Matemáticas
aplicadas ás Ciencias Sociais
1. Introducción
A formación xeral dos
alumnos e das alumnas, a súa orientación e preparación para estudios
superiores constitúen as finalidades do Bacharelato. Esta formación debe
favorecer, entre outras, actitudes reflexivas, críticas e de análise para
comprender e valora–las realidades do mundo no que vivimos, e proporciona–la
autonomía persoal para poder enfrontarse ás novas situacións que se producirán
no mundo cambiante e dinámico no que vivirán.
Os diversos fenómenos
que se producen no mundo poden comprenderse, describirse e valorarse tanto
empregando a óptica científica, como a humanística ou a que aportan as
Ciencias Sociais. Cada un destes puntos de vista de análise da realidade aporta
a súa propia metodoloxía e persegue uns fins que lle son propios. Pero desde
principios de século pode observarse que as Matemáticas, que sempre
proporcionaron soporte metodolóxico, simbólico e procedemental ó
desenvolvemento de áreas tipicamente científicas, tamén apoian o progreso dos
distintos campos que estudian as diversas Ciencias Sociais; o que non é máis
que un síntoma de que se recoñecen as vantaxes que se obteñen ó expresar na
linguaxe matemática conceptos, relacións e procesos que noutro tempo se
trataban soamente en forma verbal.
Dentro das Ciencias
Sociais existen temas cun marcado carácter cuantitativo como, por exemplo, a
demografía ou a economía, que se adaptan perfectamente a un estudio matemático.
Pero inda naqueloutros campos cunha natureza diferente resulta difícil avanzar
a base de descricións verbais das teorías, pois a súa complexidade e as súas
interrelacións mostran resistencias á análise, ás comparacións e ás
aplicacións. Cando estas teorías poden modelarse matematicamente as
dificultades diminúen, podendo resultar incluso que problemas que en principio
se consideran diferentes corresponden ó mesmo modelo e o propio modelo serve
para obter resultados válidos nos diferentes campos de estudio.
As Matemáticas que se
aplican ó estudio das Ciencias Sociais e que teñen cabida no Bacharelato deben
dar conta tanto daqueles problemas nos que é necesario unha análise de
observacións discretas como de problemas nos que deben tratarse datos
continuos. Pero o valor instrumental das Matemáticas concrétase en
ofrece–las ferramentas (como as que proporcionan a estatística, o álxebra
lineal, a programación lineal e o cálculo infinitesimal) imprescindibles para
representar, sintetizar, optimizar e comunicar por medio de gráficas, táboas,
expresións alxebraicas, etc., a información cuantitativa relevante dos
problemas das Ciencias Sociais. Aínda que tamén deben proporciona–lo coñecemento
relativo, ó seu modo de facer, ó abstrae–las relacións fundamentais das
entidades e procesos para lograr modelos representativos das situacións
analizadas.
Para a consecución do
uso adecuado do «saber facer matemáticas» requírese poñer en xogo un amplo
número de procedementos referentes á habilidade na comprensión e emprego de
diferentes linguaxes matemáticas; estratexias xerais ou heurísticas como a
formulación, comprobación e rexeitamento de hipóteses, busca de
regularidades, toma de decisións sobre o plan a realizar, etc., e a aplicación
de algoritmos particulares que teñan un propósito concreto. A actividade de
resolución de problemas, tan propia das Matemáticas, é imprescindible para
lograr unha apropiada capacitación no uso deste tipo de recursos, e non debe
faltar ó longo dos dous cursos de Bacharelato. Ademais, resolvendo problemas
que traten situacións reais, os conceptos e métodos matemáticos empregados
mostran tanto a súa potencia como a súa relevancia.
Por importante que sexa
o valor instrumental asignado ás Matemáticas aplicadas ás Ciencias Sociais,
estas non deben converterse, en canto a contidos conceptuais, nun simple
receitario onde o único importante sexa a aplicación inmediata e pouco
reflexiva dos conceptos e dos procedementos proporcionados. O papel do
Bacharelato como etapa que debe preparar ós alumnos e alumnas para aborda–los
estudios posteriores e o amplo abano destes, nos que a veces será importante
profundar e fundamenta–los resultados matemáticos, suxire a necesidade de que
ó longo da etapa vaia arredándose a atención das actividades que permitan coñece–los
diversos aspectos da realidade para interpretala mellor, daqueloutras facetas
nas que se poña de manifesto a necesidade de fundamentación e formalización
dos resultados obtidos. Este particular modo de «facer matemáticas» no que se
empregan tanto as estratexias heurísticas para formular ou comprobar
conxecturas e modelar situacións, como o razoamento deductivo para demostrar
aquelas ó inferir novos resultados do modelo, ten un valor formativo de
utilidade xeral que contribúe a crear hábitos, estructuras mentais e actitudes
de aplicación noutros ámbitos distintos do matemático e dos diversos campos
de estudio das Ciencias Sociais. Entre os diversos medios que poden
utiliza–lo profesorado e o alumnado na clase de matemáticas convén facer
unha mención especial á calculadora e ó ordenador, que ó facilita–la
realización de cálculos tediosos ou repetitivos e ó presentar contornos de
simulación nos que os alumnos e as alumnas poidan manipular situacións nas que
aparezan conceptos complexos, favorecen unha mellor aprendizaxe dos contidos
propostos.
2. Obxectivos
xerais
As Matemáticas do
Bacharelato de Humanidades e Ciencias Sociais contribuirán, como resultado dos
procesos da aprendizaxe, á consecución das capacidades enunciadas nos
obxectivos xerais seguintes:
·
Utiliza–los
coñecementos matemáticos no proceso de modelado de diversas situacións
propias das Ciencias Sociais, interpretando e aplicando os modelos creados e
valorando a súa utilidade práctica e teórica.
3. Bloques
de contidos
Os contidos das Matemáticas
aplicadas ás Ciencias Sociais preséntanse agrupados en bloques que non indican
ningún tipo de prioridade. Esta agrupación, que non difire da que vén sendo
tradicional nesta materia, non debe implicar un estancamento dos contidos nos
seus bloques. Tanto o bloque de «Aritmética e álxebra» como o de «Resolución
de problemas» teñen un neto carácter transversal, e as abundantes relacións
que poden establecerse entre os contidos dos diferentes bloques deben poñerse
de manifesto na programación de aula, evitando tratalos de forma illada.
Mantense a distribución nos tres tipos de contidos para non esquecer que
conceptos, procedementos e actitudes deben terse en conta á hora de impartir e
avalia–las Matemáticas.
3.1 Aritmética
e álxebra
Os contidos deste
bloque, que se iniciaron nas anteriores etapas educativas, son necesarios para o
desenvolvemento dos outros. A competencia numérica —coñece–lo significado
e uso dos diferentes tipos de números—é un dos piares sobre o que é posible
seguir presentando o edificio matemático. Trátase de que os alumnos e as
alumnas sexan capaces de utilizar–los números reais e as súas operacións en
diferentes contextos, empregando a estratexia de cálculo e a notación máis
adecuada, utilizando, cando a situación o requira, a calculadora e controlando
as marxes de erro producidas. As situacións problemáticas, que se derivan dos
demais bloques de contidos e, nas que inevitablemente aparecerán os números
reais, invitan a presenta–los contidos deste bloque en relación ós outros e
non illadamente.
3.1.1 Contidos
conceptuais
·
Radicais. Números
irracionais. Números reais. Os números e, p,
f.
3.1.2 Contidos
procedementais
·
Representación
na recta dos números irracionais obtidos mediante radicais.
3.1.3 Contidos
actitudinais
·
Valoración
crítica da utilidade da calculadora e demais tecnoloxías para a realización
de cálculos.
3.2 Álxebra
lineal
Atopar un método xeral
de resolución de sistemas de ecuacións lineais baseándose nas propiedades das
matrices que os caracterizan é o obxectivo fundamental do bloque.
Debe facerse notar ó
mesmo tempo a vantaxe que ofrece unha boa notación, como a proporcionada polas
matrices, para a representación e manipulación de datos estructurados, extraídos
de contextos reais. A programación lineal de dúas variables inclúese debido
á variedade de problemas de optimización relacionados coas Ciencias Sociais,
sobre todo os relativos á economía, que poden resolverse empregando os seus métodos.
3.2.1 Contidos
conceptuais
·
Matrices.
Operacións. Propiedades.
3.2.2 Contidos
procedementais
·
Resolución
de sistemas de ecuacións lineais utilizando as operacións e propiedades das
matrices.
3.2.3 Contidos
actitudinais
·
Valoración
da utilidade das matrices como ferramenta para representar conxuntos de datos
estructurados, de forma precisa e simple, para comunicar e resolver diferentes
situacións das Ciencias Sociais.
3.3 Análise
O concepto de
dependencia funcional e as súas formas diferentes de expresión xa é coñecido
desde a Educación Secundaria Obrigatoria, pero limitando o traballo con expresións
alxebraicas a unhas poucas funcións elementais. Trátase agora de amplia–la
gamma das funcións tratadas a partir da súa expresión alxebraica. Máis
importante que a formalización dos conceptos de límite, derivada ou integral
é a relevancia que acadan ó aplicalos á resolución de problemas concretos
relacionados cos campos das Ciencias Sociais, sobre todo os relativos á
optimización de funcións obtidas a partir de contextos reais.
Neste nivel é máis
productivo, a veces, centrarse nos conceptos e nos enunciados dos teoremas que
nas demostracións. Cando as demostracións son longas e usan técnicas
complicadas poden distrae–la atención do fundamental que é o resultado que
se está buscando. Non convén esquecer tampouco que os razoamentos intuitivos
sobre o comportamento das funcións reais teñen, moitas veces, máis nivel de
convicción que os razoamentos pseudo–formais que poden facerse neste nivel.
O concepto de derivada
introdúcese como a medida da taxa de variación instantánea que experimentan
as magnitudes. Este concepto leva implícito o de límite dunha función que
debe tratarse, o mesmo que o de derivada, dunha maneira intuitiva. O concepto de
integral definida como medida da área é máis importante que a aprendizaxe de
sofisticadas técnicas de obtención de primitivas, que deben reducirse a casos
sinxelos.
Entre os procesos de
modelado de situacións das Ciencias Sociais, son importantes aqueles nos que a
partir de datos concretos deséxase chegar a un modelo funcional. As técnicas
elementais de interpolación polinómica serven ben ó propósito de ilustrar
este proceso, poñendo de manifesto a súa potencia á hora de interpreta–los
fenómenos e extraer conclusións dos mesmos.
3.3.1 Contidos
conceptuais
·
Formas de
expresión da dependencia funcional: descrición verbal, táboas, gráficas e
expresións alxebraicas.
3.3.2 Contidos
procedementais
·
Utilización
de distintas fontes documentais das Ciencias Sociais que permitan establecer
relacións funcionais entre dúas variables, expresándoas de diferentes formas.
Recoñecemento das expresións alxebraicas das funcións elementais asociándoas
ás súas gráficas respectivas.
3.3.3 Contidos
actitudinais
·
Valoración
crítica da utilidade do ordenador para a representación e o estudio das funcións.
3.4 Estatística
e probabilidade
A estatística
descritiva é tratada con diferentes niveis de profundidade e extensión desde a
Educación Primaria.
A súa finalidade é
presenta–la información recollida das mostras dunha poboación de forma útil
e clara. Sérvese para iso de táboas, gráficas, diagramas e diferentes parámetros
centrais e de dispersión. Ampliarase este estudio coa inclusión das distribucións
bidimensionais que servirán para diferenciar cando a relación entre dúas
variables é funcional ou aleatoria, e neste caso, decidi–lo tipo e grao de
relación que teñen, utilizando as rectas de regresión e o coeficiente de
correlación. A atención debe centrarse máis na interpretación dos
resultados que no cálculo destes, para
o que é conveniente axudarse da calculadora ou do ordenador.
O traballo con
distribucións de frecuencias relativas pode servir para introducir
intuitivamente as distribucións de probabilidade. As distribucións continuas
poden presentarse como límite das discretas, pasando dunha curva graduada a
unha continua. A asignación de probabilidades a sucesos medindo áreas baixo
curvas, debe limitarse ás distribucións binomial e normal, empregando para iso
as táboas correspondentes. As técnicas elementais da estatística descritiva
non responden preguntas acerca da mellor maneira de seleccionar mostras para que
a información extraída delas sexa representativa da poboación e con que grao
de confianza podemos aceptar esa información. Destas cuestións ocúpase a
estatística inferencial, coa que nesta etapa debe terse un primeiro contacto a
nivel intuitivo. As aplicacións sobre ensaios de hipóteses referentes a
situacións relacionadas coas Ciencias Sociais deben ilustra–la potencia
destes métodos.
3.4.1 Contidos
conceptuais
·
Distribucións
bidimensionais. Correlación e regresión lineal.
3.4.2 Contidos
procedementais
·
Utilización
de distintas fontes documentais sobre fenómenos sociais e económicos que
permitan establecer relacións entre dúas variables, interpretándoos a partir
do estudio das gráficas correspondentes e das técnicas que permitan coñece–lo
tipo, funcional ou aleatorio, e o grao de relación entre ambas.
3.4.3 Contidos
actitudinais
·
Valoración
da estatística e probabilidade como instrumentos que permiten interpretar,
describir e predicir situacións incertas.
3.5 Resolución
de problemas
Os contidos deste bloque
teñen un carácter netamente transversal e en consecuencia non deben ser
tratados independentemente dos demais. Ó resolver problemas, extraídos de
contextos reais relacionados coas Ciencias Sociais ou de natureza estrictamente
matemática, trabállase con obxectos concretos para examinar e abstrae–las
relacións que poidan existir entre eles. Este traballo proporciona moitas veces
un bo camiño para a construcción do coñecemento matemático. Polo tanto o
bloque de resolución de problemas non pode contemplarse só en relación ós
seus contidos, senón tamén como un método para facilita–la construcción
dos conceptos e as súas interrelacións. Os recursos lóxicos —lei do tercio
excluso, principio de non contradicción, etc.— deben aplicarse tanto na
resolución de problemas como na demostración dalgunhas proposicións e
teoremas, para, no último caso, apoiar e dar validez ós resultados obtidos
mediante o emprego das diferentes estratexias heurísticas e aproximacións
intuitivas. Non debe facerse un estudio illado deles senón que chegará con poñelos
de manifesto cando se utilicen.
3.5.1 Contidos
conceptuais
·
Recursos lóxicos.
3.5.2 Contidos
procedementais
·
Planificación
da resolución de problemas: interpretación, traducción á linguaxe matemática
na que se encadre, resolución e estudio da solución.
3.5.3 Contidos
actitudinais
·
Confianza nas
propias capacidades para afronta–los problemas e tenacidade e perseveranza na
busca de solucións.
4. Criterios
de avaliación
·
Utiliza–los
números reais e as súas operacións, elixindo a notación máis axeitada, para
intercambiar información e resolver problemas.
Preténdese verificar
con este criterio a adquisición dun amplo rango de destrezas no manexo dos números
reais e se os alumnos e as alumnas saben comparalos, operar con eles e
utilizalos para recibir e producir información. Ademais o alumno e a alumna
deben ser capaces de determina–lo método de cálculo apropiado a cada caso,
ser conscientes da necesidade de empregar números aproximados e de acota–lo
erro que se comete co seu uso. Valorarase a actitude que leva a non toma–lo
resultado do cálculo por bo sen contrastalo coa situación de partida.
·
Traducir
problemas enunciados na linguaxe natural á linguaxe alxebraica,
selecciona–las técnicas axeitadas para a súa solución e interpreta–las
solucións obtidas no contexto do que se trate.
Inténtase comprobar con
este criterio se os alumnos e as alumnas son capaces de resolver problemas,
tanto da vida cotiá como das Ciencias Sociais, utilizando a linguaxe alxebraica
con soltura, e de elixi–las ferramentas necesarias (matrices, sistemas de
ecuacións, programación lineal bidimensional, etc.) para obte–la solución,
interpretando criticamente o seu significado.
·
Utiliza–la
linguaxe matricial e as operacións con matrices como instrumento para
representar datos estructurados en forma de táboas ou grafos provenientes de
situacións diversas.
Procúrase comproba–la
capacidade dos alumnos e das alumnas para utiliza–las matrices e as súas
operacións como ferramenta alxebraica na resolución de problemas relacionados
coa organización de datos, así como se saben interpreta–las matrices obtidas
no tratamento das situacións estudiadas.
·
Analizar e
interpretar cuantitativa e cualitativamente fenómenos económicos e sociais
mediante o estudio das relacións funcionais que aparecen neles.
Trátase de valora–la
capacidade de descrición e interpretación global, cualitativa e
cuantitativamente, das relacións funcionais que representan distintos fenómenos
sociais cando veñen dados en forma de táboa, por unha gráfica, por unha
expresión alxebraica ou mediante a descrición verbal do fenómeno. Valorarase
a destreza na identificación da equivalencia entre as distintas formas de
representación funcional, e a competencia para identifica–las funcións
elementais que aparezan.
·
Interpretar
e elaborar informes sobre situacións reais que se poidan representar
graficamente, que esixan ter en conta intervalos de crecemento e decrecemento, máximos
e mínimos, tendencias de evolución e continuidade.
Con este criterio procúrase
valorar se os alumnos e as alumnas son capaces de extraer conclusións a partir
dun estudio das propiedades locais das funcións, analizando e interpretando os
problemas relativos ó crecemento, extremos, tendencia de evolución dunha
situación, empregando os límites e a derivada.
·
Resolver
problemas de optimización extraídos de situacións reais de carácter económico
e social utilizando o cálculo de derivadas.
Este criterio pretende
comproba–la destreza adquirida polos alumnos e polas alumnas na aplicación do
cálculo de derivadas para optimizar funcións que modelen situacións problemáticas
do mundo económico e social. Tamén debe valorarse a capacidade de
interpreta–los resultados obtidos no contexto do problema formulado.
·
Utilizar táboas
e gráficas como instrumento para o estudio de situacións empíricas, axustándoas
a unha función, e obte–los seus parámetros para adquirir información
suplementaria, empregando os métodos de interpolación e extrapolación
adecuados.
Con este criterio preténdese
comproba–la capacidade dos alumnos e das alumnas para axusta–los datos extraídos
dun experimento concreto a unha función, e obter información suplementaria
mediante técnicas numéricas. Comprobarase tamén se o alumnado é capaz de
analizar relacións entre variables que non se axusten a ningunha fórmula
alxebraica, demostrando competencia no manexo de datos numéricos.
·
Distinguir
se a relación entre os elementos dun conxunto de datos dunha distribución
bidimensional é de carácter funcional ou aleatorio, e extraer conclusións de
tipo cualitativo a partir da súa representación gráfica.
Preténdese comprobar
con este criterio que, mediante a información gráfica aportada por unha nube
de puntos, os alumnos e as alumnas son capaces de aprecia–lo grao e tipo de
relación existente entre dúas variables e extrae–las conclusións
apropiadas.
·
Interpreta–lo
grao de relación entre as variables dunha distribución bidimensional e obter
conclusións cuantitativas sobre diversas situacións, empregando o coeficiente
de correlación e as rectas de regresión.
Preténdese comproba–la
capacidade dos alumnos e das alumnas para asocia–lo coeficiente de correlación
lineal e a recta de regresión coas situacións e relacións que miden.
Valorarase tamén a competencia acadada no uso da recta de regresión como
modelo matemático que permite realizar interpolacións e extrapolacións en
situacións concretas.
·
Tomar
decisións ante situacións que se axusten a unha distribución binomial ou
normal, por medio da asignación de probabilidades ós sucesos correspondentes.
Preténdese valora–la
capacidade dos alumnos e das alumnas para distinguir se diversos fenómenos
aleatorios, discretos ou continuos, seguen a distribución binomial ou normal, e
a soltura no manexo das correspondentes táboas para asignar probabilidades ós
sucesos, analizándoos e decidindo a opción máis conveniente.
·
Asignar e
interpretar probabilidades a sucesos simples e compostos (dependentes e
independentes), utilizando diferentes técnicas como o reconto directo,
diagramas de árbore, a combinatoria ou as táboas das distribucións binomial e
normal.
Ademais de valora–la
capacidade de descrición dos posibles resultados dun experimento ou xogo en
termos de sucesos elementais, este criterio persegue tamén a valoración da
competencia para asignar e interpretar probabilidades, utilizando en cada caso
as técnicas adecuadas.
·
Planificar
e realizar estudios concretos partindo da elaboración de enquisas, selección
da mostra e estudio estatístico dos datos obtidos acerca de determinadas
características da poboación estudiada, para inferir conclusións, asignándolles
unha confianza medible.
Por medio deste criterio
inténtase poñer de manifesto a capacidade de aplica–los conceptos
relacionados coa mostraxe para obter datos estatísticos dunha poboación, e
comprobar, se os alumnos e as alumnas son capaces de extraer conclusións sobre
aspectos determinantes da poboación de partida.
·
Analizar
de forma crítica informes estatísticos presentes nos medios de comunicación e
noutros ámbitos, detectando posibles erros e manipulacións na presentación de
determinados datos.
O alumnado ha de
mostrar, a través deste criterio, unha actitude crítica ante as informacións
que, revestidas dun formalismo estatístico, intentan deforma–la realidade,
axustándoa a intereses determinados. Os informes poderán incluír datos en
forma de táboa ou gráfica, parámetros obtidos a partir dela, así como
posibles interpretacións.
·
Realizar
investigacións nas que se utilicen estratexias tales como a reorganización e
codificación da información de partida, a busca de exemplos, particularizacións,
xeneralizacións, métodos de ensaio–erro sistemáticos e as ferramentas matemáticas
adecuadas.
Preténdese valorar se
os alumnos e as alumnas son capaces de modelar situacións, utiliza–la reflexión
lóxico–deductiva, os modos de argumentación propios das Matemáticas e as
destrezas adquiridas para realizar investigacións, e así mesmo se poden
enfrontarse a situacións novas con eficacia.
Matemáticas
aplicadas ás Ciencias Sociais
Programa
ALXEBRA
Cálculo
matricial
Definición
de matriz mxn. Elemento dunha matriz. Notacións. Tipos de matrices:
rectanulares, cuadradas (triangulares, diagonal, identidade, simétricas).
Matrices fila e columna. Matriz nula. Trasposta dunha matriz.
Suma
de matrices de orde mxn. Oposta dunha matriz. Propiedades da suma de matrices.
Producto dun número por unha matriz. Propiedades. Definición do producto de
matrices. Propiedades do producto de matrices: asociatividade, non
conmutatividade, distributividade respecto á suma. Elemento neutro (nas
matrices cuadradas).
Determinantes
de orde 2 e 3. Regra de Sarrus. Propiedades máis importantes dos determinantes.
Definicións de menor complementario e adxunto dun elemento. Cálculo dun
determinante polos elementos dunha liña. Rango dunha matriz.
Definición
de matriz inversa. Condición necesaria e suficiente para a existencia da matriz
inversa (enunciado). Cálculo da matriz inversa mediante adxuntos.
Definición
de : ecuación lineal con n incógnitas, solución dunha ecuación
lineal, sistema de m ecuacións lineais con n incógnitas, solución
dun sistema de ecuacións. Forma matricial dun sistema de ecuacións lineais.
Clasificación dos sistemas según o número de solucións.
Sistemas
equivalentes: Resolución matricial. Regra de Cramer. Método de Gauss.
COMENTARIO:
Sería desexable
que o alumno vise a interpretación xeométrica dos sistemas de ecuacións
lineais con dúas incógnitas.
Non se
considerará a discusión e resolución de sistemas dependentes de un parámetro.
Programación
lineal
Igualdades
e desigualdades. Propiedades das desigualdades. Inecuacións lineais con unha e
dúas incógnitas. Sistemas de inecuacións lineais con duas incógnitas.
Resolución gráfica e analítica.
·
Plantexamento
e resolución de problemas de programación lineal. Formulación de problemas
sinxelos de programación lineal (en dúas variables) Definicións: función
obxetivo, conxunto de restriccións, rexión factible, solucións óptimas.
Resolución por métodos gráficos.
ANÁLISE
Descripción
e intrepretación gráfica de funcións elementais: lineais, afíns, cuadráticas,
proporcionalidade inversa, exponenciais, logarítimicas e trigonométricas (sen
x, cos x, tag x).
Concepto
intuitivo de límite dunha función nun punto. Límites laterais. Concepto de
función continua nun punto.
Tasa
de variación media. Concepto de derivada dunha función nun punto.
Interpretación
xeométrica. Definición de función derivada. Derivadas sucesivas.
Regras
de derivación. Derivadas de funcións elementais
Aplicacións
ó estudio da variación dunha función e á súa representación gráfica (crecemento
e decrecemento, extremos relativos, concavidade e convexidade, puntos de inflexión,
asíntotas).
Problemas
de máximos e mínimos.
Primitiva
dunha función. Integral indefinida. Propiedades lineais da integral. Cálculo
de primitivas: integrais inmediatas; cambio de variable, integración por
partes, integrais racionais con raíces reais simples.
Área
baixo unha curva: integral definida. Propiedades. Valor medio dunha función.
Regra
de Barrow. Cálculo de áreas planas.
COMENTARIO:
O estudio e
representación gráfica de funcións comprenderá: funcións
polinómicas,
racionais (sinxelas), funcións nas que interveñan termos exponenciais, logarítmicos,
trigonométricos e funcións definidas a trozos.
O alumno debe
asociar certas formas de gráficas coa correspondente fórmula (en particular
comportamentos lineais, afíns,
cuadráticos,
exponenciais e logarítmicos); así como sacar conclusións, a partir da
representación gráfica, sobre o comportamento da magnitude representada.
Na representación gráfica
de funcións o alumno deberá calcular as asíntotas (excluidos os casos que
requiran da regra de L'Hopital para o seu cálculo) e interpretar o significado
das mesmas.
ESTATÍSTICA E
PROBABILIDADE
Experimento
aleatorio. Espacio muestral. Sucesos. Operaciones con sucesos. Axiomática de la
probabilidad. Propiedades. Cálculo de probabilidades sencillas.
Experiencias
compuestas. Probabilidad condicionada.
Sucesos
independientes. Regla del producto.
Definición
e exemplos de variables aleatorias discretas.
Función
de masa de probabilidade. Función de distribución.
Parámetros
dunha distribución: esperanza matemática,
desviación
típica.
Descripción
da distribución binomial. Aplicacións.
Fórmulas
da esperanza e da desviación típica.
Definición
e exemplos de variables aleatorias continuas.
Función
de densidade. Función de distribución.
Parámetros
dunha distribución: esperanza matemática,
desviación típica.
Descripción.
Función de densidade. Parámetros da distribución normal: media e varianza. Cálculo
de probabilidades de distribucións co uso das táboas.
Condicións
para poder aproximar a distribución binomial pola normal. Cálculo de
probabilidades dunha binomial aproximada por unha normal.
Poboación
e mostra. Tipos de mostras.
Parámetros
poboacionais: media μ
e varianza σ2
dunha variable,
proporción p dunha variable binomial.
Estatísticos
mostrais: media mostral
,
cuasivarianza
mostral Ŝ2,
proporción mostral
.
Distribución
da media mostral, da proporción mostral.
Estimación
puntual.
Estimación
por intervalos de confianza:
a)
intervalo de estimación da media dunha variable normal:
i)
varianza coñecida,
ii)
varianza descoñecida e mostra de tamaño grande.
b)
intervalo de estimación da proporción dunha variable
binomial
(mostra de tamaño grande),
c)
Determinación do tamaño da mostra.
COMENTARIO:
Na construcción
dos intervalos de estimación facilitaráselle ó alumno a distribución da
media mostral e da proporción mostral:

Matemáticas
1. Introducción
A formación xeral
dos alumnos e das alumnas, a súa orientación e preparación para estudios
superiores constitúen as finalidades do Bacharelato. Esta formación debe
favorecer, entre outras, actitudes reflexivas, críticas e de análise para
comprender e valora–las realidades do mundo no que vivimos, e proporciona–la
autonomía persoal para, comprendéndoas, poder enfrontarse ás novas situacións
que se producirán no mundo cambiante e dinámico no que vivirán.
Parece indubidable o
papel importante que tanto a ciencia coma a tecnoloxía xogan no desenvolvemento
e na evolución do mundo actual. Para comprender esta función é necesario coñecer
non só o saber científico, senón tamén o seu proceso de formación, que se
consegue, moitas veces, construíndo modelos dos fenómenos naturais. A
interacción entre este saber e a experiencia operativa aportada pola técnica
configura a tecnoloxía precisa para dotarnos dos múltiples materiais,
productos e instrumentos que nos rodean. Pero tanto o coñecemento científico,
na construcción e análise dos modelos de que se vale, coma a actividade tecnolóxica
baséanse case sempre sobre contidos matemáticos.
Non só eso demanda que
no currículo do Bacharelato se ofreza unha preparación básica adecuada nesta
materia. Tamén o demanda o carácter propedéutico do Bacharelato e o feito de
que as Matemáticas están presentes nos estudios superiores tanto científicos
coma tecnolóxicos. Esta preparación concrétase no dominio dos contidos matemáticos
básicos para a comprensión dos coñecementos desas disciplinas, así como dos
elementos fundamentais da investigación e do método científico.
Polo tanto os contidos
de Matemáticas seleccionados para o Bacharelato de Ciencias da Natureza e da Saúde
e o Bacharelato de Tecnoloxía axudan a lograr, xunto coas demais áreas, as
finalidades e obxectivos xerais do Bacharelato.
Os alumnos e as alumnas
deben chegar ó Bacharelato acostumados a usa–las Matemáticas como unha
ferramenta útil para analizar, interpretar e predici–lo comportamento de
situacións do seu contorno. Durante esta etapa, sen abandonar este aspecto
instrumental, afianzaranse, xustificaranse e ampliaranse os métodos xa coñecidos
e introduciranse novas ferramentas matemáticas, necesarias para resolver
problemas científicos e tecnolóxicos.
Este papel das Matemáticas,
ademais de soporte simbólico, metodolóxico e procedemental para explica–los
fenómenos dos que se ocupan a ciencia e a tecnoloxía, axudando a resolve–los
seus problemas, serve tamén para dotar de significado e, polo tanto, de
relevancia ós propios métodos, conceptos e procedementos matemáticos.
Sen embargo as Matemáticas
no Bacharelato non deben intentar proporcionar todos e cada un dos instrumentos
necesarios para o desenvolvemento das outras ciencias. Trátase máis ben de
ofrecer ós alumnos e ás alumnas a oportunidade de manexar unhas poucas
ferramentas básicas en contextos variados, o que contribuirá a fortalece–la
idea da potencia, adaptabilidade e versatilidade das mesmas. Para esta tarefa é
imprescindible que, cando sexa preciso, se poña de manifesto este valor
instrumental nas demais materias, aplicando as ferramentas e os procesos matemáticos
na resolución de problemas de, por exemplo, Física, Química ou Bioloxía.
As Matemáticas na súa
versión formal fan uso dun método que lles é propio e, quizais, as distinga
das demais ciencias. Pero para chegar a participar do razoamento deductivo é
imprescindible que previamente os alumnos e as alumnas constrúan os conceptos e
deduzan as relacións entre eles a partir do traballo sobre obxectos, matemáticos
ou non, que xa dominen e en situacións motivadoras. Esta construcción do coñecemento
debe facela o alumno, coa axuda do profesor, por medio de actividades non
afastadas do seu nivel de desenvolvemento. A resolución de problemas ofrece
unha oportunidade de practicar esta metodoloxía, proporcionando un bo camiño
para a comprensión de conceptos, propiedades e relacións, que é un paso
previo á abstracción de relacións e á realización de inferencias sobre
representacións simbólicas, esto é, á formalización.
Ó facer matemáticas póñense
en xogo procedementos propios da materia e outros de natureza máis xeral.
Os procedementos de análise de situacións problemáticas, a abstracción, a
conceptualización, os procedementos de carácter heurístico para formular ou
comprobar conxecturas e modelar situacións, o razoamento deductivo para
demostrar aquelas ou inferir novos resultados do modelo, teñen un valor
formativo que contribúe a crear hábitos, estructuras mentais e actitudes de
aplicación noutros ámbitos distintos do matemático e científico.
Entre os diversos
medios que poden utiliza–los profesores e os alumnos na clase de Matemáticas
convén facer unha mención especial á calculadora e ó ordenador, que, ó
facilita–la realización de cálculos tediosos ou repetitivos e ó presentar
contornos de simulación, nos que os alumnos e as alumnas poidan manipular
situacións nas que aparezan conceptos complexos, favorecen unha mellor
aprendizaxe das Matemáticas.
2. Obxectivos xerais
As Matemáticas do
Bacharelato de Ciencias da Natureza e da Saúde e do Bacharelato de Tecnoloxía
contribuirán, como resultado dos procesos da aprendizaxe, á consecución das
capacidades enunciadas nos obxectivos xerais seguintes:
3. Bloques de contidos
Os contidos das
Matemáticas preséntanse agrupados en bloques que non indican ningún tipo de
prioridade.
Esta agrupación de
contidos é a mesma que vén sendo tradicional na materia nos últimos anos nos
niveis non universitarios. Pero convén insistir en que non pode parcelarse a
ensinanza das Matemáticas en álxebra, cálculo infinitesimal, xeometría e
estatística e probabilidade. As bases do cálculo infinitesimal están na álxebra
e na topoloxía da recta, e a xeometría proporciona unha interpretación
adecuada para a integración e a derivación; a álxebra e a xeometría están
entrelazadas, aportando a álxebra a potencia da súa linguaxe simbólica e as súas
operacións, e a xeometría a súa linguaxe intuitiva que pode servir de ponte
entre a linguaxe natural e a formalizada da álxebra; tanto a estatística como
a probabilidade sérvense das ferramentas que proporcionan a álxebra, a xeometría
e o cálculo infinitesimal, facéndoas relevantes. A resolución de problemas
favorecerá a consecución dos modos e actitudes propios da construcción das
Matemáticas. As abundantes relacións, que poden establecerse entre os
contidos dos diferentes bloques, deben poñerse de manifesto na programación de
aula, evitando tratalos de forma illada. Mantense a distribución nos tres tipos
de contidos para non esquecer que conceptos, procedementos e actitudes deben
terse en conta á hora de impartir e avalia–las Matemáticas.
3.1 Estatística e
probabilidade
A estatística
descritiva é tratada con diferentes niveis de profundidade e extensión desde a
Educación Primaria. A súa finalidade é presenta–la información
recollida das mostras dunha poboación de forma útil e clara. Sérvese para iso
de táboas, gráficas, diagramas e diferentes parámetros centrais e de dispersión.
Ampliarase este estudio coa inclusión das distribucións bidimensionais que
servirán para diferenciar cando unha relación entre dúas variables é
funcional ou aleatoria e, neste caso, decidi–lo grao de relación que teñen,
utilizando as rectas de regresión e o coeficiente de correlación. A atención
debe centrarse máis na interpretación dos resultados que no cálculo destes,
para o que é conveniente axudarse da calculadora ou do ordenador.
O traballo con
distribucións de frecuencias relativas tamén pode servir para introducir
intuitivamente as distribucións de probabilidade. As distribucións continuas
poden presentarse como límite das discretas, pasando dunha curva graduada a
unha continua. A asignación de probabilidades a sucesos medindo áreas
baixo curvas, deben limitarse ás distribucións binomial e normal, empregando
para iso as táboas correspondentes.
3.1.1 Contidos
conceptuais
3.1.2 Contidos
procedementais
3.1.3 Contidos
actitudinais
3.2 Xeometría
A reducción da
xeometría á aritmética e á álxebra por medio da asignación dun par de números
(ou tres) a cada punto do plano (ou do espacio) achega os métodos xeométricos
ás necesidades cuantitativas da ciencia e da tecnoloxía, que, moitas veces, só
poden satisfacerse numericamente. Esto non significa que se prescinda dos
enfoques sintéticos no estudio de certos temas como, por exemplo, as cónicas.
Da mesma maneira que se
aritmetizaron os puntos, a aritmetización da velocidade, a forza ou a aceleración,
orixinou a teoría de vectores, que ten unha gran utilidade para o tratamento
destas e doutras magnitudes físicas. Ademais a álxebra de vectores proporciona
un bo camiño para comprender e resolve-los problemas métricos.
O uso das coordenadas
polares debe facerse de maneira que se poña de manifesto que a elección
adecuada dun sistema de referencia simplifica a representación e o manexo
dalgunhas funcións.
3.2.1 Contidos
conceptuais
3.2.2 Contidos
procedementais
3.2.3 Contidos
actitudinais
3.3 Análise
O concepto de
dependencia funcional e as súas formas diferentes de expresión xa é coñecido
desde a Educación Secundaria Obrigatoria, pero limitando o traballo con expresións
alxebraicas a unhas poucas funcións elementais. Trátase agora de amplia–la
gamma das funcións tratadas a partir da súa expresión alxebraica. Para
completar este estudio introdúcese o concepto de derivada como a medida da
variación instantánea que experimentan as magnitudes. Este concepto leva implícito
o de límite dunha función, que debe tratarse dunha maneira intuitiva e
principalmente relacionado co cálculo de derivadas. Máis importante que
a formalización dos conceptos de límite, derivada ou integral é a relevancia
que acadan ó aplicalos á resolución de problemas concretos relacionados cos
campos da ciencia e da tecnoloxía. Neste nivel é máis productivo poñe–la
atención nos resultados dos teoremas que nas demostracións. A función
fundamental dunha demostración é convencer ós demais da certeza das nosas
asercións. Pero cando as demostracións son longas e usan técnicas complicadas
poden distrae–la atención do fundamental que é o resultado que se está
buscando. Non convén esquecer tampouco que os razoamentos intuitivos
sobre o comportamento das funcións reais teñen, moitas veces, máis nivel de
convicción que os razoamentos pseudo–formais que poden facerse neste nivel, o
que non debe significa–la exclusión dos encadeamentos deductivos cando sexan
pertinentes.
3.3.1 Contidos
conceptuais
3.3.2 Contidos
procedementais
3.3.3 Contidos
actitudinais
3.4 Aritmética e
álxebra
A extensión do
concepto de número vense presentando ó longo de toda a educación dunha
maneira natural, baseándose nas necesidades prácticas. Na introducción dos números
complexos este criterio deixa de ser tan explícito, dado que o que prima son as
propias necesidades da álxebra.
Os números complexos e
as súas operacións alcanzan significado mediante a súa representación gráfica,
xa que serven para ilustrar dunha maneira sinxela e elegante as transformacións
do plano. Tampouco debe esquecerse que son un instrumento necesario na
interpretación e resolución de problemas da ciencia e da tecnoloxía.
Tanto a competencia
numérica (coñece–lo significado e uso dos diferentes tipos de números) coma
as técnicas de resolución de ecuacións, deben tratarse en relación ós
contidos dos demais bloques e en situacións contextualizadas.
3.4.1 Contidos
conceptuais
3.4.2 Contidos
procedementais
3.4.3 Contidos
actitudinais
3.5 Álxebra
lineal
Atopar un método
xeral de resolución de sistemas de ecuacións lineais, baseándose nas
propiedades das matrices que os caracterizan, é o obxectivo fundamental deste
bloque.
Debe facerse notar, ó
mesmo tempo, as vantaxes que ofrece unha boa notación, como a proporcionada
polas matrices, para a representación e para o manexo de datos estructurados
sacados de contextos reais. Os contidos deste bloque son necesarios para o
desenvolvemento dos outros; sobre todo debe considerarse a interpretación xeométrica
que deben te–los conceptos e relacións estudiados pola álxebra lineal.
3.5.1 Contidos
conceptuais
3.5.2
Contidos procedementais
3.5.3 Contidos
actitudinais