULO I


        PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA EN ESTUDIO


1.1   DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA

               La educación en el Perú atraviesa por una grave crisis
      económica, social, política, cultural y administrativa reflejándose entre
      otros aspectos en la baja calidad de servicio educativo que brindan las
      instituciones educativas públicas de los diversos niveles y modalidades.

               Sin embrago al margen de la crisis la realidad socioeconómica
      mundial y nacional, exigen a las instituciones educativas públicas, niveles
      altos de calidad del servicio, sustentándose en la creatividad y
      competitividad que deben ostentar los egresados de las instituciones
      educativas.

       El motivo que tuve para la elección de este tema es el hecho que, el
      aprendizaje de la Geometría Analítica en los educandos de las diferentes
      II.EE. estatales del nivel educativo de secundaria, tales como los
      educandos de las II.EE “Politécnico Regional del Centro”” y “Virgen de
      Fátima” de Huancayo es deficiente, escaso o simplemente no se enseña,
      justificando tal afirmación en la encuesta aplicada a los profesores de
      matemática del 5to. Grado de Educación Secundaria, por consiguiente el
      nivel de aprendizaje es bajo por los diversos factores que intervienen en el
      proceso de enseñanza-aprendizaje de la matemática razón por el que he
      visto por conveniente abordar el cartel de capacidades y conocimientos y
      la quinta unidad de aprendizaje de la programación curricular de
      matemática del 5to. Grado de Educación Secundaria destinado al tema de
la geometría analítica, correspondiente al componente: Geometría y
  medición.

   En ese sentido quisiera que el planteamiento de este tema al alumno
  tenga la mayor utilidad en el sentido de que puede ser perceptible, es así
  que me dedicare a adecuar las nociones de la geometría analítica plana
  para su mejor enseñanza, desarrollándola mediante la aplicación del
  algebra vectorial, el cual permitirá que el educando del quinto grado de
  educación secundaria cuente con la suficiente capacidad de análisis y
  razonamiento lógico matemático bajo la intuición de ciertas características
  y conexiones que presenta una determinada situación problemática con la
  cuál, puede tener una concepción mas amplia de la matemática en
  general.



1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

        El problema que motiva la presente investigación y los argumentos
  antes mencionados se manifiesta al enseñar la Geometría Analítica en el
  5to. Grado de Educación Secundaria de acuerdo a un mal enfoque que se
  le da, pues el hecho de ubicar puntos en el plano cartesiano
  relacionándolas con expresiones algebraicas lleva un mecanicismo en la
  realización de operaciones matemáticas que resultan engorrosas y
  dilatantes los cuales dejan de lado el desarrollo de la capacidad de
  raciocinio lógico del educando dando como resultados deficiencias nocivas
  para el desarrollo de una sólida formación lógico matemático.
         El desarrollo bastante axiomático oculta a la perfección el
  desarrollo de la estructura vectorial del espacio, por lo cual se presenta la
  necesidad de replantear los contenidos de este tema de acuerdo a un
  enfoque moderno y científico: La geometría analítica sobre las ideas
  intuitivas que proporciona el algebra vectorial.
a) FORMULACIÓN DEL PROBLEMA GENERAL:

      ¿Cuáles son los efectos del enfoque vectorial en

       el aprendizaje de la Geometría Analítica Plana?



    b) FORMULACIÓN DE LOS PROBLEMAS

      ESPECÍFICOS:


      - ¿Cuál es el grado de capacidad de análisis y razonamiento
       lógico matemático que un alumno del 5to. Grado de Educación
       Secundaria pueda alcanzar con esta enseñanza?


      - ¿Es factible que a través del aprendizaje de la geometría analítica
       haciendo uso de técnicas vectoriales podamos promover un mejor
       rendimiento escolar?


      - ¿Es factible que mediante el enfoque vectorial en la enseñanza
       de la geometría analítica plana podamos promover un mejor
       aprendizaje?



1.3 FORMULACIÓN DE OBJETIVOS:


  1.3.1 OBJETIVO GENERAL

       -Determinar los efectos del enfoque vectorial en el aprendizaje de
      la geometría analítica plana en el 5to. Grado de Educación
      Secundaria – Huancayo.


   1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
       -Diseñar la efectividad del enfoque vectorial en el aprendizaje de la
geometría analítica plana en estudiantes del 5to. Grado de
          Educación Secundaria – Huancayo.
         -Aplicar el álgebra vectorial para promover el aprendizaje de la
          geometría analítica plana en estudiantes del 5to. Secundaria–
          Huancayo.
         -Evaluar el grado de razonamiento lógico y analítico al enseñar los
          vectores en el educando.
         -Comparar los resultados que se obtienen del aprendizaje de la
          geometría analítica en forma vectorial y cartesianamente.
         -Diseñar el estilo de aprendizaje de la geometría analítica plana
          mediante un enfoque vectorial en estudiantes del 5to. Grado de
          Educación Secundaria – Huancayo.


1.4 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO

          A nivel de asignatura la finalidad de su desarrollo es la de
   construir un recurso indispensable para la mejor comprensión y
   transformación del mundo actual y para lograr una actitud adecuada a los
   cambios que experimentan los conocimientos científicos y técnicos para
   ponerse a la par con el estudio de la matemática en la actualidad.

          La enseñanza de la geometría analítica mediante los vectores
   permite estudiar la recta y las secciones cónicas en forma objetiva y
   sencilla, cuya aplicación de estos conocimientos teóricos se hacen útiles
   en la medición de la trayectoria de un proyectil, el movimiento de los
   planetas, interpretar las graficas de ecuaciones, etc.

             El contenido respecto a la enseñanza de la geometría analítica
   hace su aparición en las programaciones curriculares de educación
   secundaria hace poco tiempo y quisiera aprovechar esta introducción de
   las matemáticas superiores para darle una aplicación moderna. Por ello
   considero conveniente abordar el cartel de capacidades, conocimientos y
   la quinta unidad de aprendizaje del programa curricular del 5to. Grado de
Educación Secundaria de las II.EE “Politécnico Regional del Centro”” y
“Virgen de Fátima” de la Provincia de Huancayo, destinado al tema de la
geometría analítica, correspondiente al componente: Geometría y
Medición. Intentare adecuar las nociones de la geometría analítica plana
para su mejor aprendizaje desarrollándola mediante la aplicación del
algebra vectorial, ya que:

        “En la geometría analítica han resultado los espacios vectoriales

        vectoriales   como       una     simplificación    no   solo   técnica     y
        denotación sino conceptual, ya que el calculo con vectores es

       vectores es muy sencillo y se hace independiente de cualquier
        sistema       de         coordenadas,        por        lo     que        se
        adapta    mejor      a     los    problemas        geométricos       de   la
        geometría cartesiana” .

        (1)       RIOS, Sixto. “Algebra Lineal y Geometría               Vectorial”,
        Edic. Paraninfo, Madrid 1976.
        Los vectores no solo constituyen una notación concisa y clara
       para presentar las ecuaciones del modelo             matemático de
       las situaciones físicas y problemas geométricos, sino que,
       además proporciona una ayuda inestimable en la formación
       de imágenes mentales de los conceptos físicos y
       geométricos.
CAPITULO II


                            MARCO TEORICO


2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN


                    En la actualidad con regularidad encontramos un bajo
  rendimiento académico en el área de matemática en los estudiantes del
  nivel Secundario. Pues una serie de factores intervienen en el
  rendimiento académico del área de matemática, como por ejemplo la
  capacidad general para el aprendizaje, el bagaje de conocimientos, la
  vocación, la autoestima y los hábitos de estudio.



        La organización personal del alumno (Cómo estudiar, donde
  estudiar, cuando estudiar, etc.), permite una buena calidad de
  aprendizaje, esto quiere decir, un verdadero aprendizaje, el cual solo se
  logrará mediante la comprensión de los conocimientos; para ello es
  necesario que el estudiante tenga habilidades de estudio, es decir utilice
  buenos métodos y técnicas de estudio. Así, un aprendizaje de calidad
  propicia buenos estudiantes, por ende profesional de calidad y
  competitivo.

        Cabe señalar que el rendimiento académico también se encuentra
  relacionada con la autoestima, ya que este factor permite la superación
  personal, puesto que se encuentra ligada a todos las manifestaciones
  humanas, la importancia de la autoestima radica en que de ser ésta
  negativa, puede causar en el alumno, pérdida de confianza en sí mismo,
  por lo tanto, conllevaría a un bajo rendimiento académico. Seguidamente
damos a conocer el proceso de investigación; mencionando por ultimo
     nuestra hipótesis general: El programa experimental del    aprendizaje de
     la Geometría Analítica Plana mediante un enfoque vectorial, muestra su
     efectividad al promover mejor aprendizaje en el alumno.

              Las investigaciones que se realizaron en el campo de la
     enseñanza aprendizaje de matemática son numerosas pero insuficientes,
     la educación como ciencia activa y cambiante, debe adecuarse a acorde
     al avance de la ciencia y la tecnología.

          No existen muchos trabajos sobre la enseñanza de la geometría
     analítica mediante un enfoque vectorial en base a textos asociados; sin
     embargo se obtienen trabajos relacionados con el presente trabajo de
     investigación. ´



2.1.1 A NIVEL NACIONAL:

    Monografía presentada por: MONTALVO G., Pablo y OSCANOA R.,
    Florencia     (UNCP., Facultad de P. y H., especialidad: Matemática –
    Física,     Huancayo     1981)      “Los vectores   en la   Geometría   y
    trigonometría y su enseñanza aprendizaje en el III ciclo de EBR-
    Huancayo, 1981”
    OBJETIVOS:

           Viendo la necesidad de desarrollar la educación al alcance de las
    posibilidades de los educandos a fin de que tenga una visión amplia de los
    vectores y para su mejor aplicación en la vida practica, nos permitimos
    señalar los siguientes objetivos:

   Tener conocimiento y comprensión de los procesos, hechos y conceptos
    de vectores en la matemática.
   Tener habilidad para calcular con precisión, seguridad y eficiencia en la
    resolución de problemas y ejercicios.
 Emplear los conceptos y procesos vectoriales en la matemática para
  descubrir nuevas generalizaciones y aplicaciones.
 Conocer y apreciar el papel que ocupa la matemática en la sociedad.
 Mostrar rasgos mentales, tales como creatividad, imaginación.
 Identificación y utilización raciona de los vectores.
 Tener base para estudios superiores en la física, geometría y
  trigonometría.
 Formulación de nuevos ejercicios y problemas.
     Los vectores desempeñan una función importante en la matemática y
  por este mismo hecho, deben estar relacionados con ejemplos de la vida
  práctica, es decir, aplicados en trabajos experimentales reales. Esto quiere
  decir que el proceso enseñanza-aprendizaje dentro de la clase debe
  llevarse a cabo con mucho sentido de realismo.

         “En un seminario de organización de cooperación y desarrollo económico
  (OCDE) realizado en Francia se encargo a un grupo de educadores y
  matemáticos que hicieran recomendaciones a los países miembros sobre planes
  de estudios reales y que sugieran posibles métodos de enseñanza, se sugirió
  que en la enseñanza de la geometría se hiciera uso de los vectores”.

   CONCLUSIONES:

 El estudio fundamental de los vectores es introducir conceptos básicos en
  la enseñanza-aprendizaje de diversos temas de la matemática moderna,
  física y otras ciencias a fines dado su gran importancia.
 El movimiento o desplazamiento de personas u objetos y el empleo de
  materiales didácticos, determinan que los educandos elaboren sus propios
  conceptos vectoriales y algunas propiedades aplicadas a su realidad.
 Consideramos que los métodos a emplearse en la enseñanza de los
  vectores es de libre albedrio y capacidad de los profesores, quienes
  adoptan en el mejor logro del aprendizaje de sus alumnos.
 La metodología vectorial es genérica y de fácil manejo en la enseñanza de
  la geometría y la trigonometría.
 HUAYTAN S., Luis y VARGAS N., Manuel (I.S.P.”TP”, Chupaca,
     Especialidad: Matemática 1993) “Efectos de la enseñanza de la
     Geometría Analítica Plana mediante el algebra vectorial en el 5to.
     Grado de Educación Secundaria”.
     OBJETIVOS:

    Experimentar los efectos de la enseñanza-aprendizaje de la geometría
     analítica plana mediante el algebra vectorial.
    Determinar si se logra elevar la efectividad del aprendizaje de la geometría
     analítica plana en estudiantes del 5to. grado de educación secundaria
     mediante la aplicación del algebra vectorial.
 Elaborar y aplicar el algebra vectorial para promover el aprendizaje de la
     geometría analítica.
 Identificar el grado de razonamiento lógico y analítico al enseñar los
     vectores en el educando.
 Comparar los resultados que se obtienen de la enseñanza de la geometría
     analítica en forma vectorial y cartesianamente.


MÉTODOS:


    Método general:
      En el desarrollo del trabajo se ha utilizado el método científico, con sus
respetivos procedimientos.
Método especifico:
    Se hace uso del método experimental.
A nivel de asignatura la finalidad de su desarrollo es la de constituir un
recurso indispensable para la mejor comprensión y transformación el mundo
actual y para lograr una actitud adecuada a los cambios que experimentan
los conocimientos científicos y técnicos para ponerse a la par con el estudio
de la matemática en la actualidad. La enseñanza de la geometría analítica
plana mediante los vectores permite estudiar la recta y las secciones cónicas
    en forma objetiva y sencilla, cuya aplicación de estos conocimientos teóricos
    se hacen útiles en la medición de la trayectoria de un proyectil, el movimiento
    de los planetas, interpretar las graficas de ecuaciones, etc.

    “En la geometría analítica han resultado los espacios vectoriales como una
    simplificación no solo técnica y de notación sino conceptual, ya que el calculo
    con vectores es muy sencillo y se hace independiente de cualquier sistema
    de coordenadas, por lo que se adapta mejor a los problemas geométricos de
    la geometría cartesiana”.

    Los vectores proporcionan una ayuda inestimable en la formación de
    imágenes mentales de los conceptos físicos y geométricos.

    CONCLUSIONES:

 El aprovechamiento escolar en matemática de los alumnos del grupo
    experimental se a incrementado en la aplicación de la enseñanza vectorial de
    la geometría analítica, habiéndose observado ganancias entre la aplicación
    del pre test y del post test.
   La aplicación de vectores en la geometría analítica cobra importancia en el
    educando hacia el conocimiento de nuevos temas de la matemática y física.
   Las puntuaciones medias obtenidas en el post test demuestran una ganancia
    significativa entre el grupo experimental y el de control reflejando en la razón
    crítica; significado estadístico que prueba la efectividad de adaptación del
    educando en el proceso de aprendizaje de los vectores en la geometría
    analítica.
   Se registra zonas en las cuales los resultados son contradictorios debido a
    que no se presenta en el alumno una concepción real de lo que es el vector.


 AGUILAR R., Ismael y SALAS C., Jorge (UNCP., Facultad de P. y H.,
    especialidad: Matemática – Física, Huancayo 1975)
OBJETIVOS:

         Para determinar el objetivo de nuestro trabajo y que este de acorde
   con el plan presentado, es esencial exponer que un plan es una pieza de
   trabajo creador, es una guía de acción para el futuro, una guía que
   comprende, problemas y actividades.

       Lograr desarrollar capacidades generales, desarrollar cualidades de
        veracidad, corrección, de cooperar con los compañeros o amigos, por
        otra parte, el deseo de aprender a nuestro criterio, el éxito en el alcance
        de los objetivos para la enseñanza de los vectores en la geometría
        orientada a la educación secundaria.
       Mejorar la enseñanza, acelerar el aprendizaje, enriquecer el currículum,
        poner un mayor énfasis en la instrucción independiente de los
        estudiantes.
       Elección de nuevos procedimientos más simples y eficientes ayudara a
        elevar la imagen del maestro.


   CONCLUSIÓN:

    El inicio de la enseñanza de los vectores dentro de la geometría es practico,
    para despertar el interés del educando, el estimulo que favorece su
    progreso y aprovechar el valor formativo de esta materia.
         LA TÉCNICA ESTADÍSTICA: Considerado con el fin de recopilar, organizar,

         presentar, analizar e interpretar datos.

         EL MÉTODO EXPERIMENTAL: Por que se va hacer uso de la aplicación del

         experimento para la obtención de resultados.

2.1.2 A NIVEL INTERNACIONAL:

   MATA PEREZ, Filiberto( 2006), investigación realizada en el Instituto
    Politécnico Nacional Centro de investigación en Ciencia Aplicada y
    Tecnología Avanzada del IPN, (México, noviembre de 2006):
“Análisis sobre el Razonamiento en el aprendizaje de los conceptos de
    la Geometría Analítica: el caso particular de las secciones cónicas
    aplicando el modelo de Van Hiele”


    OBJETIVO:

   Analizar el proceso de razonamiento-comprensión de los       estudiantes en
    el acto de aprendizaje de las secciones cónicas (circunferencia, parábola,
    elipse e hipérbola).
    MÉTODO:

 Con el propósito de responder a las preguntas de investigación planteadas
    con anterioridad, ser coherentes con el objetivo y contar con elementos
    sobre nuestro supuesto de investigación, se decidió seleccionar un método
    no experimental.
    Este tipo de métodos están clasificados por su dimensión temporal, número
    de momentos o puntos de tiempo en los cuales se recolectan los datos.


            Este método de investigación ha sido diseñado principalmente para
    aquellos investigadores que desean analizar cambios a través del tiempo en
    determinadas categorías, conceptos, sucesos, eventos, variables, contextos
    o   comunidades.
    Este tipo de investigaciones     recolectan datos a   través del tiempo   en
    puntos o periodos, para      hacer inferencias con respecto al cambio, sus
    determinantes y consecuencias. Tales puntos o periodos por lo común se
    especifican de antemano y se van determinando conforme avanza el
    estudio en el enfoque cualitativo. Los diseños de este tipo de investigación
    se dividen en tres tipos: diseños de tendencias, diseños de         análisis
    evolutivo de grupos y diseños de panel.


           Van Hiele ha escrito en su tesis respecto a la instrucción del
    estudiante lo   siguiente:
“La maduración que lleva al estudiante a un nivel superior tiene lugar de
     una forma especial. Se pueden revelar varias fases en ella (esta
     maduración debe considerarse, por encima de todo, como un proceso de
     aprendizaje y no como una maduración de tipo biológico). Por tanto, es
     posible y deseable que el profesor ayude y acelere. El objetivo del arte de
     enseñar es precisamente enfrentarse a la cuestión de saber cómo se pasa
     a través de estas fases y cómo se puede ayudar al estudiante de forma
     eficaz”.

     CONCLUSIÓN:

    A manera de primer conclusión establecemos que a través de la aplicación
     de las actividades dentro de los niveles de compresión-razonamiento
     diseñadas en base a las fases de aprendizaje del modelo Van Hiele, los
     estudiantes del nivel medio superior pueden llegar a reconocer las cónicas
     en los términos en que se establece en la teoría, como se ha mostrado en
     el análisis de las experiencias .




2.2 ANTECEDENTES HISTORICOS DE LOS VECTORES.


            Escribir esta historia desde el punto de vista en que nos situamos,
     seria, una tarea tan importante como difícil, y debemos contentarnos con
     algunas indicaciones bastante concisas.


            Así “la palabra vector se deriva del latín vehere-vectus, que significa
     llevar, transportar”, el vector, si bien ya era utilizado en la composición de
     fuerzas y velocidades por los trataristas en mecánica desde fines del siglo
     XVII, no tuvo repercusión entre los matemáticos.


                       “El antecesor del vector es el cuaternion que es un
     número complejo que puede expresarse como un conjunto y este conjunto
a su vez estaba formado por dos partes, una parte real y una parte
imaginaria y que solo indican una dirección”.
                                                           William Hamilton.
      “La palabra vector, viene del latín vector, vectoris y este a su de veho,
verbo que significa el que acarrea, el que conduce, el que transporta”. En
geometría se usa para definir una magnitud”.
                                                   Diccionario etimológico.


                    Entendemos que Rene Descartes (1596 – 1650), al
descubrir el sistema de coordenadas había dado un paso para su
representación geométrica, aunque el ignoraba de los vectores; pero a fines
del siglo XVIII y el siglo XIX denominado la edad de oro de la matemática
debido a las innovaciones vertiginosas registradas, surgen, pues nuevas
figuras que dieron un transcendental avance en la matemática.


                    Fue así que Federico Gauss (1775-1855) considera la
suma de vectores en forma implícita, mientras que Billavitis “desarrolla en
la geometría elemental con el nombre de “Método de equipolentes” un
conjunto de operaciones con magnitudes dirigidas que equivale al calculo
vectorial de hoy.


                    Posteriormente, el matemático y astrónomo Sir William R.
Hamillton (1815-1885). “El Padre del Algebra Moderna”, llamado así por
que contribuyo y enriqueció el algebra. Este estudioso elabora, pues, un
algebra de números complejos basado en los pares ordenados de ternas y
cuaternas, este ultimo o conmutativo.


                    Al mismo tiempo, Mobius da una versión del “Calculo
Baricentro” adoptado a las necesidades de la Geometría proyectiva,
mientras que Arthur Cayley desarrollaba sus estudios de vectores en varias
dimensiones hasta n = 8; por su parte el matemático alemán Hermann G.
Grassmann (1809-1877) prolongo el estudio de los números complejos a la
n-adas ordenadas de números reales generalizando así los estudios de
Hamilton para luego quedar en el olvido. Grassmann construyo un basto
edificio algebraico - geométrico basándose en una construcción geométrica
o “intrínseco” del espacio vectorial de “n dimensiones”. Pero son sobre todo
la multiplicación exterior de los vectores e interior de los “multivectores” los
que les proporcionan las herramientas por medio de los cuales trata
fácilmente los problemas del algebra lineal propiamente dicha, en primer
lugar y luego lo relacionados con la estructura euclidiana es decir, con la
ortogonalidad de vectores.


                  Mientras que por un lado los vectores y sus sucesores los
tensores, con el auxilio de los recursos del análisis matemático, encuentran
importantes aplicaciones en diversos campos de la física.
                  En este sentido cabe señalar las obras del ingles Hamilton
y de Grassmann.
                  “Hamilton fue un sabio múltiple que destaco en la
astronomía, física y matemática se ocupo de los vectores y nombre de
estos es invención suya, fue el creador del calculo vectorial”. (2)
                  Aunque el estudio matemático de los vectores tardo
mucho en hacerse formalmente, en la actualidad tiene un gran interés,
sobre todo a partir de los estudios de David Hilbert (1862-1943) y Stefan
Banach (1892-1945), que hicieron uso de la teoría de espacios vectoriales,
aplicándolas a las técnicas de análisis matemático.
                  Peano, uno de los creadores del Método Axiomático y fue
uno de los primeros matemáticos en apreciar todo el valor de las obras de
Grassmann, dio ya en 1888, la definición axiomática de los espacios
vectoriales sobre el cuerpo de los reales y con una notación completamente
moderna, la de las aplicaciones lineales de un espacio vectorial en otro.
Recién en 1947 se aplicaron en la Teoría de la Relatividad
donde se dieron cuenta de la significación e importancia de los vectores,
siendo el norteamericano Josiahw Gibbs (1829-1903) y el inglés Oliver
Heaviside (1885-1925) quienes impulsaron y crearon el análisis vectorial.


                    Es así como el estudio de los vectores ha ido
evolucionando y enriqueciendo su estudio, ya que se hace más profundo
cuando se trata de espacios vectoriales en “n” dimensiones y la estructura
vectorial.
(2)    BALBINI J. “Historia de las ideas modernas en                matemática”.
Editorial Dtpto. De asuntos cientif. Unión Panamericana-Bs. As. 1967.
Pp. 73.




2.2.1 OBJETIVOS Y FINES DE LA ENSEÑANZA DE LOS
        VECTORES


      a) OBJETIVOS:


               Para determinar el objetivo de nuestro trabajo y que este
          acorde con el plan presentado es esencial exponer, que se
          constituye esta una pieza de trabajo creador, es una guía de acción
          para el futuro, una guía que comprende, problemas de actividades.


               Es    conveniente    entonces    comprender     lo    que   en   el
          planteamiento puede ayudar a cualquier maestro, a la orientación
          de los alumnos, ya sea el de menor rendimiento o el mas destacado
          en la clase, las aptitudes e intereses especiales.


                Teniendo estas pautas como precedentes para nuestra labor
          podemos enfocar que, nuestra aspiración es lograr desarrollar
capacidades generales, desarrollar cualidades de           veracidad,
   corrección, de cooperar con los compañeros y amigos, por otra
   parte, el deseo de aprender y a mi criterio, el éxito en el pronostico
   y el éxito en el alcance de los objetivos para la enseñanza de los
   vectores en la geometría analítica orientada a la Educación
   Secundaria.


            Esta dependerá mucho de nuestra inspiración de como
   guiar y animar a los estudiantes, no dejando de lado nuestra
   personalidad y dedicación en el estudio, el planteamiento regular de
   lecciones apropiadas, contribuirá en gran parte asegurar el éxito.


            Los    cambios     estarán    destinaos    a   mejorar      la
   enseñanza, acelerar el aprendizaje, enriquecer el curriculum,
   poner un mayor énfasis en la instrucción individualizada de los
   estudiantes.
            No solo serán las experiencias de la enseñanza de los
   vectores una prueba para mejorar el proceso educativo, sino
   que también crecerá la opinión de que un efectivo aprendizaje
   dependerá de una radical revisión de la imagen de los
   educadores ante la opinión pública.


           La elección de nuevos procedimientos más simples e
   eficientes ayudara a elevar la imagen metodológica del maestro.


b) FINES
           El aprendizaje de los vectores permite en los alumnos
   desarrollar el lenguaje geométrico en el que se expresan los
   resultados del análisis mediante los cuales es posible darles una
   generalidad, como parte integral de un fin formativo. Preparándolo
   para poder pensar y razonar frente a los problemas y ejercicios que
se les presentan, dándole además una capacidad de relacionar con
     las demás disciplinas.


               Por consiguiente, debemos adoptar como meta general
     para la enseñanza de las ciencias, el dominio de estas disciplinas
     que puede ser necesaria para todo ciudadano culto, tanto para sus
     necesidades individuales como para los de la sociedad de la cual
     forma parte.


2.2.2 LOS VECTORES COMO TECNICA DE ENSEÑANZA


        En el campo de la enseñanza aprendizaje, así como en cualquier
   otro campo de las actividades científicas y filosóficas se requieren, de
   una técnica apropiada para el logro de los propósitos trazados.


       En la enseñanza de la matemática se emplean procedimientos
   diversos de acuerdo a la naturaleza del tema, realidad de los
   estudiantes y del medio social en el cual se lleva dicho proceso y, de
   esta manera contribuir eficientemente a la formación integral de la
   personalidad de los futuros miembros de la sociedad, quienes serán
   capaces, de crear valores para el desarrollo de la sociedad.



    a) VECTORES
                Un vector es todo segmento de recta dirigido en el
       espacio. Cada vector posee unas características que son: origen,
       modulo, dirección y sentido. (Leibniz-1705)
b) APRENDIZAJE

 Academia Española de la Lengua)

  “Un cambio en la disposición o capacidad de las personas que puede
 retenerse y no es atribuible simplemente    “Acción y efecto de aprender
 algún arte, oficio u otra cosa” (Real al proceso de crecimiento” Gagné
 (1965:5)


  “El proceso en virtud del cual una actividad se origina o cambia a través

 de la reacción a una situación encontrada, con tal que las características
 del cambio registrado en la actividad no puedan explicarse con
 fundamento en las tendencias innatas de respuesta, la maduración o
 estados transitorios del organismo (por ejemplo: la fatiga, las drogas,
 entre otras)”. Hilgard (1979)




  “Los procesos subjetivos de captación, incorporación, retención y

 utilización de la información que el individuo recibe en su intercambio
 continuo con el medio”. Pérez Gómez (1988).




  “El aprendizaje se ocupa básicamente de tres dimensiones: como

 constructo      teórico, como tarea del alumno y como tarea de los
 profesores, esto es, el conjunto de factores que pueden intervenir sobre
 el aprendizaje”. Zabalza (1991:174)

  El aprendizaje como producto, que pone en relieve el resultado final o
 el desenlace de la experiencia del aprendizaje. El aprendizaje como
 proceso, que destaca lo que sucede en el curso de la experiencia de
 aprendizaje para posteriormente obtener un producto de lo aprendido. El
aprendizaje como función, que realza ciertos aspectos críticos del
    aprendizaje, como la motivación, la retención, la transferencia que
    presumiblemente hacen posibles cambios de conducta en el aprendizaje
    humano. Knowles y otros (2001:15)




2.2.3 LA APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN LA GEOMETRÍA

              Las relaciones establecidas para los vectores en R constituyen
     instrumentos de singular importancia para el tratamiento de ciertos
     conceptos de la geometría elemental. Algunas veces una apropiada
     aplicación de métodos vectoriales facilitara la        interpretación y
     demostración de proposiciones geométricas. (3) DIENES, Zoltan “La
     potencia de la Matemática”. Editorial Estrada, Bs. As., 1ra. Edición,
     1971, pág. 12.




2.2.4 LA APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN LA FÍSICA

            El empleo de los vectores en la física es frecuente al tratar; la
     fuerza, la aceleración y la velocidad los cuales se representan mediante
     los vectores en la que la dirección del vector esta dada por la dirección
     de la cantidad física, en tanto que la magnitud del vector es igual a la
     magnitud física, en las unidades empleadas.




2.2.5 APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN LA GEOMETRIA

    ANALITICA

          La geometría Euclidiana plana sobre una base analítica
    (geometría analítica) en donde los puntos no son objetos indefinidos, ya
que en la geometría analítica los puntos y las rectas del plano son
     objetos que están definidos en términos de números reales llamados
     “coordenadas”.

             En la recta numérica podemos identificar (espacio unidimensional)
     con los números reales. Luego los puntos en el plano (espacio
     bidimensional pueden relacionarse con pares ordenados de números
     reales, a su vez pueden extenderse a espacios de tres dimensiones,
     cuatro dimensiones, “n” dimensiones, e incluso a espacios de infinitas
     dimensiones. (4) HASSER, LA SALLE, “Análisis Matemático” (Vol. 1).
     Edit. Trillas, México 1974.



2.2.6 ALGEBRA DE LOS VECTORES EN R2 (ESPACIO
     BIDIMENSIONAL)
      a) PAR ORDENADO


                 Un par ordenado es un conjunto formado por dos elementos y
       un criterio de ordenación establece cual es la primera componente y
       cual es la segunda. Así en el par ordenado (a, b)
      a: Primera componente
      b: Segunda componente




     b) PRODUCTO CARTESIANO DE DOS CONJUNTOS
             Dados dos conjuntos                 se llama producto cartesiano
       y esta conformado por el conjunto de pares ordenados                  ,
       tales que a pertenece a A y b pertenece a B
      Ejemplos:
        Si
                  {                                }
c) SISTEMA DE CORDENADAS CARTESIANAS


        Se llama sistema de coordenadas cartesianas ala unión de
   cada par ordenado (a, b) que pertenece a                 con un solo punto P
   del plano , es decir :


       Un conjunto de pares ordenados de números reales que son
  elementos del producto cartesiano                el cual se denota por
                        {        ⁄          }


         Y
        4
        3

        2

        1

         0      1   2       3     4         X


       Dos    rectas            numéricas       reales    que    se   intersectan
  perpendicularmente separan al plano en cuatro regiones llamadas
  cuadrantes, las rectas numéricas se llama ejes coordenados , donde
  la recta horizontal se llama eje x o eje de las abscisas y la recta
  vertical se llama eje “Y” u ordenada. El punto de intersección de los
  ejes se llama origen de coordenadas.



d) COORDENADA CARTESIANA


      Se llama coordenada cartesiana               a cualquier    par ordenado
  cartesiana a cualquier par ordenado de números reales (a, b) al que
se hace corresponder un punto y solo un punto P que es la grafica
  de (a, b) y que     ala vez indica       la posición      de este    en el plano
  cartesiano así en la figura 3 se tiene los puntos




e) CONCEPTO DE UN VECTOR Y DE UN ESCALAR


       Un vector en el plano es un par ordenado de números reales
   (x ,y), donde “x” recibe el nombre de primera componente                  y “y”
   segunda componente . a los vectores en el plano se les denota por
   letras   minúsculas   o mayúsculas           con   una    flecha    en la parte
   superior en la parte superior por ejemplo : ⃗⃗ ⃗           ⃗ ⃗     etc.


            Dado los vectores en V2: a = ( X1, X1 ) Y b = ( X2, X2) ,
   Podemos definir:
                              X1 = X2
  i) Si a = b
                                  Y1   =   Y2         (Igualdad de vectores)


   ii) a + b = ( X1 + X2 , Y1 + Y2 )


  iii) r . a = ( r. X1 , r.Y2 )


   Escalar: Un escalar r es un número real.


f) REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA DE UN VECTOR EN EL
   PLANO
                                           
        Geométricamente un vector V =(x, y), se representa en el plano
    mediante u segmento de recta dirigida o una flecha, la flecha se
llama VECTOR GEOMÉTRICO. Un vector V                          R2   puede
   interpretarse como una traslación descrita por un par ordenado de
   números      reales   (x,   y)   la   primera   componente     indica   un
   desplazamiento paralelo al eje x y la segunda al eje “y”.




       Considerando que una traslación tiene un punto inicial o de
   partida S del plano, y un punto final o de llegada en T, cada vector
   
   V =(x, y) tiene un numero infinito de representaciones geométricas
   en el plano, todas ellas son paralelas, de igual sentido y de longitud.




       La flecha asociada al par (x, y) que tiene un punto inicial en el
   origen se denomina representación ordinaria de (x, y) y se dice que
   la flecha o vector tiene posición ordinaria estándar.


g) VECTOR POSICIÓN

        Un vector de posición en R2 es una pareja de puntos que se
   indica con P1 P2 para los cuales P1 es el punto de partida o inicial y
   P2 es el punto de llegada final .Si una flecha tiene como punto inicial
   a P1= (x1 y1) y a P2 = (x2, y2) como punto final, entonces la flecha
                                                           
    P1 P2 es una representación geométrica del vector V =(x, y) donde:


            P1 P2 = (x, y)= (x2 –x1, y2 –y1)


       Si consideramos a los puntos P 1P2 como radios vectores
   entonces según lo mencionado tenemos:


            
           V = P1P2= P2 – P1                       P   = P + V
h) MAGNITUD O LONGITUD DE UN VECTOR

            Para cada vector V ϵ R2, V = (X, Y), existe un escalar o numero
       llamado norma, modulo, longitud o magnitud de V denotado por: ‖ V ‖
       tal que:



        ‖ V ‖ =             X 2 Y2


      i) DIRECCIÓN DE UN VECTOR

          A cada vector no nulo, V = ( X, Y ) le corresponde una dirección
        dada por la medida del ángulo α (ángulo de inclinación de V), que
        forma el vector con el semi-eje positivo de las X para el cual.


          V = (X, Y) = ‖ V ‖ (cosα, senα)


2.3 LA ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LOS VECTORES
   2.3.1 LOS MÉTODOS Y SUS CARACTERISTICAS EN EL
       PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE.


                  El empleo del método esta condicionado a la naturaleza del
        tema, a la amplitud de los estudiantes, a los recursos de la I.E., al
        nivel socio cultural del educando y el medio en el cual se actúa
        pedagógicamente.



        a) EL MÉTODO AXIOMÁTICO


                  Este método es un verdadero instrumento que permite
        sistematizar el cuerpo de conocimientos de la matemática mediante
la selección de conceptos básicos y el establecimiento de sus
relaciones fundamentales de las cuales derivan la definición, los
conceptos y, por deducción los teoremas. Este método es empleado,
como de exposición del curso en diferentes etapas de la enseñanza y
como objeto de estudio.

        A través de este método los contenidos matemáticos son
sometidos a la experiencia directa del educando mediante la
actividad, la concepción por si sola a través de los sentidos de las
cosas, y es así como el alumno adquirirá el concepto, primero
vagamente y apenas esbozado, después mas preciso, mas
consistente, mas claro y obtendrá su sentido universal.


b) MÉTODO HEURISTICO


       El empleo de este método conduce al alumno a la búsqueda
de la verdad mediante el trabajo investigatorio, pues la palabra
heurístico significa precisamente investigación. El alumno, mediante
este método, busca, investiga, descubre la verdad matemática bajo a
orientación del profesor. Aquí el educando trabaja con cierta
independencia y espontaneidad en la búsqueda de la verdad
científica, comprobable por cierto, con la intervención del profesor.


c) MÉTODO DESCRIPTIVO Y CONSTRUCTIVO


          Mediante este método se pate de lo concreto, de objeto
mismo observándolo como tal, con atención y por medio de ella
poder llegar a la abstracción, a la definición. Lo que nos interesa aquí
es que el alumno, siguiendo esta metodología, llegue por su solo
esfuerzo a la definición sin que ningún concepto le sea impuesto,
sintetizando un cierto número de observaciones de experiencias para
captar una o algunas propiedades fundamentales.
2.3.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS:

     VECTOR.-

      “la palabra vector se deriva del latín vehere-vectus, que significa
     llevar, transportar”,   el vector, si bien ya era utilizado en la
     composición de fuerzas y velocidades por los trataristas en mecánica
     desde fines del siglo XVII, no tuvo repercusión entre los matemáticos.


                “El antecesor del vector es el cuaternion que es un
     número complejo que puede expresarse como un conjunto y este
     este conjunto a su vez estaba formado por dos partes, una parte real
     y una parte imaginaria y que solo indican una dirección”.
                                                         William Hamilton.
          “La palabra vector, viene del latín vector, vectoris y este a su de
     veho, verbo que significa el que acarrea, el que conduce, el que
     transporta”. En geometría se usa para definir una magnitud.
                                                  Diccionario etimológico.

                Un vector es todo segmento de recta dirigido en el
     espacio. Cada vector             posee unas características que son:
     origen, modulo, dirección y       sentido.(Leibniz-1705).



   PAR ORDENADO.-


           Un par ordenado es un conjunto formado por dos elementos y
   un criterio de ordenación establece cual es la primera componente y
   cual es la segunda. Así en el par ordenado (a, b)
     a: Primera componen
     b: Segunda componente
PRODUCTO CARTESIANO DE DOS CONJUNTOS.-
           Dado dos conjuntos A y B, AxB se llama producto cartesiano
y esta conformado por el conjunto de pares ordenados (a, b), tales que
“a” pertenece a A y “b” pertenece a B.
Ejemplo:
     Si     A = 2;3;5 y           B =  ;3
                                         1


AxB =   2;1, 2;3, 3;1, 3;35;1, 5;3


SISTEMA DE COORDENADAS CARTESIANAS.-

     Se llama sistema de coordenadas cartesianas a la unión de cada
par ordenado (a, b) que pertenece a R 2 con un solo punto P del plano,
es decir:
Un conjunto de pares ordenados A x B se puede visualizar como una
red de puntos. Como los pares ordenados de números reales que son
elementos del producto cartesiano R x R el cual se denota por R 2.

R2 = R x R =      a, b / a  R, b  R
      Dos     rectas    numéricas       reales   que     se     intersecan
perpendicularmente separan al plano en cuatro regiones llamadas
cuadrantes. Las rectas numéricas se llama ejes coordenadas, donde la
recta horizontal se llama eje “X” o eje de las abscisas y la recta vertical
se llama eje “Y” u ordenada. El punto de intersección de los ejes se
llama origen de coordenadas.

                                        Y


                   CUADRANTE                   CUADRANTE

                          II                        I
                                                           X


                   CUADRANTE                  CUADRANTE

                           III                     IV
COORDENADA CARTESIANA.-

                 Se llama coordenada cartesiana a cualquier par
ordenado de números reales (a, b) al que se hace corresponder un
punto y solo un punto P que es la gráfica de (a, b) y que a la vez indica
la posición de este en el plano cartesiano.



FÍSICA.-

           La Física se divide para su estudio en dos grandes grupos: la
Física clásica y la Física moderna. La primera estudia todos aquellos
fenómenos de los cuales la velocidad es muy pequeña comparada con
la velocidad de propagación de la luz. La segunda se encarga de todos
aquellos fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores
cercanos a ella. Esto debido a que la física clásica no describe con
precisión los fenómenos que se suceden a la velocidad de la luz. En la
física moderna también se estudian los fenómenos subatómicos.




ENSEÑANZA.-

           La enseñanza es la acción y efecto de enseñar (instruir,
adoctrinar y amaestrar con reglas o preceptos). Se trata del sistema y
método de dar instrucción, formado por el conjunto de conocimientos,
principios e ideas que se enseñan a alguien.

           La enseñanza implica la interacción de tres elementos: el
profesor, docente o maestro; el alumno o estudiante; y el objeto de
conocimiento. La tradición enciclopedista supone que el profesor es la
fuente del conocimiento y el alumno, un simple receptor ilimitado del
mismo. Bajo esta concepción, el proceso de enseñanza es la
transmisión de conocimientos del docente.
APRENDER.-

          Se denomina aprendizaje al proceso de adquisición de
conocimientos, habilidades, valores y actitudes, posibilitado mediante el
estudio, la enseñanza o la experiencia. Dicho proceso puede ser
entendido a partir de diversas posturas, lo que implica que existen
diferentes teorías vinculadas al hecho de aprender. La psicología
conductista, por ejemplo, describe el aprendizaje de acuerdo a los
cambios que pueden observarse en la conducta de un sujeto.

Aprendizaje    es   un   cambio    relativamente   permanente     en   el
comportamiento, que refleja una adquisición de conocimientos o
habilidades a través de las experiencias y que pueden incluir el estudio,
la instrucción, la observación o la practica. Los cambios en el
comportamiento son razonablemente objetivos y, por tanto, poder ser
medidos. (Papalia, D.E. Psicología, 1990; Pág. 164.)




MATEMÁTICA.-

          La matemática es una ciencia que, a partir de notaciones
básicas exactas y a través del razonamiento lógico, estudia las
propiedades y relaciones de los entes abstractos (números, figuras
geométricas, símbolos). Mediante las matemáticas conocemos las
cantidades, las estructuras, el espacio y los cambios. Los matemáticos
buscan patrones, formulan nuevas conjeturas e intentan alcanzar la
verdad      matemática        mediante       rigurosas    deducciones.

            La matemática es considerada como la ciencia más
compleja y elaborada, estudiada sólo por algunas selectas mentes.
También se ha creído que se basa en abstracciones y que no da lugar a
la experimentación. Sin embargo, un análisis menos superficial de la
historia de la humanidad, deja claro que se trata de una construcción
más. Las personas en su contacto con la realidad inmediata extraen
resultados que posteriormente organizan en una ciencia más elaborada.
GEOMETRÍA PLANA.-



          Es la rama de la geometría elemental que estudia las
propiedades de superficies y figuras planas, como el triángulo o el
círculo. Esta parte de la geometría también se conoce como geometría
euclídea, en honor al matemático griego Euclides, el primero en
estudiarla en el siglo IV a.C. Su extenso tratado Elementos de
geometría se mantuvo como texto autorizado de geometría hasta la
aparición de las llamadas Geometría no euclidianas en el siglo XIX.



GEOMETRIA ANALÍTICA.-

          Es una rama de la Matemática que tiene como objeto de
estudio a las proporciones y singularidades de distintas figuras ubicadas
en un plano o en el espacio se define como geometría. Esta disciplina,
según cuentan los expertos, a fin de representar la realidad apela a los
sistemas axiomáticos; de esta manera, emplea estructuras matemáticas
basadas en símbolos que le permiten desarrollar cadenas que, a su
vez, se vinculan a través de ciertas reglas y generan nuevas cadenas.



          La geometría analítica se encarga del estudio de las figuras
geométricas básicas por medio del análisis de las mismas, el padre de
la geometría analítica es Rene Descartes un filosofo matemático
francés       de       la       época       de        la      ilustración.
Los temas principales que se ven en geometría analítica son el teorema
de Pitágoras q forma parte dela trigonometría este teorema se aplica a
los                         triángulos                       rectángulos
y dice que la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado
de la hipotenusa. También se ve el plano cartesiano y las coordenadas,
se ven las figuras como el circulo, el cuadrado, rectángulo y se ve la
función seno coseno y tangente.

SOLIDO GEOMÉTRICO.-

           Un Sólido o Cuerpo Geométrico es una figura geométrica de
tres dimensiones (largo, ancho y alto), que ocupa un lugar en el espacio
y en consecuencia tiene un volumen.

EVALUACION.-

           La evaluación debe es un sistema de aseguramiento y
gestión de calidad que permite determinar la eficacia de cada etapa en
el proceso Enseñanza-Aprendizaje, orientándose como un método que
ayuda a facilitar el logro de las metas y objetivos de la educación.


ESPACIO VECTORIAL.-

           Es una estructura algebraica creada a partir de un conjunto
no vacío, una operación interna (llamada suma, definida para los
elementos del conjunto) y una operación externa (llamada producto por
un escalar, definida entre dicho conjunto y un cuerpo matemático), con
8 propiedades fundamentales.

A los elementos de un espacio vectorial se les llama vectores y a los
elementos del cuerpo, escalares.




MÉTODO.-

           Método es una palabra que proviene del término griego
methodos (“camino” o “vía”) y que se refiere al medio utilizado para
llegar a un fin. Su significado original señala el camino que conduce a
un lugar.
La palabra método puede referirse a diversos conceptos. Por
ejemplo, a los métodos de clasificación científica. Esta es la disciplina
que permite a los biólogos agrupar y separar en categorías a los
diversos organismos y conjuntos.



MÉTODO CIENTÍFICO.-

           El método científico, por su parte, es la serie de pasos que
sigue una ciencia para obtener saberes válidos (es decir, que pueden
verificarse a través de un instrumento fiable). Gracias al respeto por un
método científico, un investigador logra apartar su subjetividad y obtiene
resultados más cercanos a la objetividad o a lo empírico.



MEDIOS.- Procedimiento, lo que sirve para conseguir una cosa.
Ejemplo: el fin justifica los medios.




MÉTODO HEURÍSTICO.-



             Despierta la actividad de los alumnos participando en la
elaboración de conclusiones, excluyendo en lo posible ofrecer los
conocimientos ya preparados por el maestro.
El método Heurístico es el conjunto de procedimientos, técnicas y
Actividades dirigidas por el maestro para facilitar al niño el
descubrimiento de la verdad, conduciendo a la solución de un problema
a partir de un proceso lógico.


ECUACION VECTORIAL DE LA RECTA.-


            De f in imo s u n a re c t a r c o mo e l c o n ju n t o d e lo s
p u n t os d e l p la n o , a lin e a d o s co n u n p u n t o P y c o n u n a
d ire cc ió n d a d a   .
S i P (x 1 , y 1 ) e s u n p u n t o d e la re c t a r , e l v e c t o r      t ie n e
   ig u a l d ire c c ió n q u e   , lu e g o e s ig u a l a     mu lt ip lic a d o p o r
   u n esc a la r:




   Un a re c t a p as a po r e l p u n t o A (-1 , 3 ) y t ie n e u n v ec t o r
   d ire c t o r   = (2 , 5 ). Esc rib ir s u ec u ac ió n v ec to ria l.




2.4 TEOR Í AS DE SOPORTE :

   2.4.1 EL MODELO DE ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE

          VAN HIELE:



            En los años 50, los esposos Pierre M. Van Hiele y Dina van
   Hiele-Geldof, trabajaban como profesores de geometría de enseñanza
   secundaria en Holanda. A partir de su experiencia docente, elaboraron
   un modelo que trata de explicar por un lado cómo se produce la
   evolución del razonamiento geométrico de los estudiantes y por otro
   cómo puede un profesor/a ayudar a sus alumnos/as para que mejoren
   la calidad de su razonamiento. De esta forma los componentes
principales del modelo van Hiele son la "teoría de los niveles de
razonamiento", que explica cómo se produce el desarrollo en la
calidad de razonamiento geométrico de los estudiantes cuando éstos
estudian geometría, y las "fases de aprendizaje", que constituye su
propuesta    didáctica   para   la   secuenciación   de   actividades    de
enseñanza-aprendizaje en el aula, con el objeto de facilitar el ascenso
de los estudiantes de un nivel de razonamiento al inmediatamente
superior. Vamos a explicar brevemente en qué consisten ambos
componentes del modelo.




LOS NIVELES DE RAZONAMIENTO

       Los niveles de razonamiento describen los distintos tipos de
razonamiento geométrico de los estudiantes a lo largo de su formación
matemática, que va desde el razonamiento intuitivo de los niños de pre
escolar hasta el formal y abstracto de los estudiantes de las Facultades
de Ciencias. De acuerdo con el modelo de van Hiele si el aprendiz es
guiado por experiencias instruccionales adecuadas, avanza a través de
los cinco niveles de razonamiento, empezando con el reconocimiento
de figuras como todos (nivel 1), progresando hacia el descubrimiento de
las propiedades de las figuras y hacia el razonamiento informal acerca
de estas figuras y sus propiedades (niveles 2 y 3), y culminando con un
estudio riguroso de geometría axiomática (niveles 4 y 5). El nivel 1 es
denominado nivel de reconocimiento o visualización; el nivel 2, nivel de
análisis; el nivel 3 clasificación o abstracción; el nivel 4 deducción, y el
nivel 5 rigor. El modelo es recursivo, es decir cada nivel se construye
sobre el anterior, coincidiéndose el desarrollo de los conceptos
espaciales y geométricos como una secuencia desde planteamientos
inductivos y cualitativos, hacia formas de razonamiento cada vez más
deductivas y abstractas. En la bibliografía existente sobre el tema se
pueden encontrar listas muy completas de las características de los
distintos niveles.




LAS FASES DE APRENDIZAJE

       Mientras que los niveles de razonamiento nos orientan acerca de
cómo secuenciar y organizar el currículo geométrico de una forma
global, el objetivo de las Fases de aprendizaje es favorecer el
desplazamiento del alumno/a de un nivel al inmediatamente superior
mediante la organización de las actividades de enseñanza-aprendizaje,
lo que ha permitido que el modelo tuviera una influencia real en la
elaboración de currículos de geometría en distintos países como es el
caso de la Unión Soviética, E.E.U.U., Países Bajos, etc.

Las fases de aprendizaje son las siguientes:

-Información, Orientación dirigida, Explicitación, Orientación libre,
Integración.

       Las características fundamentales de cada fase, en la primera se
pone a discusión del alumno/a material clarificador del contexto de
trabajo. En la segunda fase se proporciona material por medio del cual
el alumno/a     aprenda    las   principales   nociones   del campo     de
conocimiento que se está explorando. El material y las nociones a
trabajar, se seleccionarán en función del nivel de razonamiento de los
alumnos/as. En la tercera fase conduciendo las discusiones de clase,
se buscará que el alumno/a se apropie del lenguaje geométrico
pertinente. En la cuarta fase se proporcionará al alumno/a materiales
con varias posibilidades de uso y el profesor/a dará instrucciones que
permitan diversas formas de actuación por parte de los alumnos/as. En
la quinta fase se invitará a los alumnos/as a reflexionar sobre sus
propias acciones en las fases anteriores. Como resultado de esta quinta
fase, los autores entienden que el alumno/a accede a un nuevo nivel de
razonamiento. El estudiante adopta una nueva red de relaciones que
conecta con la totalidad del dominio explorado. Este nuevo nivel de
pensamiento, que ha adquirido su propia intuición, ha sustituido al
dominio de pensamiento anterior.

¿Qué tipo de problemas hemos de presentar a los alumnos/as para que
su actividad e investigación en torno a los mismos les conduzca hacia
formas superiores de intuición y abstracción geométrica?

  En la situación actual de la enseñanza de la geometría, y
particularmente en el caso español, la insistencia de enseñar geometría
se hace patente. Ahora bien, ya no se trata sólo de defender la
importancia y necesidad de enseñar geometría, sino que el problema
crucial en este momento es el de discutir qué geometría debe ser
enseñada en la Escuela y cómo. En definitiva nos encontramos en un
momento histórico en el que la reacción al carácter deductivo y formal
que la enseñanza de la geometría ha adoptado en los últimos tiempos
nos obliga a investigar los problemas didácticos implicados en su
enseñanza. Para ello el modelo de van Hiele se presenta como
enormemente rico.

      Si a eso le unimos el proceso de reforma curricular en la que se
encuentra nuestro país en la actualidad, y en el que la enseñanza de la
geometría parece volver a tener un papel relevante en la enseñanza
primaria   y   secundaria,   alejándose   de   la   postura   claramente
``modernista" adoptada en los Programas Renovados, la necesidad de
dar a conocer el modelo en el campo educativo español parece
relevante y necesaria.
IMPLICACIONES CURRICULARES DEL MODELO

       El modelo de van Hiele proporciona un esquema útil de
organización del currículo y del material de aprendizaje que ha tenido
una influencia real en la elaboración de currículos de geometría en
distintos países., como es el caso de la Unión Soviética. Los
educadores soviéticos fueron los únicos, a excepción de los holandeses
(país de origen del modelo), que al conocerlo y tras unos años de
intensas investigaciones y experimentaciones, incorporan el modelo de
van Hiele como base teórica para la elaboración de la nueva forma
curricular que estaban poniendo en marcha y cuya implantación
definitiva se produce en 1964. Mucho más tarde ser iniciaron en
E.E.U.U. y Europa investigaciones curriculares en esta línea, aunque de
mucha menos relevancia que los trabajos soviéticos.

       De la revisión de las aportaciones teóricas y prácticas del modelo
van Hiele en la comunidad educativa internacional (Unión Soviética,
E.E.U.U., Canadá, Holanda, y España), así como de las diversas
investigaciones y desarrollos curriculares basados en el mismo, se
pueden deducir una serie de implicaciones generales de carácter
curricular:

* Es necesario introducir más geometría desde el primer año en las
clases de primaria y secundaria, no siendo conveniente separar la
geometría de las matemáticas en la enseñanza primaria.

* En los primeros años se debe fomentar un trabajo geométrico de
carácter cualitativo, que asegure la formación de conceptos y la
imaginación                                                     espacial.
* En el currículo geométrico la presentación de la materia debe iniciarse
en el espacio para pasar inmediatamente después al plano.
* Es necesario enseñar geometría informal a los alumnos/as de
  enseñanza secundaria.

  * Los estudios de geometría deben ser continuos (sin periodos de
  inactividad),   uniformes   (sin   pasar    por   alto    ningún   nivel   de
  razonamiento), y diversificados, es decir, familiarizando a los alumnos y
  alumnas de forma simultánea con la geometría bi y tridimensional.

  * Básicamente los mismos contenidos han de ser enseñados en la
  enseñanza primaria y secundaria. Estos contenidos geométricos han de
  ser tratados cíclicamente en niveles de complejidad creciente. La
  secuenciación de dichos contenidos a través del currículo estará
  determinada por el análisis de cada tópico en función de la estructura
  del modelo, lo que determinará un tratamiento distinto en cada nivel,
  avanzando desde los aspectos cualitativos a los cuantitativos y
  abstractos.

         De la revisión de los trabajos realizados a nivel internacional
  sobre el modelo de van Hiele , se puede deducir también un conjunto
  de principios de procedimiento, entendidos éstos como “normas
  dirigidas al profesor indicándole actitudes en su trabajo".


  PRINCIPIOS DE PROCEDIMIENTO

1. El profesor/a partirá del hecho de que los estudiantes poseen un
   almacén           significativo de concepciones y propiedades de los
   objetos materiales.

2. El profesor /a procurará, a partir de la experiencia previa de los
   alumnos/as, es decir de la observación de figuras concretas, que
   formen    estructuras   geométricas,      y pondrá      en   relación   estas
   observaciones con una forma “geométrica" de verlas.
3. El profesor/a diseñará actividades de enseñanza - aprendizaje en el

  aula teniendo en cuenta el nivel lingüístico y de razonamiento de los

  alumnos/as.

4. El profesor/a procurará conocer de qué forma es estructurado el
   espacio de forma espontánea por los alumnos/as, para partiendo de
   esa percepción, diseñar actividades que permitan al estudiante
   construir estructuras visuales geométricas y por fin razonamiento
   abstracto. Para ello el profesor/a modificará progresivamente el
   contexto en el que aparecen los objetos en una dirección matemática
   alejándose del empirismo.

5. El profesor/a estará atento a la adquisición de “insight" (8) por parte de
   los alumnos/as, para lo que es necesario que el diálogo sea la pieza
   clave de la enseñanza. El profesor/a animará a los alumnos/as a
   hablar acerca de los conceptos geométricos y a desarrollar un
   lenguaje expresivo, respetando en un primer momento sus propias
   expresiones y lenguaje, para ir introduciendo progresivamente el
   lenguaje geométrico.

6. El profesor/a procurará conocer el correlato mental de las palabras y
   conceptos que utilizan los alumnos/as y que él necesita, por medio de
   actividades diseñadas a tal fin y por medio del uso continuo del
   diálogo en el aula.

7. El profesor/a diseñará actividades de clarificación y complementación
   de dicho correlato mental que permitan que éste coincida con el
   significado de la palabra en la disciplina.

8. El profesor/a fomentará el trabajo consciente e intencional de los
   alumnos/as con la ayuda de materiales manejables. El material ha de
poseer el fundamento del desarrollo lógico de la geometría. El material
   ha de ser auto correctivo.

 9. El profesor/a permitirá a los alumnos/as trabajar con material concreto
   sólo cuando sea necesario para construir la teoría. El periodo de
   acumulación de hechos de forma inductiva no debe ser prolongado
   demasiado. El alumno/a debe y puede usar la deducción.

   La     necesidad   ahora,    es   la   de   profundizar   y   definir   más
 adecuadamente las Fases de aprendizaje, investigando su valor y
 aplicación didáctica, así como desarrollar materiales y proyectos
 curriculares inspirados en el modelo, que permitan evaluar el interés del
 mismo a través de su puesta en práctica en el aula, ahora que el modelo
 y las investigaciones desarrolladas en torno a él han dejado por lo menos
 una cosa clara: “El pensamiento geométrico puede ser accesible a todo
 el mundo"

           (Gloria María Braga, páginas 52 - 57. Julio - Diciembre de 1991).




2.4.2 APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE DAVID AUSUBEL:



        Durante mucho tiempo el consideró que el aprendizaje era sinónimo
de cambio de conducta, esto, porque dominó una perspectiva conductista
de la labor educativa; sin embargo, se puede afirmar con certeza que el
aprendizaje humano va más allá de un simple cambio de conducta,
conduce a un cambio en el significado de la experiencia.

        Para Ausubel, aprender es sinónimo de comprender e implica una
visión del aprendizaje basada en los procesos internos del alumno y no
solo en sus respuestas externas.
Con la intención de promover la asimilación de los saberes, el
profesor utilizará organizadores previos que favorezcan la creación de
relaciones adecuadas entre los saberes previos y los nuevos.

      Los organizadores tienen la finalidad de facilitar la enseñanza
receptivo significativa, con lo cual, sería posible considerar que la
exposición organizada de los contenidos, propicia una mejor comprensión.

      La teoría del aprendizaje significativo supone poner de relieve el
proceso de construcción de significados como elemento central de la
enseñanza.

      Entre las condiciones que deben darse para que se produzca el
aprendizaje significativo, debe destacarse:

1. Significatividad lógica: Se refiere a la estructura interna del contenido.

2. Significatividad psicológica: Se refiere a que puedan establecerse
relaciones no arbitrarias entre los conocimientos previos y los nuevos.

Es relativo al individuo que aprende y depende de sus representaciones
anteriores.

3. Motivación: Debe existir además una disposición subjetiva para el
aprendizaje en el estudiante.

Existen tres tipos de necesidades: poder, afiliación y logro.

      La intensidad de cada una de ellas, varía de acuerdo a las personas
y genera diversos estados motivacionales que deben ser tenidos en
cuenta.

       Aprendizaje es un proceso constructivo interno y en este sentido
debería plantearse como un conjunto de acciones dirigidas a favorecer tal
proceso. Y es en esta línea, que se han investigado las implicancias
pedagógicas de los saberes previos.
Desde un enfoque constructivista, la estrategia que se ha
 desarrollado es la de generar un conflicto en el alumno entre su teoría
 intuitiva y la explicación científica a fin de favorecer una reorganización
 conceptual, la cual no será simple ni inmediata.

 Otro implicancia importante de la teoría de Ausubel es que:

        Ha resuelto la aparente incompatibilidad entre la enseñanza
 expositiva y la enseñanza por descubrimiento, porque ambas pueden
 favorecer una actitud participativa por parte del alumno, si cumplen con el
 requisito de activar saberes previos y motivar la asimilación significativa.

      Finalmente, la técnica de mapas conceptuales, desarrollada por
Novak, es útil para dar cuenta de las relaciones que los alumnos realizan
entre conceptos, y pueden ser utilizados también como organizadores
previos que busquen estimular la actividad de los alumnos.




SIGNIFICATIVIDAD LÓGICA:

      Es inherente a un determinado material de enseñanza y se debe a
sus características intrínsecas. Y lo encontramos cuando los contenidos
pueden relacionarse de manera substancial (no arbitraria) con las ideas
correspondientes a la capacidad humana de aprendizaje y a un contexto
cultural particular (aquel en donde se produce el aprendizaje).




APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO POR RECEPCIÓN.

Las características pedagógicas que el profesor debe mostrar en el proceso
de enseñanza son:

a) Presentar la información al alumno como debe ser aprendida, en su
forma final (recepción).
b) Presentar temas usando y aprovechando los esquemas previos del
estudiante.

c) Dar cierta información al estudiante provocando a que éste por sí mismo
descubra un conocimiento nuevo (descubrimiento).

d) Proveer información, contenidos y temas importantes y útiles que den
como resultado ideas nuevas en el alumno.

e) Mostrar materiales pedagógicos de forma coloquial y organizada que no
distraigan la concentración del estudiante.

f) Hacer que haya una participación activa por parte del alumno.

Papel del estudiante:

a) Recibir un tema, información del docente en su forma final, acabada
(recepción).

b) Relacionar la información o los contenidos con su estructura cognitiva
(asimilación cognitiva).

c) Descubrir un nuevo conocimiento con los contenidos que el profesor le
brinda (descubrimiento).

d) Crear nuevas ideas con los contenidos que el docente presenta.

e) Organizar y ordenar el material que le proporcionó el profesor.

Las características que el alumno debe poseer son:

a) Tener la habilidad de procesar activamente la información.
b) Tener la habilidad de asimilación y retención.
c) Tener la habilidad de relacionar las nuevas estructuras con las previas.
d) Tener una buena disposición para que se logre el aprendizaje.


Características de los Materiales de apoyo:
a) Poseer un significado en sí mismos, o sea, las partes del material de
enseñanza tienen que estar lógicamente relacionadas.
b) Proveer resultados significativos para el alumno, es decir, que los
materiales puedan relacionarse con los conocimientos previos del alumno.
c) Proveer un puente de conocimiento entre la nueva y la previa
información. Ausubel le llama “organizador previo”.
d) Estar ordenados y organizados para que el estudiante tome y aproveche
los materiales que va emplear.


Los tipos que deben usarse son: Organización del proceso en el tiempo
      Algunas de las funciones que tienen los materiales didácticos entre el
estudiante, los contenidos y el profesor son:
a) Determinar que el aprendizaje del alumno sea significativo.
b) Promover una actitud positiva y una buena disposición por parte del
alumno.
c) Hacer que los contenidos sean más fácilmente asimilados.
d) Ayudar al docente a que su enseñanza sea organizada y mejor
aprovechada.


Los elementos esenciales del currículo son:
-Las unidades y temas (contenido).
-Los materiales que se van emplear.
-Las actividades, técnicas y estrategias del profesor.


      El momento dentro del proceso enseñanza - aprendizaje en que
deben emplearse los materiales y técnicas anteriormente descritas son:
Los organizadores avanzados expositivos, cuando el alumno tiene poco o
ningún conocimiento sobre el tema (al principio de la clase).
Los comparativos, cuando el estudiante ya posee conocimientos previos
del tema; (También al principio de la clase).
El constructivismo conceptual de Ausubel privilegia el aprendizaje
significativo contraponiendo al aprendizaje memorístico. Este autor indica
que solo abra aprendizaje cuando lo que el individuo trata de aprender lo
relaciona de forma sustantiva y no arbitraria con lo que ya conoce, es decir
aprende con aspectos relevantes y pre existentes de su estructura
cognitiva.
En su teoría:
1. El aprendizaje depende de experiencias y conocimientos previos.
2. El aprendizaje debe ser significativo basándose en una estructura de
disciplina.
3. El aprendizaje significativo ocurre cuando una nueva información se
conecta con un concepto relevante prexistente en la estructura cognitiva, en
una relación no arbitraria y sustancial.
4. El mismo sujeto crea sus estructuras cognitivas.
5. Distingue tres tipos de aprendizaje: de representaciones, de conceptos y
de proposiciones.
6. Afirma con certeza que el aprendizaje humano va más allá de un simple
cambio en el significado de la experiencia.
7. El enriquecer la experiencia humana implica considerar el pensamiento y
la afectividad como un solo conjunto.
8. “Diferencia los tipos de aprendizaje y su respectiva asimilación en a
estructura cognitiva”
2.5 FORMUACIÓN DE HIPÓTESIS:


   2.5.1 HIPÓTESIS GENERAL:

                El programa experimental del enfoque vectorial en el
        aprendizaje de la Geometría Analítica Plana, muestra su
        efectividad al promover el mejor aprendizaje en el alumno.



   2.5.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS:

       -Esta asignatura de Geometría Analítica Vectorial permitirá en
       el alumno el desarrollo de una solida formación lógico
       matemático.
       -La aplicación de      los vectores en el desarrollo de
       ciertos problemas de matemática y física promueve en el
       menor tiempo la mayor eficacia su proceso de solución.
       -El hecho de aplicar este enfoque despierta en el alumno el
       mayor interés hacia el conocimiento de nuevos temas y por
       ende a la investigación de estos en los cursos de
       matemática y física.
       -Mediante la enseñanza de la geometría analítica con vectores
       el alumno logra interpretar y representar mediante graficas,
       fenómenos de nuestra realidad física.




2.6 VARIABES DE ESTUDIO


   2.6.1 VARIABLE INDEPENDIENTE


             Enfoque vectorial
2.6.2 VARIABLE DEPENDIENTE


            Aprendizaje de la Geometría Analítica


2.6.3 VARIABLES INTERVINIENTES

           La edad, el sexo, la metodología empleada.



     INDICADORES

     -La variable aprendizaje de la geometría Analítica cuenta con
     los siguientes indicadores; cantidad de aprobados y de
     desaprobados.
     -La variable sexo admite dos indicadores; masculino y
     femenino.
CAPITULO III



    METODOLOGÍA Y APLICACIÓN EXPERIMENTAL


3.1 MÉTODO EMPLEADO EN LA INVESTIGACIÓN


 3.8.1 MÉTODO EMPLEADO EN LA INVESTIGACIÓN



     3.8.1.1 MÉTODO GENERAL

              En el desarrollo del presente trabajo se utilizara el
           método científico con sus procedimientos respectivos;
           observación, planteamiento de hipótesis, análisis de los
           resultados y formulación de las conclusiones.




     3.8.1.2 MÉTODO ESPECÍFICO


              Se hará uso de método experimental que convierte las
           aulas en   laboratorios y los alumnos son sujetos de
           investigación.
           El proceso que se seguirá en la investigación experimental
           comprende:


         1. Planteo cuidadoso de los experimentos.
         2. Desarrollo del experimento de enseñanza aprendizaje con
control de algunos factores o variables.
           3. Evaluación exacta de los resultados.
             Mediante este método se buscara la comprobación causal de
             los fenómenos de nuestra investigación. Se usara para
             establecer la eficacia de una norma en el desarrollo de
             ciertas actividades. Se tomara en cuenta en el experimento la
             Ley de la variable única por la cual se va a tribuir los cambios
             que se operan en los resultados solo a un factor (enfoque
             vectorial) quedando las demás como simples elementos
             secundarios que giran en torno al aspecto esencial o causa.




3.8.2 DISEÑO METODOLÓGICO
    3.8.2.1 DISEÑO BÁSICO
                    Experimental


    3.8.2.2 DISEÑO ESPECÍFICO
                    Grupo control con pre y post test


         ESQUEMA DEL D.E.:


           A G.E.      O1     x   O2
           A G.C.      O3 ‒       O4
           Donde:
               A            : Significa aleatorización de ambos grupos
              G.E        : Grupo experimental
              G.C.          : Grupo control
             O1 y O3 : Resultado de pre test
               X         : Es la variable experimental
             O2 y O4 : Resultado del post test
Pre observación y post-observación con diseños
         de grupos equivalentes. Ganancia x (O2        -   O1), ganancia (O4 - O3)


                      En este diseño los grupos experimentales y de control
          estarán igualados al azar en donde se aplicará una observación o
          test   de    entrada,   luego   de   haber       manipulado   la   variable
          experimental, se aplicara una observación o test de salida.
          Seguidamente se comparará las guanacias medias (puntuaciones
          post test menos puntuaciones pre test).


3.8.3 POBLACIÓN Y MUESTRA
   3.8.3.1 POBLACIÓN

        Son los siguientes:

       - 60 alumnos de la I.E.: “Politécnico Regional del Centro”- El Tambo,
         Huancayo.
       - 60 alumnos de la I.E.: “Nuestra Señora de Fátima” - Huancayo.


             En ambas instituciones educativas se tomara como universo o
         población la totalidad de las secciones del 5to. Grado de Educación
         Secundaria.


   3.8.3.2 MUESTRA


            La muestra se seleccionara en forma intencionada y controlada
        apareando grupos experimentales y de control.
         -30 alumnos de la I.E.: “Politécnico Regional del Centro” El Tambo -
         Huancayo, se trabajara con una muestra de 02 secciones, quinto
        grado A y B.
         -30 alumnos de la I.E.: “Nuestra Señora de Fátima” – Huancayo. Se
         trabajara con una muestra de 02 secciones, quinto A y B.
3.8.4 TIPO DE INVESTIGACIÓN
             Investigación Educativa Pura
              Investigación de carácter científico pedagógico experimental
     pues se trata de averiguar los efectos del enfoque vectorial en el
     aprendizaje de la geometría analítica plana en el 5to. Grado de
     Educación secundaria.
BIBLIOGRAFIA


-RIOS, Sixto.            “Algebra Lineal y Geometría Vectorial”.

                          Edic. Paraninfo, Madrid 1976.

-VENERO, Armando.        “Introducción al Análisis Matemático”.

                         Edit. Gemark. Lima 1992.

-BABINI J.               “Historia de las Ideas modernas en

                         Matemática”. Editorial Dpto. de asuntos

                         cientif. Unión Panamericana-Bs. As. 1967. pp. 73.

-DIENES, Zoltan          “La potencia de la Matemática”. Editorial

                         Estrada, Bs. As., 1ra. Edición, 1971, pág. 12.

-LEHMANN, Charles        “Geometría Analítica”.

                         Edit. Utema. México 1962.

-LONDOÑO, Nelson.        “Geometría Analítica y Trigonometría”.

                         Edit. Norman, Colombia 1984.

-TORANZOS, Fausto        “Enseñanza de la matemática”.

                         Edit. Capeluz, Buenos Aires. 1977.

-SPIEGEL, Murray.        “Análisis Vectorial”.

                         Edit. Mc Graw Hill Colección Schaum.

-HOWARD F. Fehr.       “Enseñanza de la Matemática” (Trad)

                        Edit. Librería del Colegio. Buenos Aires 1970.

-BUNGE, Mario          “La Investigación Científica”

                       Edit. And. Barcelona. 1983.

-LUZURIAGA, Lorenzo.    “Pedagogía y Metodología”
Edit. Afa. Perú 1993.

-SPIEGEL, Murray.             “Estadística”

                               Edit. Mc Graw Hill Colección Schaum.

-URIARTE, Felipe.             “Técnicas para Estudiar”.

                              Edit. Studium. Lima 1986.

-CANGAHUALA C. Jorge.          “Tecnología Educativa”

                              Edit. Cangahuala. Lima 1986.

-MIRA Y LÓPEZ, EMILIO.         “Psicología Evolutiva del Niño y del Adolescente”

                               Edit. Atenso. Barcelona 1970.

- BRANDEN, Nathaniel, 1995,     Seis pilares de la autoestima,

                                Barcelona, ediciones. Paidos, 1ra.edición.

-CARO FIGUEROA, Luis 2000,      “La formación profesional”
                                Desafío del nuevo siglo, Argentina.

-COLOM, Antoni. 2001,          “Pedagogía institucional”
                               España, síntesis educación.


-SANCHEZ BUCHON C              “Estadística Elemental Aplicada a la Pedagogía”.

                               Colección. Poveda – Madrid.

-GARCIA ORE, C.               “Estadística Y Probabilidades”.

                               Edit. Santa Úrsula. Lima 1991.

-PISCOYA, Luis                 “Investigación Educacional”.

                               Edit. Básicas, INIDE. Lima 1978.

-TORANZOS, Fausto              “Enseñanza de la Matemática”
Edit. Capeluz, Buenos Aires. 1977.

-VOLKENSHTEIN S., V.        “Problemas de Física General”

                            Editorial MIR, Moscú – Edición 1976.

-M.A. USHAKOV.              “Problemas Didácticos de Física”

                            Editorial IR, Moscú – Edición 1976.

-VAN DER MERWE, Carle W.    “Física General”.

                            Colección Schaum, Editorial Mc Graw Hill,

                            Mexico-1987.

-ESPINOZA R., Eduardo      “Vectores y Matrices”

                            2da. Edición, Lima – Perú. 2002.

-FIGUEROA G., R.            “Matemática Básica 2, Vectores y Matrices”.

                             Ediciones RFG, Lima - Perú, octava Edición.

                              2010.

-FIESTAS CHERRE, J.         “Física, Vectores”

                           Colección: NOR – ORIE.

-CAREL W. Van der Merwe.   “Física General”

                           Mc Graw – Hill, 1977.

-GOMEZ F., J.              “Física General”

                           15ava Edición, lima-Perú, 1993
ANEXO
ENCUESTA ACERCA DEL APRENDIZAJE DE LA GEOMETRIA MEDIANTE LA
    APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN EDUCACION SECUNDARIA

DIRIGIDO AL PROFSOR:…………………………………………………………………

CENTRO DE LABOR:………………………………AÑOS DE SERVICIO:………….

INSTRUCCIONES: Sírvase Ud. contestar y fundamentar las interrogantes que
continuación se plantean:
1. ¿Cree Ud. Que existe problema alguno en el aprendizaje de la Matemática en
   nuestro medio. A que se debe?:…………………………………………………….
2. ¿Cuál cree Ud. que sean los temas más fundamentales y necesarios que el
   alumno debe conocer para poder seguir estudios superiores en ingeniería,
   medicina y campos científicos a fines?:……………………………………………..
   ……………………………………………………………………………………………
3. ¿Cree Ud. Que el rendimiento académico de los alumnos en el 5to. Grado sea
   menor que en los demás grados?:………..……….………………………………..
   ………………………………………………….…………………………………………
4. ¿Cuál cree Ud. que sea el método mas eficaz para el aprendizaje de la
   Geometría Analítica Plana?:……………………………………………………………
   ……………………………………………….……………………………………………
5. ¿Piensa Ud. que el aprendizaje de los vectores este bien que se ubique dentro
   de la física, en el Nivel Secundario?:…………………………………………………
6. ¿Cuál cree Ud. que sea el problema fundamental en el educando y educador en
   el proceso de interaprendizaje?:……………………………………………….………
   ……………………………………………………………………………………………..
7. ¿Cree Ud. que en el alumno no existe la capacidad suficiente de abstracción
   para poder interpretar los principios geométricos?:……………..…………………..
   ……………………………………………………………………………………………..
8. ¿Considera Ud. importante el aprendizaje de los vectores en la Geometría
   Analítica Plana? …………………………...……………………………………………
9. ¿Qué beneficios traería como consecuencia el aprendiizaje de la Geometría
   Vectorial en el área de Matemática, en el 5to. Grado de Educación Secundaria?
    …………………………………………………………………………………………….
10. ¿En que grado cree Ud. que se debería aprender los vectores dentro de nivel
    Secundario? :……………………………………………………………………………
11. ¿Cree Ud. que seria mas objetivo el hecho de demostrar un teorema
    geométrico mediante el Algebra Vectorial? :….…...………………………………..
    ……………………………………………………………………………………………
12. ¿Cree Ud. que seria posible enseñarle la Geometría Vectorial en Educación
    Secundaria? :….……………………………………………………………………...
TRABAJO DE INVESTIGACION “APRENDIZAJE DE LA GEOMETRIA ANALITICA
                                  VECTORIAL”

TEST DE ENTRADA PARA ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE EDUCACION SEUNDARIA


I. SECCION DE TEST COGNITIVO:
 1. Dados los conjuntos: A= { 1;2 } y B = { 4;2 } , hallar AxB                  y BxA, ¿será AxB = BxA? y
    ubicar el producto AxB en un diagrama cartesiano.
                                                 
2. En la figura se observa el vector             A , hallar:
                                                               a) Las componentes:
                            4               P:(3;4)
                                                                        -en el eje X:……………………………………
                                    β            X                      -en el eje Y:……………………………………
                                                                                          
                    (0;0)               3                      b) La longitud del vector A :…………………….
                                                                                               
                                                               c) La dirección (β ) del vector A con respecto
                                                                  a la horizontal:………….…….…………….…..

3. Que idea tiene sobre un vector:………………………………………………………………………………
4. Establecer si es verdadero o falso:
                                                                       
                        P           R                          a) M  N :…………………………….………(                 )
                                                                                 
                                             N                 b) La dirección de R es 900 …….….……..(      )
                                                                     
                   ϴ2                   ϴ1                     c) M  Q …………..…………………………(                   )
                                                                                  
                                                 X             d) La dirección de Q es ϴ2 ……….….…..(          )
                                                               e) Los vectores M Y N tienen direcciones
                   
                   M                                               opuestas…..…………………………….…...(                )
                                
                                Q

5. En la figura mostrada hallar la resultante o suma de los vectores mostrados aplicado el
                                                                                     
   método grafico (Método Polígono)                                                  B
                                                                                        
                                                     A                            C       D


                                                                                 
                                                                                 E
6. En la figura mostrada, hallar las proyecciones de los vectores A y B sobre el eje X o de las abscisas, si
   el valor o longitud de los vectores es de 4 y 5 respectivamente.

                                                               
                                                               B    0
                                                                   45

                                    
                                    A
                                         450
                                        
7. Si   A = (2;4),         B = (-1; 8)    y       C = ( 8; -4), simplifique las siguientes expresiones
        vectoriales:
                    
    a) 2. B + C =
                    
    b) 2.  A - 1/8 . C =
                        
    c) 4 [ 2. A - 5 ( 2. B ) ] =

8. E n la figura ¿Por qué las rectas L1 y L2 son paralelas?


                                                                 L1


                                                                 L2


9. En la figura ¿Por qué las rectas L1 y L2 son perpendiculares:?

                                         L1




                                                            L2




                             
10. En la figura       L / / OA y ‫ ﮮ‬α = ‫ .× ﮮ‬Demostrar que OM es bisectriz del ‫ ﮮ‬AOB
                                          B

                                                            M
                                                                      L
                                              X


                       α

                                                                      A
          O
TABLA DE ESPECIFICACION DEL (PRE TEST)
       TEMA: VECTORES EN E PLANO Y CONOCIMIENTOS GEOMETRICOS BASICOS.

                                                                         % DE               TIEMPO
OB        CONTENIDOS         NIVEL DE DOM.   TIPO DE PRUEBA   CANT.   CANTIDAD DE   PESO   POR CADA
                               COGNITIVO                      PRE.    PREGUNTAS            PREGUNTA
01     PRODUCTO CARTESIANO    APLICACION      DESARROLLO        1         5%         2     2 MINUTOS
02   CONOCIMIENTOS BASICOS
     SOBRE VECTORES.
     -DEFINICION
     -DIRECCION Y MODULO                                                                   4 MINUTOS
                             CONOCIMIENTO    COMPLETAM.         3                     1    2 MINUTOS
     -COMPONENTES            COMPRENSION     V-F                3                    1/2
     -IGUALDAD
     -OPERACIONES            COMPRENSION     COMPLETAM.         2         78%         1    2 MINUTOS
      CON VECTORES.          COMPRENSION     V-F                2                    1/2   2 MINUTOS
     -PROYECCIONES           APLICACIÓN      DESARROLLO         3                     1    3 MINUTOS
      DE UN VECTOR.
     -RESULTANTE
                             COMPRENSION     DESARROLLO         1                    2     3 MINUTOS
      DE UN GRUPO
      DE VECTORES.           COMPRENSION     DESARROLLO         1                    2     4 MINUTOS
03   CONOCIMIENTOS BASICOS
     SOBRE GEOMETRIA PLANA.
     -PARALELISMO DE RECTAS. CONOCIMIENTO    DESARROLLO         1                    3/2   3 MINUTOS
     -PERPENDICULARIDAD DE
                             CONOCIMIENTO    DESARROLLO         1           17%      3/2   3 MINUTOS
      RECTAS.
     -RECTAS PARALELAS       APLICACION      DESARROLLO         1                    3/2   3 MINUTOS
      CORTADAS POR UNA
      SECANTE.
                               TOTAL                                     100%        20    45 MINUTOS
HIPÓTESIS                  UNIDADES DE ANALISIS                      VARIABLES             ELEMENTOS LÓGICOS


                                                                                                  La aplicación del enfoque
 El programa experimental          Estudiantes         del     5to.  VARIABLE
                                                                                                  vectorial en el aprendizaje de
  del enfoque vectorial en el        Grado      de       Educación      INDEPENDIENTE
                                                                                                  la Geometría Analítica Plana,
  aprendizaje        de       la     Secundaria       de la      I.E.    Enfoque vectorial
                                                                                                  muestra su efectividad al
  Geometría Analítica Plana,         “Politécnico Regional del
                                                                                                  promover        el      mejor
  muestra su efectividad al          Centro”    –     El       Tambo  VARIABLE
                                                                                                  aprendizaje en los alumnos
  promover      el        mejor      Huancayo        y     la    I.E.    DEPENDIENTE
                                                                                                  de 5to Grado de Educación
  aprendizaje en el alumno.          “Nuestra        Señora       de     Aprendizaje de la
                                                                                                  Secundaria.
                                     Fátima” de la Provincia             Geometría Analítica.
                                                                                                  La aplicación del enfoque
                                     de Huancayo.
                                                                                                  vectorial en el aprendizaje de
                                                                         VARIABLES
                                                                                                  la Geometría Analítica Plana
                                                                         INTERVINIENTES
                                                                                                  influye significativamente en
                                                                         La edad, el sexo, la
                                                                                                  el rendimiento escolar de los
                                                                         metodología empleada.
                                                                                                  alumnos del 5to. Grado de
                                                                                                  Educación Secundaria.
OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

                      DEFINICIÓN                DEFINICION
   VARIABLE          CONCEPTUAL                OPERACIONAL        DIMENSIONES          INDICADORES         ITEM         INDICE

VARIABLE
                                                                                                      Cuestionarios:
INDEPENDIENTE
Enfoque         Es         un         modelo   - El aprendizaje Prioriza           el Conocimientos   ¿Considera       a) Si
                matemático         el   que    significativo es aprendizaje                           importante el    b) No
vectorial
                requiere del algebra           el que ocurre significativo.           Memorización    enfoque
                vectorial como la forma        cuando, al llega                                       vectorial?
                mas         objetiva     de    a nuestra mente    Componente          Percepción
                tratarlos.                     un         nuevo   cognoscitivo.
                                               conocimiento lo                        Buena           ¿Es posible      c) Si
                Enfoque que favorece el        hacemos                                comprensión     aprender la      d) No
                entendimiento          de      nuestro,      es                                       Geometría
                conceptos y desarrollar        decir, modifica                        Buena           Vectorial en
                habilidades     en    los      nuestra(s)         Aplicación      del motivación      Secundaria?
                algunos,    relacionados       conducta(s).       enfoque
                                               (Esperanza
                con las líneas temáticos                          vectorial.          Desarrolla el
                                               Aldrete)
                fundamentales del curso                                               pensamiento
                de Geometría Analítica                                                creativo.
                                          -Despertar en el
                Plana.
                                          alumno el mayor
                                                                                      Resolución de
                                          interés hacia el
                Conocimientos de los                                                  problemas
                                          conocimiento de
                                                                  Enseñanza de la
                efectos de la aplicación nuevos temas.
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                de los vectores en el                             Analítica
                                             -Experimentar
                                                                  vectorialmente.
                aprendizaje       de      la los efectos del
                                             enfoque
                Geometría         Analítica                  Espacio
                                             vectorial en el
                                                             vectorial
                Plana.                       aprendizaje de
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Efectos del enfoque vectorial en el aprendizaje de la geometría analítica plana

  • 1. &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTD DE PEDAGOGIA Y HUMANIDADES UNIDAD DE POST GRADO MAESTRÍA EN : EDUCACIÓN MENCIÓN : EDUCACIÓN MATEMÁTICA CATEDRA DE : SEMINARIO TALLER DE TESIS II TEMA : TRABAJO DE INVESTIGACIÓN MAESTRISTA : VÍCTOR ZENON MILLÁN PECHO DOCENTE : MG. LUIS ERNESTO TAPIA LUJAN SEMESTRE : II HUANCAYO – PERÚ 2012 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE EDUCACIÓN ESCUELA POST GRADO EFECTOS DEL ENFOQUE VECTORIAL EN EL APRENDIZAJE DE LA GEOMETRIA ANALITICA PLANA EN 5TO. DE SECUNDARIA. INVESTIGACION EDUCATIVA PURA TESIS PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE: MAGÍSTER EN EDUCACIÓN CON MENCIÓN EN: EDUCACIÓN MATEMÁTICA AUTOR VÍCTOR ZENÓN MILLÁN PECHO HUANCAYO - PERÚ 2012
  • 3. ASESORES MG. : MARTA CELINDA RIOS ZEA Dr. : LUIS ERNESTO TAPIA LUJÁN
  • 4. CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA EN ESTUDIO 1.1 DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA La educación en el Perú atraviesa por una grave crisis económica, social, política, cultural y administrativa reflejándose entre otros aspectos en la baja calidad de servicio educativo que brindan las instituciones educativas públicas de los diversos niveles y modalidades. Sin embrago al margen de la crisis la realidad socioeconómica mundial y nacional, exigen a las instituciones educativas públicas, niveles altos de calidad del servicio, sustentándose en la creatividad y competitividad que deben ostentar los egresados de las instituciones educativas. El motivo que tuve para la elección de este tema es el hecho que, el aprendizaje de la Geometría Analítica en los educandos de las diferentes II.EE. estatales del nivel educativo de secundaria, tales como los educandos de las II.EE “Politécnico Regional del Centro”” y “Virgen de Fátima” de Huancayo es deficiente, escaso o simplemente no se enseña, justificando tal afirmación en la encuesta aplicada a los profesores de matemática del 5to. Grado de Educación Secundaria, por consiguiente el nivel de aprendizaje es bajo por los diversos factores que intervienen en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la matemática razón por el que he visto por conveniente abordar el cartel de capacidades y conocimientos y la quinta unidad de aprendizaje de la programación curricular de matemática del 5to. Grado de Educación Secundaria destinado al tema de
  • 5. la geometría analítica, correspondiente al componente: Geometría y medición. En ese sentido quisiera que el planteamiento de este tema al alumno tenga la mayor utilidad en el sentido de que puede ser perceptible, es así que me dedicare a adecuar las nociones de la geometría analítica plana para su mejor enseñanza, desarrollándola mediante la aplicación del algebra vectorial, el cual permitirá que el educando del quinto grado de educación secundaria cuente con la suficiente capacidad de análisis y razonamiento lógico matemático bajo la intuición de ciertas características y conexiones que presenta una determinada situación problemática con la cuál, puede tener una concepción mas amplia de la matemática en general. 1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA El problema que motiva la presente investigación y los argumentos antes mencionados se manifiesta al enseñar la Geometría Analítica en el 5to. Grado de Educación Secundaria de acuerdo a un mal enfoque que se le da, pues el hecho de ubicar puntos en el plano cartesiano relacionándolas con expresiones algebraicas lleva un mecanicismo en la realización de operaciones matemáticas que resultan engorrosas y dilatantes los cuales dejan de lado el desarrollo de la capacidad de raciocinio lógico del educando dando como resultados deficiencias nocivas para el desarrollo de una sólida formación lógico matemático. El desarrollo bastante axiomático oculta a la perfección el desarrollo de la estructura vectorial del espacio, por lo cual se presenta la necesidad de replantear los contenidos de este tema de acuerdo a un enfoque moderno y científico: La geometría analítica sobre las ideas intuitivas que proporciona el algebra vectorial.
  • 6. a) FORMULACIÓN DEL PROBLEMA GENERAL: ¿Cuáles son los efectos del enfoque vectorial en el aprendizaje de la Geometría Analítica Plana? b) FORMULACIÓN DE LOS PROBLEMAS ESPECÍFICOS: - ¿Cuál es el grado de capacidad de análisis y razonamiento lógico matemático que un alumno del 5to. Grado de Educación Secundaria pueda alcanzar con esta enseñanza? - ¿Es factible que a través del aprendizaje de la geometría analítica haciendo uso de técnicas vectoriales podamos promover un mejor rendimiento escolar? - ¿Es factible que mediante el enfoque vectorial en la enseñanza de la geometría analítica plana podamos promover un mejor aprendizaje? 1.3 FORMULACIÓN DE OBJETIVOS: 1.3.1 OBJETIVO GENERAL -Determinar los efectos del enfoque vectorial en el aprendizaje de la geometría analítica plana en el 5to. Grado de Educación Secundaria – Huancayo. 1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS -Diseñar la efectividad del enfoque vectorial en el aprendizaje de la
  • 7. geometría analítica plana en estudiantes del 5to. Grado de Educación Secundaria – Huancayo. -Aplicar el álgebra vectorial para promover el aprendizaje de la geometría analítica plana en estudiantes del 5to. Secundaria– Huancayo. -Evaluar el grado de razonamiento lógico y analítico al enseñar los vectores en el educando. -Comparar los resultados que se obtienen del aprendizaje de la geometría analítica en forma vectorial y cartesianamente. -Diseñar el estilo de aprendizaje de la geometría analítica plana mediante un enfoque vectorial en estudiantes del 5to. Grado de Educación Secundaria – Huancayo. 1.4 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO A nivel de asignatura la finalidad de su desarrollo es la de construir un recurso indispensable para la mejor comprensión y transformación del mundo actual y para lograr una actitud adecuada a los cambios que experimentan los conocimientos científicos y técnicos para ponerse a la par con el estudio de la matemática en la actualidad. La enseñanza de la geometría analítica mediante los vectores permite estudiar la recta y las secciones cónicas en forma objetiva y sencilla, cuya aplicación de estos conocimientos teóricos se hacen útiles en la medición de la trayectoria de un proyectil, el movimiento de los planetas, interpretar las graficas de ecuaciones, etc. El contenido respecto a la enseñanza de la geometría analítica hace su aparición en las programaciones curriculares de educación secundaria hace poco tiempo y quisiera aprovechar esta introducción de las matemáticas superiores para darle una aplicación moderna. Por ello considero conveniente abordar el cartel de capacidades, conocimientos y la quinta unidad de aprendizaje del programa curricular del 5to. Grado de
  • 8. Educación Secundaria de las II.EE “Politécnico Regional del Centro”” y “Virgen de Fátima” de la Provincia de Huancayo, destinado al tema de la geometría analítica, correspondiente al componente: Geometría y Medición. Intentare adecuar las nociones de la geometría analítica plana para su mejor aprendizaje desarrollándola mediante la aplicación del algebra vectorial, ya que: “En la geometría analítica han resultado los espacios vectoriales vectoriales como una simplificación no solo técnica y denotación sino conceptual, ya que el calculo con vectores es vectores es muy sencillo y se hace independiente de cualquier sistema de coordenadas, por lo que se adapta mejor a los problemas geométricos de la geometría cartesiana” . (1) RIOS, Sixto. “Algebra Lineal y Geometría Vectorial”, Edic. Paraninfo, Madrid 1976. Los vectores no solo constituyen una notación concisa y clara para presentar las ecuaciones del modelo matemático de las situaciones físicas y problemas geométricos, sino que, además proporciona una ayuda inestimable en la formación de imágenes mentales de los conceptos físicos y geométricos.
  • 9. CAPITULO II MARCO TEORICO 2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN En la actualidad con regularidad encontramos un bajo rendimiento académico en el área de matemática en los estudiantes del nivel Secundario. Pues una serie de factores intervienen en el rendimiento académico del área de matemática, como por ejemplo la capacidad general para el aprendizaje, el bagaje de conocimientos, la vocación, la autoestima y los hábitos de estudio. La organización personal del alumno (Cómo estudiar, donde estudiar, cuando estudiar, etc.), permite una buena calidad de aprendizaje, esto quiere decir, un verdadero aprendizaje, el cual solo se logrará mediante la comprensión de los conocimientos; para ello es necesario que el estudiante tenga habilidades de estudio, es decir utilice buenos métodos y técnicas de estudio. Así, un aprendizaje de calidad propicia buenos estudiantes, por ende profesional de calidad y competitivo. Cabe señalar que el rendimiento académico también se encuentra relacionada con la autoestima, ya que este factor permite la superación personal, puesto que se encuentra ligada a todos las manifestaciones humanas, la importancia de la autoestima radica en que de ser ésta negativa, puede causar en el alumno, pérdida de confianza en sí mismo, por lo tanto, conllevaría a un bajo rendimiento académico. Seguidamente
  • 10. damos a conocer el proceso de investigación; mencionando por ultimo nuestra hipótesis general: El programa experimental del aprendizaje de la Geometría Analítica Plana mediante un enfoque vectorial, muestra su efectividad al promover mejor aprendizaje en el alumno. Las investigaciones que se realizaron en el campo de la enseñanza aprendizaje de matemática son numerosas pero insuficientes, la educación como ciencia activa y cambiante, debe adecuarse a acorde al avance de la ciencia y la tecnología. No existen muchos trabajos sobre la enseñanza de la geometría analítica mediante un enfoque vectorial en base a textos asociados; sin embargo se obtienen trabajos relacionados con el presente trabajo de investigación. ´ 2.1.1 A NIVEL NACIONAL:  Monografía presentada por: MONTALVO G., Pablo y OSCANOA R., Florencia (UNCP., Facultad de P. y H., especialidad: Matemática – Física, Huancayo 1981) “Los vectores en la Geometría y trigonometría y su enseñanza aprendizaje en el III ciclo de EBR- Huancayo, 1981” OBJETIVOS: Viendo la necesidad de desarrollar la educación al alcance de las posibilidades de los educandos a fin de que tenga una visión amplia de los vectores y para su mejor aplicación en la vida practica, nos permitimos señalar los siguientes objetivos:  Tener conocimiento y comprensión de los procesos, hechos y conceptos de vectores en la matemática.  Tener habilidad para calcular con precisión, seguridad y eficiencia en la resolución de problemas y ejercicios.
  • 11.  Emplear los conceptos y procesos vectoriales en la matemática para descubrir nuevas generalizaciones y aplicaciones.  Conocer y apreciar el papel que ocupa la matemática en la sociedad.  Mostrar rasgos mentales, tales como creatividad, imaginación.  Identificación y utilización raciona de los vectores.  Tener base para estudios superiores en la física, geometría y trigonometría.  Formulación de nuevos ejercicios y problemas. Los vectores desempeñan una función importante en la matemática y por este mismo hecho, deben estar relacionados con ejemplos de la vida práctica, es decir, aplicados en trabajos experimentales reales. Esto quiere decir que el proceso enseñanza-aprendizaje dentro de la clase debe llevarse a cabo con mucho sentido de realismo. “En un seminario de organización de cooperación y desarrollo económico (OCDE) realizado en Francia se encargo a un grupo de educadores y matemáticos que hicieran recomendaciones a los países miembros sobre planes de estudios reales y que sugieran posibles métodos de enseñanza, se sugirió que en la enseñanza de la geometría se hiciera uso de los vectores”. CONCLUSIONES:  El estudio fundamental de los vectores es introducir conceptos básicos en la enseñanza-aprendizaje de diversos temas de la matemática moderna, física y otras ciencias a fines dado su gran importancia.  El movimiento o desplazamiento de personas u objetos y el empleo de materiales didácticos, determinan que los educandos elaboren sus propios conceptos vectoriales y algunas propiedades aplicadas a su realidad.  Consideramos que los métodos a emplearse en la enseñanza de los vectores es de libre albedrio y capacidad de los profesores, quienes adoptan en el mejor logro del aprendizaje de sus alumnos.  La metodología vectorial es genérica y de fácil manejo en la enseñanza de la geometría y la trigonometría.
  • 12.  HUAYTAN S., Luis y VARGAS N., Manuel (I.S.P.”TP”, Chupaca, Especialidad: Matemática 1993) “Efectos de la enseñanza de la Geometría Analítica Plana mediante el algebra vectorial en el 5to. Grado de Educación Secundaria”. OBJETIVOS:  Experimentar los efectos de la enseñanza-aprendizaje de la geometría analítica plana mediante el algebra vectorial.  Determinar si se logra elevar la efectividad del aprendizaje de la geometría analítica plana en estudiantes del 5to. grado de educación secundaria mediante la aplicación del algebra vectorial.  Elaborar y aplicar el algebra vectorial para promover el aprendizaje de la geometría analítica.  Identificar el grado de razonamiento lógico y analítico al enseñar los vectores en el educando.  Comparar los resultados que se obtienen de la enseñanza de la geometría analítica en forma vectorial y cartesianamente. MÉTODOS: Método general: En el desarrollo del trabajo se ha utilizado el método científico, con sus respetivos procedimientos. Método especifico: Se hace uso del método experimental. A nivel de asignatura la finalidad de su desarrollo es la de constituir un recurso indispensable para la mejor comprensión y transformación el mundo actual y para lograr una actitud adecuada a los cambios que experimentan los conocimientos científicos y técnicos para ponerse a la par con el estudio de la matemática en la actualidad. La enseñanza de la geometría analítica
  • 13. plana mediante los vectores permite estudiar la recta y las secciones cónicas en forma objetiva y sencilla, cuya aplicación de estos conocimientos teóricos se hacen útiles en la medición de la trayectoria de un proyectil, el movimiento de los planetas, interpretar las graficas de ecuaciones, etc. “En la geometría analítica han resultado los espacios vectoriales como una simplificación no solo técnica y de notación sino conceptual, ya que el calculo con vectores es muy sencillo y se hace independiente de cualquier sistema de coordenadas, por lo que se adapta mejor a los problemas geométricos de la geometría cartesiana”. Los vectores proporcionan una ayuda inestimable en la formación de imágenes mentales de los conceptos físicos y geométricos. CONCLUSIONES:  El aprovechamiento escolar en matemática de los alumnos del grupo experimental se a incrementado en la aplicación de la enseñanza vectorial de la geometría analítica, habiéndose observado ganancias entre la aplicación del pre test y del post test.  La aplicación de vectores en la geometría analítica cobra importancia en el educando hacia el conocimiento de nuevos temas de la matemática y física.  Las puntuaciones medias obtenidas en el post test demuestran una ganancia significativa entre el grupo experimental y el de control reflejando en la razón crítica; significado estadístico que prueba la efectividad de adaptación del educando en el proceso de aprendizaje de los vectores en la geometría analítica.  Se registra zonas en las cuales los resultados son contradictorios debido a que no se presenta en el alumno una concepción real de lo que es el vector.  AGUILAR R., Ismael y SALAS C., Jorge (UNCP., Facultad de P. y H., especialidad: Matemática – Física, Huancayo 1975)
  • 14. OBJETIVOS: Para determinar el objetivo de nuestro trabajo y que este de acorde con el plan presentado, es esencial exponer que un plan es una pieza de trabajo creador, es una guía de acción para el futuro, una guía que comprende, problemas y actividades.  Lograr desarrollar capacidades generales, desarrollar cualidades de veracidad, corrección, de cooperar con los compañeros o amigos, por otra parte, el deseo de aprender a nuestro criterio, el éxito en el alcance de los objetivos para la enseñanza de los vectores en la geometría orientada a la educación secundaria.  Mejorar la enseñanza, acelerar el aprendizaje, enriquecer el currículum, poner un mayor énfasis en la instrucción independiente de los estudiantes.  Elección de nuevos procedimientos más simples y eficientes ayudara a elevar la imagen del maestro. CONCLUSIÓN:  El inicio de la enseñanza de los vectores dentro de la geometría es practico, para despertar el interés del educando, el estimulo que favorece su progreso y aprovechar el valor formativo de esta materia. LA TÉCNICA ESTADÍSTICA: Considerado con el fin de recopilar, organizar, presentar, analizar e interpretar datos. EL MÉTODO EXPERIMENTAL: Por que se va hacer uso de la aplicación del experimento para la obtención de resultados. 2.1.2 A NIVEL INTERNACIONAL:  MATA PEREZ, Filiberto( 2006), investigación realizada en el Instituto Politécnico Nacional Centro de investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del IPN, (México, noviembre de 2006):
  • 15. “Análisis sobre el Razonamiento en el aprendizaje de los conceptos de la Geometría Analítica: el caso particular de las secciones cónicas aplicando el modelo de Van Hiele” OBJETIVO:  Analizar el proceso de razonamiento-comprensión de los estudiantes en el acto de aprendizaje de las secciones cónicas (circunferencia, parábola, elipse e hipérbola). MÉTODO:  Con el propósito de responder a las preguntas de investigación planteadas con anterioridad, ser coherentes con el objetivo y contar con elementos sobre nuestro supuesto de investigación, se decidió seleccionar un método no experimental. Este tipo de métodos están clasificados por su dimensión temporal, número de momentos o puntos de tiempo en los cuales se recolectan los datos. Este método de investigación ha sido diseñado principalmente para aquellos investigadores que desean analizar cambios a través del tiempo en determinadas categorías, conceptos, sucesos, eventos, variables, contextos o comunidades. Este tipo de investigaciones recolectan datos a través del tiempo en puntos o periodos, para hacer inferencias con respecto al cambio, sus determinantes y consecuencias. Tales puntos o periodos por lo común se especifican de antemano y se van determinando conforme avanza el estudio en el enfoque cualitativo. Los diseños de este tipo de investigación se dividen en tres tipos: diseños de tendencias, diseños de análisis evolutivo de grupos y diseños de panel. Van Hiele ha escrito en su tesis respecto a la instrucción del estudiante lo siguiente:
  • 16. “La maduración que lleva al estudiante a un nivel superior tiene lugar de una forma especial. Se pueden revelar varias fases en ella (esta maduración debe considerarse, por encima de todo, como un proceso de aprendizaje y no como una maduración de tipo biológico). Por tanto, es posible y deseable que el profesor ayude y acelere. El objetivo del arte de enseñar es precisamente enfrentarse a la cuestión de saber cómo se pasa a través de estas fases y cómo se puede ayudar al estudiante de forma eficaz”. CONCLUSIÓN:  A manera de primer conclusión establecemos que a través de la aplicación de las actividades dentro de los niveles de compresión-razonamiento diseñadas en base a las fases de aprendizaje del modelo Van Hiele, los estudiantes del nivel medio superior pueden llegar a reconocer las cónicas en los términos en que se establece en la teoría, como se ha mostrado en el análisis de las experiencias . 2.2 ANTECEDENTES HISTORICOS DE LOS VECTORES. Escribir esta historia desde el punto de vista en que nos situamos, seria, una tarea tan importante como difícil, y debemos contentarnos con algunas indicaciones bastante concisas. Así “la palabra vector se deriva del latín vehere-vectus, que significa llevar, transportar”, el vector, si bien ya era utilizado en la composición de fuerzas y velocidades por los trataristas en mecánica desde fines del siglo XVII, no tuvo repercusión entre los matemáticos. “El antecesor del vector es el cuaternion que es un número complejo que puede expresarse como un conjunto y este conjunto
  • 17. a su vez estaba formado por dos partes, una parte real y una parte imaginaria y que solo indican una dirección”. William Hamilton. “La palabra vector, viene del latín vector, vectoris y este a su de veho, verbo que significa el que acarrea, el que conduce, el que transporta”. En geometría se usa para definir una magnitud”. Diccionario etimológico. Entendemos que Rene Descartes (1596 – 1650), al descubrir el sistema de coordenadas había dado un paso para su representación geométrica, aunque el ignoraba de los vectores; pero a fines del siglo XVIII y el siglo XIX denominado la edad de oro de la matemática debido a las innovaciones vertiginosas registradas, surgen, pues nuevas figuras que dieron un transcendental avance en la matemática. Fue así que Federico Gauss (1775-1855) considera la suma de vectores en forma implícita, mientras que Billavitis “desarrolla en la geometría elemental con el nombre de “Método de equipolentes” un conjunto de operaciones con magnitudes dirigidas que equivale al calculo vectorial de hoy. Posteriormente, el matemático y astrónomo Sir William R. Hamillton (1815-1885). “El Padre del Algebra Moderna”, llamado así por que contribuyo y enriqueció el algebra. Este estudioso elabora, pues, un algebra de números complejos basado en los pares ordenados de ternas y cuaternas, este ultimo o conmutativo. Al mismo tiempo, Mobius da una versión del “Calculo Baricentro” adoptado a las necesidades de la Geometría proyectiva, mientras que Arthur Cayley desarrollaba sus estudios de vectores en varias dimensiones hasta n = 8; por su parte el matemático alemán Hermann G.
  • 18. Grassmann (1809-1877) prolongo el estudio de los números complejos a la n-adas ordenadas de números reales generalizando así los estudios de Hamilton para luego quedar en el olvido. Grassmann construyo un basto edificio algebraico - geométrico basándose en una construcción geométrica o “intrínseco” del espacio vectorial de “n dimensiones”. Pero son sobre todo la multiplicación exterior de los vectores e interior de los “multivectores” los que les proporcionan las herramientas por medio de los cuales trata fácilmente los problemas del algebra lineal propiamente dicha, en primer lugar y luego lo relacionados con la estructura euclidiana es decir, con la ortogonalidad de vectores. Mientras que por un lado los vectores y sus sucesores los tensores, con el auxilio de los recursos del análisis matemático, encuentran importantes aplicaciones en diversos campos de la física. En este sentido cabe señalar las obras del ingles Hamilton y de Grassmann. “Hamilton fue un sabio múltiple que destaco en la astronomía, física y matemática se ocupo de los vectores y nombre de estos es invención suya, fue el creador del calculo vectorial”. (2) Aunque el estudio matemático de los vectores tardo mucho en hacerse formalmente, en la actualidad tiene un gran interés, sobre todo a partir de los estudios de David Hilbert (1862-1943) y Stefan Banach (1892-1945), que hicieron uso de la teoría de espacios vectoriales, aplicándolas a las técnicas de análisis matemático. Peano, uno de los creadores del Método Axiomático y fue uno de los primeros matemáticos en apreciar todo el valor de las obras de Grassmann, dio ya en 1888, la definición axiomática de los espacios vectoriales sobre el cuerpo de los reales y con una notación completamente moderna, la de las aplicaciones lineales de un espacio vectorial en otro.
  • 19. Recién en 1947 se aplicaron en la Teoría de la Relatividad donde se dieron cuenta de la significación e importancia de los vectores, siendo el norteamericano Josiahw Gibbs (1829-1903) y el inglés Oliver Heaviside (1885-1925) quienes impulsaron y crearon el análisis vectorial. Es así como el estudio de los vectores ha ido evolucionando y enriqueciendo su estudio, ya que se hace más profundo cuando se trata de espacios vectoriales en “n” dimensiones y la estructura vectorial. (2) BALBINI J. “Historia de las ideas modernas en matemática”. Editorial Dtpto. De asuntos cientif. Unión Panamericana-Bs. As. 1967. Pp. 73. 2.2.1 OBJETIVOS Y FINES DE LA ENSEÑANZA DE LOS VECTORES a) OBJETIVOS: Para determinar el objetivo de nuestro trabajo y que este acorde con el plan presentado es esencial exponer, que se constituye esta una pieza de trabajo creador, es una guía de acción para el futuro, una guía que comprende, problemas de actividades. Es conveniente entonces comprender lo que en el planteamiento puede ayudar a cualquier maestro, a la orientación de los alumnos, ya sea el de menor rendimiento o el mas destacado en la clase, las aptitudes e intereses especiales. Teniendo estas pautas como precedentes para nuestra labor podemos enfocar que, nuestra aspiración es lograr desarrollar
  • 20. capacidades generales, desarrollar cualidades de veracidad, corrección, de cooperar con los compañeros y amigos, por otra parte, el deseo de aprender y a mi criterio, el éxito en el pronostico y el éxito en el alcance de los objetivos para la enseñanza de los vectores en la geometría analítica orientada a la Educación Secundaria. Esta dependerá mucho de nuestra inspiración de como guiar y animar a los estudiantes, no dejando de lado nuestra personalidad y dedicación en el estudio, el planteamiento regular de lecciones apropiadas, contribuirá en gran parte asegurar el éxito. Los cambios estarán destinaos a mejorar la enseñanza, acelerar el aprendizaje, enriquecer el curriculum, poner un mayor énfasis en la instrucción individualizada de los estudiantes. No solo serán las experiencias de la enseñanza de los vectores una prueba para mejorar el proceso educativo, sino que también crecerá la opinión de que un efectivo aprendizaje dependerá de una radical revisión de la imagen de los educadores ante la opinión pública. La elección de nuevos procedimientos más simples e eficientes ayudara a elevar la imagen metodológica del maestro. b) FINES El aprendizaje de los vectores permite en los alumnos desarrollar el lenguaje geométrico en el que se expresan los resultados del análisis mediante los cuales es posible darles una generalidad, como parte integral de un fin formativo. Preparándolo para poder pensar y razonar frente a los problemas y ejercicios que
  • 21. se les presentan, dándole además una capacidad de relacionar con las demás disciplinas. Por consiguiente, debemos adoptar como meta general para la enseñanza de las ciencias, el dominio de estas disciplinas que puede ser necesaria para todo ciudadano culto, tanto para sus necesidades individuales como para los de la sociedad de la cual forma parte. 2.2.2 LOS VECTORES COMO TECNICA DE ENSEÑANZA En el campo de la enseñanza aprendizaje, así como en cualquier otro campo de las actividades científicas y filosóficas se requieren, de una técnica apropiada para el logro de los propósitos trazados. En la enseñanza de la matemática se emplean procedimientos diversos de acuerdo a la naturaleza del tema, realidad de los estudiantes y del medio social en el cual se lleva dicho proceso y, de esta manera contribuir eficientemente a la formación integral de la personalidad de los futuros miembros de la sociedad, quienes serán capaces, de crear valores para el desarrollo de la sociedad. a) VECTORES Un vector es todo segmento de recta dirigido en el espacio. Cada vector posee unas características que son: origen, modulo, dirección y sentido. (Leibniz-1705)
  • 22. b) APRENDIZAJE Academia Española de la Lengua)  “Un cambio en la disposición o capacidad de las personas que puede retenerse y no es atribuible simplemente “Acción y efecto de aprender algún arte, oficio u otra cosa” (Real al proceso de crecimiento” Gagné (1965:5)  “El proceso en virtud del cual una actividad se origina o cambia a través de la reacción a una situación encontrada, con tal que las características del cambio registrado en la actividad no puedan explicarse con fundamento en las tendencias innatas de respuesta, la maduración o estados transitorios del organismo (por ejemplo: la fatiga, las drogas, entre otras)”. Hilgard (1979)  “Los procesos subjetivos de captación, incorporación, retención y utilización de la información que el individuo recibe en su intercambio continuo con el medio”. Pérez Gómez (1988).  “El aprendizaje se ocupa básicamente de tres dimensiones: como constructo teórico, como tarea del alumno y como tarea de los profesores, esto es, el conjunto de factores que pueden intervenir sobre el aprendizaje”. Zabalza (1991:174)  El aprendizaje como producto, que pone en relieve el resultado final o el desenlace de la experiencia del aprendizaje. El aprendizaje como proceso, que destaca lo que sucede en el curso de la experiencia de aprendizaje para posteriormente obtener un producto de lo aprendido. El
  • 23. aprendizaje como función, que realza ciertos aspectos críticos del aprendizaje, como la motivación, la retención, la transferencia que presumiblemente hacen posibles cambios de conducta en el aprendizaje humano. Knowles y otros (2001:15) 2.2.3 LA APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN LA GEOMETRÍA Las relaciones establecidas para los vectores en R constituyen instrumentos de singular importancia para el tratamiento de ciertos conceptos de la geometría elemental. Algunas veces una apropiada aplicación de métodos vectoriales facilitara la interpretación y demostración de proposiciones geométricas. (3) DIENES, Zoltan “La potencia de la Matemática”. Editorial Estrada, Bs. As., 1ra. Edición, 1971, pág. 12. 2.2.4 LA APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN LA FÍSICA El empleo de los vectores en la física es frecuente al tratar; la fuerza, la aceleración y la velocidad los cuales se representan mediante los vectores en la que la dirección del vector esta dada por la dirección de la cantidad física, en tanto que la magnitud del vector es igual a la magnitud física, en las unidades empleadas. 2.2.5 APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN LA GEOMETRIA ANALITICA La geometría Euclidiana plana sobre una base analítica (geometría analítica) en donde los puntos no son objetos indefinidos, ya
  • 24. que en la geometría analítica los puntos y las rectas del plano son objetos que están definidos en términos de números reales llamados “coordenadas”. En la recta numérica podemos identificar (espacio unidimensional) con los números reales. Luego los puntos en el plano (espacio bidimensional pueden relacionarse con pares ordenados de números reales, a su vez pueden extenderse a espacios de tres dimensiones, cuatro dimensiones, “n” dimensiones, e incluso a espacios de infinitas dimensiones. (4) HASSER, LA SALLE, “Análisis Matemático” (Vol. 1). Edit. Trillas, México 1974. 2.2.6 ALGEBRA DE LOS VECTORES EN R2 (ESPACIO BIDIMENSIONAL) a) PAR ORDENADO Un par ordenado es un conjunto formado por dos elementos y un criterio de ordenación establece cual es la primera componente y cual es la segunda. Así en el par ordenado (a, b) a: Primera componente b: Segunda componente b) PRODUCTO CARTESIANO DE DOS CONJUNTOS Dados dos conjuntos se llama producto cartesiano y esta conformado por el conjunto de pares ordenados , tales que a pertenece a A y b pertenece a B Ejemplos: Si { }
  • 25. c) SISTEMA DE CORDENADAS CARTESIANAS Se llama sistema de coordenadas cartesianas ala unión de cada par ordenado (a, b) que pertenece a con un solo punto P del plano , es decir : Un conjunto de pares ordenados de números reales que son elementos del producto cartesiano el cual se denota por { ⁄ } Y 4 3 2 1 0 1 2 3 4 X Dos rectas numéricas reales que se intersectan perpendicularmente separan al plano en cuatro regiones llamadas cuadrantes, las rectas numéricas se llama ejes coordenados , donde la recta horizontal se llama eje x o eje de las abscisas y la recta vertical se llama eje “Y” u ordenada. El punto de intersección de los ejes se llama origen de coordenadas. d) COORDENADA CARTESIANA Se llama coordenada cartesiana a cualquier par ordenado cartesiana a cualquier par ordenado de números reales (a, b) al que
  • 26. se hace corresponder un punto y solo un punto P que es la grafica de (a, b) y que ala vez indica la posición de este en el plano cartesiano así en la figura 3 se tiene los puntos e) CONCEPTO DE UN VECTOR Y DE UN ESCALAR Un vector en el plano es un par ordenado de números reales (x ,y), donde “x” recibe el nombre de primera componente y “y” segunda componente . a los vectores en el plano se les denota por letras minúsculas o mayúsculas con una flecha en la parte superior en la parte superior por ejemplo : ⃗⃗ ⃗ ⃗ ⃗ etc. Dado los vectores en V2: a = ( X1, X1 ) Y b = ( X2, X2) , Podemos definir: X1 = X2 i) Si a = b Y1 = Y2 (Igualdad de vectores) ii) a + b = ( X1 + X2 , Y1 + Y2 ) iii) r . a = ( r. X1 , r.Y2 ) Escalar: Un escalar r es un número real. f) REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA DE UN VECTOR EN EL PLANO  Geométricamente un vector V =(x, y), se representa en el plano mediante u segmento de recta dirigida o una flecha, la flecha se
  • 27. llama VECTOR GEOMÉTRICO. Un vector V R2 puede interpretarse como una traslación descrita por un par ordenado de números reales (x, y) la primera componente indica un desplazamiento paralelo al eje x y la segunda al eje “y”. Considerando que una traslación tiene un punto inicial o de partida S del plano, y un punto final o de llegada en T, cada vector  V =(x, y) tiene un numero infinito de representaciones geométricas en el plano, todas ellas son paralelas, de igual sentido y de longitud. La flecha asociada al par (x, y) que tiene un punto inicial en el origen se denomina representación ordinaria de (x, y) y se dice que la flecha o vector tiene posición ordinaria estándar. g) VECTOR POSICIÓN Un vector de posición en R2 es una pareja de puntos que se indica con P1 P2 para los cuales P1 es el punto de partida o inicial y P2 es el punto de llegada final .Si una flecha tiene como punto inicial a P1= (x1 y1) y a P2 = (x2, y2) como punto final, entonces la flecha  P1 P2 es una representación geométrica del vector V =(x, y) donde: P1 P2 = (x, y)= (x2 –x1, y2 –y1) Si consideramos a los puntos P 1P2 como radios vectores entonces según lo mencionado tenemos:  V = P1P2= P2 – P1 P = P + V
  • 28. h) MAGNITUD O LONGITUD DE UN VECTOR Para cada vector V ϵ R2, V = (X, Y), existe un escalar o numero llamado norma, modulo, longitud o magnitud de V denotado por: ‖ V ‖ tal que: ‖ V ‖ = X 2 Y2 i) DIRECCIÓN DE UN VECTOR A cada vector no nulo, V = ( X, Y ) le corresponde una dirección dada por la medida del ángulo α (ángulo de inclinación de V), que forma el vector con el semi-eje positivo de las X para el cual. V = (X, Y) = ‖ V ‖ (cosα, senα) 2.3 LA ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LOS VECTORES 2.3.1 LOS MÉTODOS Y SUS CARACTERISTICAS EN EL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE. El empleo del método esta condicionado a la naturaleza del tema, a la amplitud de los estudiantes, a los recursos de la I.E., al nivel socio cultural del educando y el medio en el cual se actúa pedagógicamente. a) EL MÉTODO AXIOMÁTICO Este método es un verdadero instrumento que permite sistematizar el cuerpo de conocimientos de la matemática mediante
  • 29. la selección de conceptos básicos y el establecimiento de sus relaciones fundamentales de las cuales derivan la definición, los conceptos y, por deducción los teoremas. Este método es empleado, como de exposición del curso en diferentes etapas de la enseñanza y como objeto de estudio. A través de este método los contenidos matemáticos son sometidos a la experiencia directa del educando mediante la actividad, la concepción por si sola a través de los sentidos de las cosas, y es así como el alumno adquirirá el concepto, primero vagamente y apenas esbozado, después mas preciso, mas consistente, mas claro y obtendrá su sentido universal. b) MÉTODO HEURISTICO El empleo de este método conduce al alumno a la búsqueda de la verdad mediante el trabajo investigatorio, pues la palabra heurístico significa precisamente investigación. El alumno, mediante este método, busca, investiga, descubre la verdad matemática bajo a orientación del profesor. Aquí el educando trabaja con cierta independencia y espontaneidad en la búsqueda de la verdad científica, comprobable por cierto, con la intervención del profesor. c) MÉTODO DESCRIPTIVO Y CONSTRUCTIVO Mediante este método se pate de lo concreto, de objeto mismo observándolo como tal, con atención y por medio de ella poder llegar a la abstracción, a la definición. Lo que nos interesa aquí es que el alumno, siguiendo esta metodología, llegue por su solo esfuerzo a la definición sin que ningún concepto le sea impuesto, sintetizando un cierto número de observaciones de experiencias para captar una o algunas propiedades fundamentales.
  • 30. 2.3.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS: VECTOR.- “la palabra vector se deriva del latín vehere-vectus, que significa llevar, transportar”, el vector, si bien ya era utilizado en la composición de fuerzas y velocidades por los trataristas en mecánica desde fines del siglo XVII, no tuvo repercusión entre los matemáticos. “El antecesor del vector es el cuaternion que es un número complejo que puede expresarse como un conjunto y este este conjunto a su vez estaba formado por dos partes, una parte real y una parte imaginaria y que solo indican una dirección”. William Hamilton. “La palabra vector, viene del latín vector, vectoris y este a su de veho, verbo que significa el que acarrea, el que conduce, el que transporta”. En geometría se usa para definir una magnitud. Diccionario etimológico. Un vector es todo segmento de recta dirigido en el espacio. Cada vector posee unas características que son: origen, modulo, dirección y sentido.(Leibniz-1705). PAR ORDENADO.- Un par ordenado es un conjunto formado por dos elementos y un criterio de ordenación establece cual es la primera componente y cual es la segunda. Así en el par ordenado (a, b) a: Primera componen b: Segunda componente
  • 31. PRODUCTO CARTESIANO DE DOS CONJUNTOS.- Dado dos conjuntos A y B, AxB se llama producto cartesiano y esta conformado por el conjunto de pares ordenados (a, b), tales que “a” pertenece a A y “b” pertenece a B. Ejemplo: Si A = 2;3;5 y B =  ;3 1 AxB = 2;1, 2;3, 3;1, 3;35;1, 5;3 SISTEMA DE COORDENADAS CARTESIANAS.- Se llama sistema de coordenadas cartesianas a la unión de cada par ordenado (a, b) que pertenece a R 2 con un solo punto P del plano, es decir: Un conjunto de pares ordenados A x B se puede visualizar como una red de puntos. Como los pares ordenados de números reales que son elementos del producto cartesiano R x R el cual se denota por R 2. R2 = R x R = a, b / a  R, b  R Dos rectas numéricas reales que se intersecan perpendicularmente separan al plano en cuatro regiones llamadas cuadrantes. Las rectas numéricas se llama ejes coordenadas, donde la recta horizontal se llama eje “X” o eje de las abscisas y la recta vertical se llama eje “Y” u ordenada. El punto de intersección de los ejes se llama origen de coordenadas. Y CUADRANTE CUADRANTE II I X CUADRANTE CUADRANTE III IV
  • 32. COORDENADA CARTESIANA.- Se llama coordenada cartesiana a cualquier par ordenado de números reales (a, b) al que se hace corresponder un punto y solo un punto P que es la gráfica de (a, b) y que a la vez indica la posición de este en el plano cartesiano. FÍSICA.- La Física se divide para su estudio en dos grandes grupos: la Física clásica y la Física moderna. La primera estudia todos aquellos fenómenos de los cuales la velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad de propagación de la luz. La segunda se encarga de todos aquellos fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores cercanos a ella. Esto debido a que la física clásica no describe con precisión los fenómenos que se suceden a la velocidad de la luz. En la física moderna también se estudian los fenómenos subatómicos. ENSEÑANZA.- La enseñanza es la acción y efecto de enseñar (instruir, adoctrinar y amaestrar con reglas o preceptos). Se trata del sistema y método de dar instrucción, formado por el conjunto de conocimientos, principios e ideas que se enseñan a alguien. La enseñanza implica la interacción de tres elementos: el profesor, docente o maestro; el alumno o estudiante; y el objeto de conocimiento. La tradición enciclopedista supone que el profesor es la fuente del conocimiento y el alumno, un simple receptor ilimitado del mismo. Bajo esta concepción, el proceso de enseñanza es la transmisión de conocimientos del docente.
  • 33. APRENDER.- Se denomina aprendizaje al proceso de adquisición de conocimientos, habilidades, valores y actitudes, posibilitado mediante el estudio, la enseñanza o la experiencia. Dicho proceso puede ser entendido a partir de diversas posturas, lo que implica que existen diferentes teorías vinculadas al hecho de aprender. La psicología conductista, por ejemplo, describe el aprendizaje de acuerdo a los cambios que pueden observarse en la conducta de un sujeto. Aprendizaje es un cambio relativamente permanente en el comportamiento, que refleja una adquisición de conocimientos o habilidades a través de las experiencias y que pueden incluir el estudio, la instrucción, la observación o la practica. Los cambios en el comportamiento son razonablemente objetivos y, por tanto, poder ser medidos. (Papalia, D.E. Psicología, 1990; Pág. 164.) MATEMÁTICA.- La matemática es una ciencia que, a partir de notaciones básicas exactas y a través del razonamiento lógico, estudia las propiedades y relaciones de los entes abstractos (números, figuras geométricas, símbolos). Mediante las matemáticas conocemos las cantidades, las estructuras, el espacio y los cambios. Los matemáticos buscan patrones, formulan nuevas conjeturas e intentan alcanzar la verdad matemática mediante rigurosas deducciones. La matemática es considerada como la ciencia más compleja y elaborada, estudiada sólo por algunas selectas mentes. También se ha creído que se basa en abstracciones y que no da lugar a la experimentación. Sin embargo, un análisis menos superficial de la historia de la humanidad, deja claro que se trata de una construcción más. Las personas en su contacto con la realidad inmediata extraen resultados que posteriormente organizan en una ciencia más elaborada.
  • 34. GEOMETRÍA PLANA.- Es la rama de la geometría elemental que estudia las propiedades de superficies y figuras planas, como el triángulo o el círculo. Esta parte de la geometría también se conoce como geometría euclídea, en honor al matemático griego Euclides, el primero en estudiarla en el siglo IV a.C. Su extenso tratado Elementos de geometría se mantuvo como texto autorizado de geometría hasta la aparición de las llamadas Geometría no euclidianas en el siglo XIX. GEOMETRIA ANALÍTICA.- Es una rama de la Matemática que tiene como objeto de estudio a las proporciones y singularidades de distintas figuras ubicadas en un plano o en el espacio se define como geometría. Esta disciplina, según cuentan los expertos, a fin de representar la realidad apela a los sistemas axiomáticos; de esta manera, emplea estructuras matemáticas basadas en símbolos que le permiten desarrollar cadenas que, a su vez, se vinculan a través de ciertas reglas y generan nuevas cadenas. La geometría analítica se encarga del estudio de las figuras geométricas básicas por medio del análisis de las mismas, el padre de la geometría analítica es Rene Descartes un filosofo matemático francés de la época de la ilustración. Los temas principales que se ven en geometría analítica son el teorema de Pitágoras q forma parte dela trigonometría este teorema se aplica a los triángulos rectángulos y dice que la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa. También se ve el plano cartesiano y las coordenadas,
  • 35. se ven las figuras como el circulo, el cuadrado, rectángulo y se ve la función seno coseno y tangente. SOLIDO GEOMÉTRICO.- Un Sólido o Cuerpo Geométrico es una figura geométrica de tres dimensiones (largo, ancho y alto), que ocupa un lugar en el espacio y en consecuencia tiene un volumen. EVALUACION.- La evaluación debe es un sistema de aseguramiento y gestión de calidad que permite determinar la eficacia de cada etapa en el proceso Enseñanza-Aprendizaje, orientándose como un método que ayuda a facilitar el logro de las metas y objetivos de la educación. ESPACIO VECTORIAL.- Es una estructura algebraica creada a partir de un conjunto no vacío, una operación interna (llamada suma, definida para los elementos del conjunto) y una operación externa (llamada producto por un escalar, definida entre dicho conjunto y un cuerpo matemático), con 8 propiedades fundamentales. A los elementos de un espacio vectorial se les llama vectores y a los elementos del cuerpo, escalares. MÉTODO.- Método es una palabra que proviene del término griego methodos (“camino” o “vía”) y que se refiere al medio utilizado para llegar a un fin. Su significado original señala el camino que conduce a un lugar.
  • 36. La palabra método puede referirse a diversos conceptos. Por ejemplo, a los métodos de clasificación científica. Esta es la disciplina que permite a los biólogos agrupar y separar en categorías a los diversos organismos y conjuntos. MÉTODO CIENTÍFICO.- El método científico, por su parte, es la serie de pasos que sigue una ciencia para obtener saberes válidos (es decir, que pueden verificarse a través de un instrumento fiable). Gracias al respeto por un método científico, un investigador logra apartar su subjetividad y obtiene resultados más cercanos a la objetividad o a lo empírico. MEDIOS.- Procedimiento, lo que sirve para conseguir una cosa. Ejemplo: el fin justifica los medios. MÉTODO HEURÍSTICO.- Despierta la actividad de los alumnos participando en la elaboración de conclusiones, excluyendo en lo posible ofrecer los conocimientos ya preparados por el maestro. El método Heurístico es el conjunto de procedimientos, técnicas y Actividades dirigidas por el maestro para facilitar al niño el descubrimiento de la verdad, conduciendo a la solución de un problema a partir de un proceso lógico. ECUACION VECTORIAL DE LA RECTA.- De f in imo s u n a re c t a r c o mo e l c o n ju n t o d e lo s p u n t os d e l p la n o , a lin e a d o s co n u n p u n t o P y c o n u n a d ire cc ió n d a d a .
  • 37. S i P (x 1 , y 1 ) e s u n p u n t o d e la re c t a r , e l v e c t o r t ie n e ig u a l d ire c c ió n q u e , lu e g o e s ig u a l a mu lt ip lic a d o p o r u n esc a la r: Un a re c t a p as a po r e l p u n t o A (-1 , 3 ) y t ie n e u n v ec t o r d ire c t o r = (2 , 5 ). Esc rib ir s u ec u ac ió n v ec to ria l. 2.4 TEOR Í AS DE SOPORTE : 2.4.1 EL MODELO DE ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE VAN HIELE: En los años 50, los esposos Pierre M. Van Hiele y Dina van Hiele-Geldof, trabajaban como profesores de geometría de enseñanza secundaria en Holanda. A partir de su experiencia docente, elaboraron un modelo que trata de explicar por un lado cómo se produce la evolución del razonamiento geométrico de los estudiantes y por otro cómo puede un profesor/a ayudar a sus alumnos/as para que mejoren la calidad de su razonamiento. De esta forma los componentes
  • 38. principales del modelo van Hiele son la "teoría de los niveles de razonamiento", que explica cómo se produce el desarrollo en la calidad de razonamiento geométrico de los estudiantes cuando éstos estudian geometría, y las "fases de aprendizaje", que constituye su propuesta didáctica para la secuenciación de actividades de enseñanza-aprendizaje en el aula, con el objeto de facilitar el ascenso de los estudiantes de un nivel de razonamiento al inmediatamente superior. Vamos a explicar brevemente en qué consisten ambos componentes del modelo. LOS NIVELES DE RAZONAMIENTO Los niveles de razonamiento describen los distintos tipos de razonamiento geométrico de los estudiantes a lo largo de su formación matemática, que va desde el razonamiento intuitivo de los niños de pre escolar hasta el formal y abstracto de los estudiantes de las Facultades de Ciencias. De acuerdo con el modelo de van Hiele si el aprendiz es guiado por experiencias instruccionales adecuadas, avanza a través de los cinco niveles de razonamiento, empezando con el reconocimiento de figuras como todos (nivel 1), progresando hacia el descubrimiento de las propiedades de las figuras y hacia el razonamiento informal acerca de estas figuras y sus propiedades (niveles 2 y 3), y culminando con un estudio riguroso de geometría axiomática (niveles 4 y 5). El nivel 1 es denominado nivel de reconocimiento o visualización; el nivel 2, nivel de análisis; el nivel 3 clasificación o abstracción; el nivel 4 deducción, y el nivel 5 rigor. El modelo es recursivo, es decir cada nivel se construye sobre el anterior, coincidiéndose el desarrollo de los conceptos espaciales y geométricos como una secuencia desde planteamientos inductivos y cualitativos, hacia formas de razonamiento cada vez más deductivas y abstractas. En la bibliografía existente sobre el tema se
  • 39. pueden encontrar listas muy completas de las características de los distintos niveles. LAS FASES DE APRENDIZAJE Mientras que los niveles de razonamiento nos orientan acerca de cómo secuenciar y organizar el currículo geométrico de una forma global, el objetivo de las Fases de aprendizaje es favorecer el desplazamiento del alumno/a de un nivel al inmediatamente superior mediante la organización de las actividades de enseñanza-aprendizaje, lo que ha permitido que el modelo tuviera una influencia real en la elaboración de currículos de geometría en distintos países como es el caso de la Unión Soviética, E.E.U.U., Países Bajos, etc. Las fases de aprendizaje son las siguientes: -Información, Orientación dirigida, Explicitación, Orientación libre, Integración. Las características fundamentales de cada fase, en la primera se pone a discusión del alumno/a material clarificador del contexto de trabajo. En la segunda fase se proporciona material por medio del cual el alumno/a aprenda las principales nociones del campo de conocimiento que se está explorando. El material y las nociones a trabajar, se seleccionarán en función del nivel de razonamiento de los alumnos/as. En la tercera fase conduciendo las discusiones de clase, se buscará que el alumno/a se apropie del lenguaje geométrico pertinente. En la cuarta fase se proporcionará al alumno/a materiales con varias posibilidades de uso y el profesor/a dará instrucciones que permitan diversas formas de actuación por parte de los alumnos/as. En la quinta fase se invitará a los alumnos/as a reflexionar sobre sus
  • 40. propias acciones en las fases anteriores. Como resultado de esta quinta fase, los autores entienden que el alumno/a accede a un nuevo nivel de razonamiento. El estudiante adopta una nueva red de relaciones que conecta con la totalidad del dominio explorado. Este nuevo nivel de pensamiento, que ha adquirido su propia intuición, ha sustituido al dominio de pensamiento anterior. ¿Qué tipo de problemas hemos de presentar a los alumnos/as para que su actividad e investigación en torno a los mismos les conduzca hacia formas superiores de intuición y abstracción geométrica? En la situación actual de la enseñanza de la geometría, y particularmente en el caso español, la insistencia de enseñar geometría se hace patente. Ahora bien, ya no se trata sólo de defender la importancia y necesidad de enseñar geometría, sino que el problema crucial en este momento es el de discutir qué geometría debe ser enseñada en la Escuela y cómo. En definitiva nos encontramos en un momento histórico en el que la reacción al carácter deductivo y formal que la enseñanza de la geometría ha adoptado en los últimos tiempos nos obliga a investigar los problemas didácticos implicados en su enseñanza. Para ello el modelo de van Hiele se presenta como enormemente rico. Si a eso le unimos el proceso de reforma curricular en la que se encuentra nuestro país en la actualidad, y en el que la enseñanza de la geometría parece volver a tener un papel relevante en la enseñanza primaria y secundaria, alejándose de la postura claramente ``modernista" adoptada en los Programas Renovados, la necesidad de dar a conocer el modelo en el campo educativo español parece relevante y necesaria.
  • 41. IMPLICACIONES CURRICULARES DEL MODELO El modelo de van Hiele proporciona un esquema útil de organización del currículo y del material de aprendizaje que ha tenido una influencia real en la elaboración de currículos de geometría en distintos países., como es el caso de la Unión Soviética. Los educadores soviéticos fueron los únicos, a excepción de los holandeses (país de origen del modelo), que al conocerlo y tras unos años de intensas investigaciones y experimentaciones, incorporan el modelo de van Hiele como base teórica para la elaboración de la nueva forma curricular que estaban poniendo en marcha y cuya implantación definitiva se produce en 1964. Mucho más tarde ser iniciaron en E.E.U.U. y Europa investigaciones curriculares en esta línea, aunque de mucha menos relevancia que los trabajos soviéticos. De la revisión de las aportaciones teóricas y prácticas del modelo van Hiele en la comunidad educativa internacional (Unión Soviética, E.E.U.U., Canadá, Holanda, y España), así como de las diversas investigaciones y desarrollos curriculares basados en el mismo, se pueden deducir una serie de implicaciones generales de carácter curricular: * Es necesario introducir más geometría desde el primer año en las clases de primaria y secundaria, no siendo conveniente separar la geometría de las matemáticas en la enseñanza primaria. * En los primeros años se debe fomentar un trabajo geométrico de carácter cualitativo, que asegure la formación de conceptos y la imaginación espacial. * En el currículo geométrico la presentación de la materia debe iniciarse en el espacio para pasar inmediatamente después al plano.
  • 42. * Es necesario enseñar geometría informal a los alumnos/as de enseñanza secundaria. * Los estudios de geometría deben ser continuos (sin periodos de inactividad), uniformes (sin pasar por alto ningún nivel de razonamiento), y diversificados, es decir, familiarizando a los alumnos y alumnas de forma simultánea con la geometría bi y tridimensional. * Básicamente los mismos contenidos han de ser enseñados en la enseñanza primaria y secundaria. Estos contenidos geométricos han de ser tratados cíclicamente en niveles de complejidad creciente. La secuenciación de dichos contenidos a través del currículo estará determinada por el análisis de cada tópico en función de la estructura del modelo, lo que determinará un tratamiento distinto en cada nivel, avanzando desde los aspectos cualitativos a los cuantitativos y abstractos. De la revisión de los trabajos realizados a nivel internacional sobre el modelo de van Hiele , se puede deducir también un conjunto de principios de procedimiento, entendidos éstos como “normas dirigidas al profesor indicándole actitudes en su trabajo". PRINCIPIOS DE PROCEDIMIENTO 1. El profesor/a partirá del hecho de que los estudiantes poseen un almacén significativo de concepciones y propiedades de los objetos materiales. 2. El profesor /a procurará, a partir de la experiencia previa de los alumnos/as, es decir de la observación de figuras concretas, que formen estructuras geométricas, y pondrá en relación estas observaciones con una forma “geométrica" de verlas.
  • 43. 3. El profesor/a diseñará actividades de enseñanza - aprendizaje en el aula teniendo en cuenta el nivel lingüístico y de razonamiento de los alumnos/as. 4. El profesor/a procurará conocer de qué forma es estructurado el espacio de forma espontánea por los alumnos/as, para partiendo de esa percepción, diseñar actividades que permitan al estudiante construir estructuras visuales geométricas y por fin razonamiento abstracto. Para ello el profesor/a modificará progresivamente el contexto en el que aparecen los objetos en una dirección matemática alejándose del empirismo. 5. El profesor/a estará atento a la adquisición de “insight" (8) por parte de los alumnos/as, para lo que es necesario que el diálogo sea la pieza clave de la enseñanza. El profesor/a animará a los alumnos/as a hablar acerca de los conceptos geométricos y a desarrollar un lenguaje expresivo, respetando en un primer momento sus propias expresiones y lenguaje, para ir introduciendo progresivamente el lenguaje geométrico. 6. El profesor/a procurará conocer el correlato mental de las palabras y conceptos que utilizan los alumnos/as y que él necesita, por medio de actividades diseñadas a tal fin y por medio del uso continuo del diálogo en el aula. 7. El profesor/a diseñará actividades de clarificación y complementación de dicho correlato mental que permitan que éste coincida con el significado de la palabra en la disciplina. 8. El profesor/a fomentará el trabajo consciente e intencional de los alumnos/as con la ayuda de materiales manejables. El material ha de
  • 44. poseer el fundamento del desarrollo lógico de la geometría. El material ha de ser auto correctivo. 9. El profesor/a permitirá a los alumnos/as trabajar con material concreto sólo cuando sea necesario para construir la teoría. El periodo de acumulación de hechos de forma inductiva no debe ser prolongado demasiado. El alumno/a debe y puede usar la deducción. La necesidad ahora, es la de profundizar y definir más adecuadamente las Fases de aprendizaje, investigando su valor y aplicación didáctica, así como desarrollar materiales y proyectos curriculares inspirados en el modelo, que permitan evaluar el interés del mismo a través de su puesta en práctica en el aula, ahora que el modelo y las investigaciones desarrolladas en torno a él han dejado por lo menos una cosa clara: “El pensamiento geométrico puede ser accesible a todo el mundo" (Gloria María Braga, páginas 52 - 57. Julio - Diciembre de 1991). 2.4.2 APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE DAVID AUSUBEL: Durante mucho tiempo el consideró que el aprendizaje era sinónimo de cambio de conducta, esto, porque dominó una perspectiva conductista de la labor educativa; sin embargo, se puede afirmar con certeza que el aprendizaje humano va más allá de un simple cambio de conducta, conduce a un cambio en el significado de la experiencia. Para Ausubel, aprender es sinónimo de comprender e implica una visión del aprendizaje basada en los procesos internos del alumno y no solo en sus respuestas externas.
  • 45. Con la intención de promover la asimilación de los saberes, el profesor utilizará organizadores previos que favorezcan la creación de relaciones adecuadas entre los saberes previos y los nuevos. Los organizadores tienen la finalidad de facilitar la enseñanza receptivo significativa, con lo cual, sería posible considerar que la exposición organizada de los contenidos, propicia una mejor comprensión. La teoría del aprendizaje significativo supone poner de relieve el proceso de construcción de significados como elemento central de la enseñanza. Entre las condiciones que deben darse para que se produzca el aprendizaje significativo, debe destacarse: 1. Significatividad lógica: Se refiere a la estructura interna del contenido. 2. Significatividad psicológica: Se refiere a que puedan establecerse relaciones no arbitrarias entre los conocimientos previos y los nuevos. Es relativo al individuo que aprende y depende de sus representaciones anteriores. 3. Motivación: Debe existir además una disposición subjetiva para el aprendizaje en el estudiante. Existen tres tipos de necesidades: poder, afiliación y logro. La intensidad de cada una de ellas, varía de acuerdo a las personas y genera diversos estados motivacionales que deben ser tenidos en cuenta. Aprendizaje es un proceso constructivo interno y en este sentido debería plantearse como un conjunto de acciones dirigidas a favorecer tal proceso. Y es en esta línea, que se han investigado las implicancias pedagógicas de los saberes previos.
  • 46. Desde un enfoque constructivista, la estrategia que se ha desarrollado es la de generar un conflicto en el alumno entre su teoría intuitiva y la explicación científica a fin de favorecer una reorganización conceptual, la cual no será simple ni inmediata. Otro implicancia importante de la teoría de Ausubel es que: Ha resuelto la aparente incompatibilidad entre la enseñanza expositiva y la enseñanza por descubrimiento, porque ambas pueden favorecer una actitud participativa por parte del alumno, si cumplen con el requisito de activar saberes previos y motivar la asimilación significativa. Finalmente, la técnica de mapas conceptuales, desarrollada por Novak, es útil para dar cuenta de las relaciones que los alumnos realizan entre conceptos, y pueden ser utilizados también como organizadores previos que busquen estimular la actividad de los alumnos. SIGNIFICATIVIDAD LÓGICA: Es inherente a un determinado material de enseñanza y se debe a sus características intrínsecas. Y lo encontramos cuando los contenidos pueden relacionarse de manera substancial (no arbitraria) con las ideas correspondientes a la capacidad humana de aprendizaje y a un contexto cultural particular (aquel en donde se produce el aprendizaje). APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO POR RECEPCIÓN. Las características pedagógicas que el profesor debe mostrar en el proceso de enseñanza son: a) Presentar la información al alumno como debe ser aprendida, en su forma final (recepción).
  • 47. b) Presentar temas usando y aprovechando los esquemas previos del estudiante. c) Dar cierta información al estudiante provocando a que éste por sí mismo descubra un conocimiento nuevo (descubrimiento). d) Proveer información, contenidos y temas importantes y útiles que den como resultado ideas nuevas en el alumno. e) Mostrar materiales pedagógicos de forma coloquial y organizada que no distraigan la concentración del estudiante. f) Hacer que haya una participación activa por parte del alumno. Papel del estudiante: a) Recibir un tema, información del docente en su forma final, acabada (recepción). b) Relacionar la información o los contenidos con su estructura cognitiva (asimilación cognitiva). c) Descubrir un nuevo conocimiento con los contenidos que el profesor le brinda (descubrimiento). d) Crear nuevas ideas con los contenidos que el docente presenta. e) Organizar y ordenar el material que le proporcionó el profesor. Las características que el alumno debe poseer son: a) Tener la habilidad de procesar activamente la información. b) Tener la habilidad de asimilación y retención. c) Tener la habilidad de relacionar las nuevas estructuras con las previas. d) Tener una buena disposición para que se logre el aprendizaje. Características de los Materiales de apoyo:
  • 48. a) Poseer un significado en sí mismos, o sea, las partes del material de enseñanza tienen que estar lógicamente relacionadas. b) Proveer resultados significativos para el alumno, es decir, que los materiales puedan relacionarse con los conocimientos previos del alumno. c) Proveer un puente de conocimiento entre la nueva y la previa información. Ausubel le llama “organizador previo”. d) Estar ordenados y organizados para que el estudiante tome y aproveche los materiales que va emplear. Los tipos que deben usarse son: Organización del proceso en el tiempo Algunas de las funciones que tienen los materiales didácticos entre el estudiante, los contenidos y el profesor son: a) Determinar que el aprendizaje del alumno sea significativo. b) Promover una actitud positiva y una buena disposición por parte del alumno. c) Hacer que los contenidos sean más fácilmente asimilados. d) Ayudar al docente a que su enseñanza sea organizada y mejor aprovechada. Los elementos esenciales del currículo son: -Las unidades y temas (contenido). -Los materiales que se van emplear. -Las actividades, técnicas y estrategias del profesor. El momento dentro del proceso enseñanza - aprendizaje en que deben emplearse los materiales y técnicas anteriormente descritas son: Los organizadores avanzados expositivos, cuando el alumno tiene poco o ningún conocimiento sobre el tema (al principio de la clase). Los comparativos, cuando el estudiante ya posee conocimientos previos del tema; (También al principio de la clase).
  • 49. El constructivismo conceptual de Ausubel privilegia el aprendizaje significativo contraponiendo al aprendizaje memorístico. Este autor indica que solo abra aprendizaje cuando lo que el individuo trata de aprender lo relaciona de forma sustantiva y no arbitraria con lo que ya conoce, es decir aprende con aspectos relevantes y pre existentes de su estructura cognitiva. En su teoría: 1. El aprendizaje depende de experiencias y conocimientos previos. 2. El aprendizaje debe ser significativo basándose en una estructura de disciplina. 3. El aprendizaje significativo ocurre cuando una nueva información se conecta con un concepto relevante prexistente en la estructura cognitiva, en una relación no arbitraria y sustancial. 4. El mismo sujeto crea sus estructuras cognitivas. 5. Distingue tres tipos de aprendizaje: de representaciones, de conceptos y de proposiciones. 6. Afirma con certeza que el aprendizaje humano va más allá de un simple cambio en el significado de la experiencia. 7. El enriquecer la experiencia humana implica considerar el pensamiento y la afectividad como un solo conjunto. 8. “Diferencia los tipos de aprendizaje y su respectiva asimilación en a estructura cognitiva”
  • 50. 2.5 FORMUACIÓN DE HIPÓTESIS: 2.5.1 HIPÓTESIS GENERAL: El programa experimental del enfoque vectorial en el aprendizaje de la Geometría Analítica Plana, muestra su efectividad al promover el mejor aprendizaje en el alumno. 2.5.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS: -Esta asignatura de Geometría Analítica Vectorial permitirá en el alumno el desarrollo de una solida formación lógico matemático. -La aplicación de los vectores en el desarrollo de ciertos problemas de matemática y física promueve en el menor tiempo la mayor eficacia su proceso de solución. -El hecho de aplicar este enfoque despierta en el alumno el mayor interés hacia el conocimiento de nuevos temas y por ende a la investigación de estos en los cursos de matemática y física. -Mediante la enseñanza de la geometría analítica con vectores el alumno logra interpretar y representar mediante graficas, fenómenos de nuestra realidad física. 2.6 VARIABES DE ESTUDIO 2.6.1 VARIABLE INDEPENDIENTE Enfoque vectorial
  • 51. 2.6.2 VARIABLE DEPENDIENTE Aprendizaje de la Geometría Analítica 2.6.3 VARIABLES INTERVINIENTES La edad, el sexo, la metodología empleada. INDICADORES -La variable aprendizaje de la geometría Analítica cuenta con los siguientes indicadores; cantidad de aprobados y de desaprobados. -La variable sexo admite dos indicadores; masculino y femenino.
  • 52. CAPITULO III METODOLOGÍA Y APLICACIÓN EXPERIMENTAL 3.1 MÉTODO EMPLEADO EN LA INVESTIGACIÓN 3.8.1 MÉTODO EMPLEADO EN LA INVESTIGACIÓN 3.8.1.1 MÉTODO GENERAL En el desarrollo del presente trabajo se utilizara el método científico con sus procedimientos respectivos; observación, planteamiento de hipótesis, análisis de los resultados y formulación de las conclusiones. 3.8.1.2 MÉTODO ESPECÍFICO Se hará uso de método experimental que convierte las aulas en laboratorios y los alumnos son sujetos de investigación. El proceso que se seguirá en la investigación experimental comprende: 1. Planteo cuidadoso de los experimentos. 2. Desarrollo del experimento de enseñanza aprendizaje con
  • 53. control de algunos factores o variables. 3. Evaluación exacta de los resultados. Mediante este método se buscara la comprobación causal de los fenómenos de nuestra investigación. Se usara para establecer la eficacia de una norma en el desarrollo de ciertas actividades. Se tomara en cuenta en el experimento la Ley de la variable única por la cual se va a tribuir los cambios que se operan en los resultados solo a un factor (enfoque vectorial) quedando las demás como simples elementos secundarios que giran en torno al aspecto esencial o causa. 3.8.2 DISEÑO METODOLÓGICO 3.8.2.1 DISEÑO BÁSICO Experimental 3.8.2.2 DISEÑO ESPECÍFICO Grupo control con pre y post test ESQUEMA DEL D.E.: A G.E. O1 x O2 A G.C. O3 ‒ O4 Donde: A : Significa aleatorización de ambos grupos G.E : Grupo experimental G.C. : Grupo control O1 y O3 : Resultado de pre test X : Es la variable experimental O2 y O4 : Resultado del post test
  • 54. Pre observación y post-observación con diseños de grupos equivalentes. Ganancia x (O2 - O1), ganancia (O4 - O3) En este diseño los grupos experimentales y de control estarán igualados al azar en donde se aplicará una observación o test de entrada, luego de haber manipulado la variable experimental, se aplicara una observación o test de salida. Seguidamente se comparará las guanacias medias (puntuaciones post test menos puntuaciones pre test). 3.8.3 POBLACIÓN Y MUESTRA 3.8.3.1 POBLACIÓN Son los siguientes: - 60 alumnos de la I.E.: “Politécnico Regional del Centro”- El Tambo, Huancayo. - 60 alumnos de la I.E.: “Nuestra Señora de Fátima” - Huancayo. En ambas instituciones educativas se tomara como universo o población la totalidad de las secciones del 5to. Grado de Educación Secundaria. 3.8.3.2 MUESTRA La muestra se seleccionara en forma intencionada y controlada apareando grupos experimentales y de control. -30 alumnos de la I.E.: “Politécnico Regional del Centro” El Tambo - Huancayo, se trabajara con una muestra de 02 secciones, quinto grado A y B. -30 alumnos de la I.E.: “Nuestra Señora de Fátima” – Huancayo. Se trabajara con una muestra de 02 secciones, quinto A y B.
  • 55. 3.8.4 TIPO DE INVESTIGACIÓN Investigación Educativa Pura Investigación de carácter científico pedagógico experimental pues se trata de averiguar los efectos del enfoque vectorial en el aprendizaje de la geometría analítica plana en el 5to. Grado de Educación secundaria.
  • 56. BIBLIOGRAFIA -RIOS, Sixto. “Algebra Lineal y Geometría Vectorial”. Edic. Paraninfo, Madrid 1976. -VENERO, Armando. “Introducción al Análisis Matemático”. Edit. Gemark. Lima 1992. -BABINI J. “Historia de las Ideas modernas en Matemática”. Editorial Dpto. de asuntos cientif. Unión Panamericana-Bs. As. 1967. pp. 73. -DIENES, Zoltan “La potencia de la Matemática”. Editorial Estrada, Bs. As., 1ra. Edición, 1971, pág. 12. -LEHMANN, Charles “Geometría Analítica”. Edit. Utema. México 1962. -LONDOÑO, Nelson. “Geometría Analítica y Trigonometría”. Edit. Norman, Colombia 1984. -TORANZOS, Fausto “Enseñanza de la matemática”. Edit. Capeluz, Buenos Aires. 1977. -SPIEGEL, Murray. “Análisis Vectorial”. Edit. Mc Graw Hill Colección Schaum. -HOWARD F. Fehr. “Enseñanza de la Matemática” (Trad) Edit. Librería del Colegio. Buenos Aires 1970. -BUNGE, Mario “La Investigación Científica” Edit. And. Barcelona. 1983. -LUZURIAGA, Lorenzo. “Pedagogía y Metodología”
  • 57. Edit. Afa. Perú 1993. -SPIEGEL, Murray. “Estadística” Edit. Mc Graw Hill Colección Schaum. -URIARTE, Felipe. “Técnicas para Estudiar”. Edit. Studium. Lima 1986. -CANGAHUALA C. Jorge. “Tecnología Educativa” Edit. Cangahuala. Lima 1986. -MIRA Y LÓPEZ, EMILIO. “Psicología Evolutiva del Niño y del Adolescente” Edit. Atenso. Barcelona 1970. - BRANDEN, Nathaniel, 1995, Seis pilares de la autoestima, Barcelona, ediciones. Paidos, 1ra.edición. -CARO FIGUEROA, Luis 2000, “La formación profesional” Desafío del nuevo siglo, Argentina. -COLOM, Antoni. 2001, “Pedagogía institucional” España, síntesis educación. -SANCHEZ BUCHON C “Estadística Elemental Aplicada a la Pedagogía”. Colección. Poveda – Madrid. -GARCIA ORE, C. “Estadística Y Probabilidades”. Edit. Santa Úrsula. Lima 1991. -PISCOYA, Luis “Investigación Educacional”. Edit. Básicas, INIDE. Lima 1978. -TORANZOS, Fausto “Enseñanza de la Matemática”
  • 58. Edit. Capeluz, Buenos Aires. 1977. -VOLKENSHTEIN S., V. “Problemas de Física General” Editorial MIR, Moscú – Edición 1976. -M.A. USHAKOV. “Problemas Didácticos de Física” Editorial IR, Moscú – Edición 1976. -VAN DER MERWE, Carle W. “Física General”. Colección Schaum, Editorial Mc Graw Hill, Mexico-1987. -ESPINOZA R., Eduardo “Vectores y Matrices” 2da. Edición, Lima – Perú. 2002. -FIGUEROA G., R. “Matemática Básica 2, Vectores y Matrices”. Ediciones RFG, Lima - Perú, octava Edición. 2010. -FIESTAS CHERRE, J. “Física, Vectores” Colección: NOR – ORIE. -CAREL W. Van der Merwe. “Física General” Mc Graw – Hill, 1977. -GOMEZ F., J. “Física General” 15ava Edición, lima-Perú, 1993
  • 59. ANEXO
  • 60. ENCUESTA ACERCA DEL APRENDIZAJE DE LA GEOMETRIA MEDIANTE LA APLICACIÓN DE LOS VECTORES EN EDUCACION SECUNDARIA DIRIGIDO AL PROFSOR:………………………………………………………………… CENTRO DE LABOR:………………………………AÑOS DE SERVICIO:…………. INSTRUCCIONES: Sírvase Ud. contestar y fundamentar las interrogantes que continuación se plantean: 1. ¿Cree Ud. Que existe problema alguno en el aprendizaje de la Matemática en nuestro medio. A que se debe?:……………………………………………………. 2. ¿Cuál cree Ud. que sean los temas más fundamentales y necesarios que el alumno debe conocer para poder seguir estudios superiores en ingeniería, medicina y campos científicos a fines?:…………………………………………….. …………………………………………………………………………………………… 3. ¿Cree Ud. Que el rendimiento académico de los alumnos en el 5to. Grado sea menor que en los demás grados?:………..……….……………………………….. ………………………………………………….………………………………………… 4. ¿Cuál cree Ud. que sea el método mas eficaz para el aprendizaje de la Geometría Analítica Plana?:…………………………………………………………… ……………………………………………….…………………………………………… 5. ¿Piensa Ud. que el aprendizaje de los vectores este bien que se ubique dentro de la física, en el Nivel Secundario?:………………………………………………… 6. ¿Cuál cree Ud. que sea el problema fundamental en el educando y educador en el proceso de interaprendizaje?:……………………………………………….……… …………………………………………………………………………………………….. 7. ¿Cree Ud. que en el alumno no existe la capacidad suficiente de abstracción para poder interpretar los principios geométricos?:……………..………………….. …………………………………………………………………………………………….. 8. ¿Considera Ud. importante el aprendizaje de los vectores en la Geometría Analítica Plana? …………………………...…………………………………………… 9. ¿Qué beneficios traería como consecuencia el aprendiizaje de la Geometría Vectorial en el área de Matemática, en el 5to. Grado de Educación Secundaria? ……………………………………………………………………………………………. 10. ¿En que grado cree Ud. que se debería aprender los vectores dentro de nivel Secundario? :…………………………………………………………………………… 11. ¿Cree Ud. que seria mas objetivo el hecho de demostrar un teorema geométrico mediante el Algebra Vectorial? :….…...……………………………….. …………………………………………………………………………………………… 12. ¿Cree Ud. que seria posible enseñarle la Geometría Vectorial en Educación Secundaria? :….……………………………………………………………………...
  • 61. TRABAJO DE INVESTIGACION “APRENDIZAJE DE LA GEOMETRIA ANALITICA VECTORIAL” TEST DE ENTRADA PARA ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE EDUCACION SEUNDARIA I. SECCION DE TEST COGNITIVO: 1. Dados los conjuntos: A= { 1;2 } y B = { 4;2 } , hallar AxB y BxA, ¿será AxB = BxA? y ubicar el producto AxB en un diagrama cartesiano.  2. En la figura se observa el vector A , hallar: a) Las componentes: 4 P:(3;4) -en el eje X:…………………………………… β X -en el eje Y:……………………………………  (0;0) 3 b) La longitud del vector A :…………………….  c) La dirección (β ) del vector A con respecto a la horizontal:………….…….…………….….. 3. Que idea tiene sobre un vector:……………………………………………………………………………… 4. Establecer si es verdadero o falso:     P R a) M  N :…………………………….………( )   N b) La dirección de R es 900 …….….……..( )    ϴ2 ϴ1 c) M  Q …………..…………………………( )  X d) La dirección de Q es ϴ2 ……….….…..( ) e) Los vectores M Y N tienen direcciones  M opuestas…..…………………………….…...( )  Q 5. En la figura mostrada hallar la resultante o suma de los vectores mostrados aplicado el  método grafico (Método Polígono) B    A C D  E 6. En la figura mostrada, hallar las proyecciones de los vectores A y B sobre el eje X o de las abscisas, si el valor o longitud de los vectores es de 4 y 5 respectivamente.  B 0 45  A 450
  • 62.   7. Si A = (2;4), B = (-1; 8) y C = ( 8; -4), simplifique las siguientes expresiones vectoriales:   a) 2. B + C =   b) 2. A - 1/8 . C =   c) 4 [ 2. A - 5 ( 2. B ) ] = 8. E n la figura ¿Por qué las rectas L1 y L2 son paralelas? L1 L2 9. En la figura ¿Por qué las rectas L1 y L2 son perpendiculares:? L1 L2   10. En la figura L / / OA y ‫ ﮮ‬α = ‫ .× ﮮ‬Demostrar que OM es bisectriz del ‫ ﮮ‬AOB B M L X α A O
  • 63. TABLA DE ESPECIFICACION DEL (PRE TEST) TEMA: VECTORES EN E PLANO Y CONOCIMIENTOS GEOMETRICOS BASICOS. % DE TIEMPO OB CONTENIDOS NIVEL DE DOM. TIPO DE PRUEBA CANT. CANTIDAD DE PESO POR CADA COGNITIVO PRE. PREGUNTAS PREGUNTA 01 PRODUCTO CARTESIANO APLICACION DESARROLLO 1 5% 2 2 MINUTOS 02 CONOCIMIENTOS BASICOS SOBRE VECTORES. -DEFINICION -DIRECCION Y MODULO 4 MINUTOS CONOCIMIENTO COMPLETAM. 3 1 2 MINUTOS -COMPONENTES COMPRENSION V-F 3 1/2 -IGUALDAD -OPERACIONES COMPRENSION COMPLETAM. 2 78% 1 2 MINUTOS CON VECTORES. COMPRENSION V-F 2 1/2 2 MINUTOS -PROYECCIONES APLICACIÓN DESARROLLO 3 1 3 MINUTOS DE UN VECTOR. -RESULTANTE COMPRENSION DESARROLLO 1 2 3 MINUTOS DE UN GRUPO DE VECTORES. COMPRENSION DESARROLLO 1 2 4 MINUTOS 03 CONOCIMIENTOS BASICOS SOBRE GEOMETRIA PLANA. -PARALELISMO DE RECTAS. CONOCIMIENTO DESARROLLO 1 3/2 3 MINUTOS -PERPENDICULARIDAD DE CONOCIMIENTO DESARROLLO 1 17% 3/2 3 MINUTOS RECTAS. -RECTAS PARALELAS APLICACION DESARROLLO 1 3/2 3 MINUTOS CORTADAS POR UNA SECANTE. TOTAL 100% 20 45 MINUTOS
  • 64. HIPÓTESIS UNIDADES DE ANALISIS VARIABLES ELEMENTOS LÓGICOS  La aplicación del enfoque  El programa experimental  Estudiantes del 5to.  VARIABLE vectorial en el aprendizaje de del enfoque vectorial en el Grado de Educación INDEPENDIENTE la Geometría Analítica Plana, aprendizaje de la Secundaria de la I.E. Enfoque vectorial muestra su efectividad al Geometría Analítica Plana, “Politécnico Regional del promover el mejor muestra su efectividad al Centro” – El Tambo  VARIABLE aprendizaje en los alumnos promover el mejor Huancayo y la I.E. DEPENDIENTE de 5to Grado de Educación aprendizaje en el alumno. “Nuestra Señora de Aprendizaje de la Secundaria. Fátima” de la Provincia Geometría Analítica.  La aplicación del enfoque de Huancayo. vectorial en el aprendizaje de  VARIABLES la Geometría Analítica Plana INTERVINIENTES influye significativamente en La edad, el sexo, la el rendimiento escolar de los metodología empleada. alumnos del 5to. Grado de Educación Secundaria.
  • 65. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES DEFINICIÓN DEFINICION VARIABLE CONCEPTUAL OPERACIONAL DIMENSIONES INDICADORES ITEM INDICE VARIABLE Cuestionarios: INDEPENDIENTE Enfoque Es un modelo - El aprendizaje Prioriza el Conocimientos ¿Considera a) Si matemático el que significativo es aprendizaje importante el b) No vectorial requiere del algebra el que ocurre significativo. Memorización enfoque vectorial como la forma cuando, al llega vectorial? mas objetiva de a nuestra mente Componente Percepción tratarlos. un nuevo cognoscitivo. conocimiento lo Buena ¿Es posible c) Si Enfoque que favorece el hacemos comprensión aprender la d) No entendimiento de nuestro, es Geometría conceptos y desarrollar decir, modifica Buena Vectorial en habilidades en los nuestra(s) Aplicación del motivación Secundaria? algunos, relacionados conducta(s). enfoque (Esperanza con las líneas temáticos vectorial. Desarrolla el Aldrete) fundamentales del curso pensamiento de Geometría Analítica creativo. -Despertar en el Plana. alumno el mayor Resolución de interés hacia el Conocimientos de los problemas conocimiento de Enseñanza de la efectos de la aplicación nuevos temas. Geometría de los vectores en el Analítica -Experimentar vectorialmente. aprendizaje de la los efectos del enfoque Geometría Analítica Espacio vectorial en el vectorial Plana. aprendizaje de la Geometría