Escuela Normal Superior Nº 32 "Gral. José de San Martín" Profesorado de Educación Secundaria en Física Plan Aprobado por Resolución Nº2090/15. Espacio Curricular: Álgebra y Geometría Régimen de Cursada: Anual. Curso: 1er año 1ra división Asignación Horaria: 5 horas cátedra semanales Profesor titular: Miguel Ponce Profesora reemplazante: Pamela Martínez Fernández Ciclo lectivo: 2016 Fundamentación La Matemática, lenguaje formal de las ciencias, se ubica en este diseño curricular como una herramienta fundamental para la formalización de los conceptos, la modelización y la comunicación. En esta unidad curricular se profundiza el conocimiento algebraico necesario para acompañar la formalización requerida en las nociones físicas y operar con ellas. El Álgebra, a través del estudio de la teoría de conjuntos, el campo numérico y las primeras nociones referidas al campo vectorial, brinda las ideas claves para la modelización matemática de distintos conceptos físicos y para el desarrollo de una operatoria de cálculo. El enfoque básico de la teoría de conjuntos permite el desarrollo del contenido Funciones, en Análisis Matemático I y facilita la comprensión de tópicos de Probabilidad y Estadística que se desarrollan, en tercer año, en la unidad curricular Modelización Físico-matemática. Los vectores se utilizan para representar distintas magnitudes físicas tales como la velocidad, la aceleración, las fuerzas, el momento lineal, entre otras. En tanto el estudio de los sistemas de ecuaciones y sus métodos de resolución constituye una herramienta indispensable para la resolución de problemas físicos y químicos. La Geometría Analítica permite apropiarse de uno de los instrumentos fundamentales para la enseñanza de la Física como es la representación gráfica de diferentes situaciones, en particular, en el estudio de los movimientos que se abordan en Física I. Las nociones básicas de Análisis Combinatorio introducen un modo de razonamiento requerido para el tratamiento de la Probabilidad y la comprensión de tópicos de la Física contemporánea. Como lenguaje y como operatoria y, además, incorporando la lógica de un razonamiento básicamente deductivo, los contenidos de esta unidad curricular son base para las unidades curriculares del subcampo de la Formación en Física. La incorporación de software informáticos apropiados es importante para acompañar el tratamiento algebraico, la visualización y el trazado dinámico de construcciones geométricas y de representaciones gráficas. Objetivos Generales Que el alumno sea capaz de desarrollar capacidades que impliquen: - Comprensión profunda de los conceptos y principios del Álgebra y de la Geometría, como así también de las conexiones entre conceptos y procedimientos a enseñar. Dominio de habilidades de razonamiento para la resolución de problemas y los diferentes métodos de demostración. Aplicación de los conceptos de álgebra y geometría a los contenidos de la física Utilización de lenguaje simbólico para plantear situaciones que se plantean en ejercicios y/o problemas. Escuela Normal Superior Nº 32 "Gral. José de San Martín" Profesorado de Educación Secundaria en Física Objetivos Específicos Que el alumno sea capaz de - - Conocer las herramientas básicas del álgebra y la geometría, y sus conexiones con la física. Desarrollar capacidades en la modelización y resolución de situaciones problemáticas usando ecuaciones, inecuaciones, teoría de conjuntos, polinomios, análisis combinatorio y elementos de geometría analítica, matrices y vectores. Determinar las soluciones pertinentes para las situaciones problemáticas teniendo en cuenta el campo numérico con el cual está trabajando y las condiciones bajo las cuales se planteó la resolución. Resolver sistemas de ecuaciones de forma gráfica y analítica (mediante el uso de los diversos métodos) Resolver sistemas de inecuaciones de forma gráfica. Reconocer, relacionar, integrar y aplicar los elementos de a geometría analítica en los contenidos de la física Contenidos Unidad Nº1: El lenguaje algebraico para la formalización en Física (parte 1) Ecuaciones, inecuaciones y sistemas de ecuaciones. Operaciones elementales. Solución de un sistema de ecuaciones lineales. Sistemas de ecuaciones equivalentes. Matrices relacionadas con un sistema de ecuaciones lineales. Condiciones necesarias y suficientes para la existencia de soluciones no triviales. Aplicación de determinantes para la resolución de sistemas de ecuaciones lineales. Sistenas de inecuaciones: resolución gráfica. Polinomios. Operaciones. Regla de Ruffini .Teorema del resto. Descomposición factorial de polinomios. Polinomios a coeficientes reales y a coeficientes enteros. Unidad Nº2: El lenguaje algebraico para la formalización en Física (parte 2) Los números reales y sus operaciones. Propiedades de las operaciones. Vectores en el plano y el espacio. Operaciones y propiedades. Matrices. Operaciones y propiedades. Transposición e inversión de matrices. Determinantes. Propiedades. Determinantes de orden n Los números complejos: formas de representación. Operaciones y propiedades. Conjugado de un complejo. Fórmula de De Moivre. Unidad Nº3: Teoría de Conjuntos Notación y formas de representación. Pertenencia e inclusión. Operaciones. Complemento de un conjunto. Unidad Nº4: La Geometría lineal para la modelización en Física La recta (en el plano y en el espacio) y el plano: ecuaciones paramétrica, vectorial y cartesiana; representaciones gráficas. Posiciones relativas de rectas en el plano y en el espacio. Posiciones relativas de planos en el espacio. Distancias de un punto a una recta, de un punto a un plano. Ecuaciones de segundo grado en una y dos variables: secciones cónicas. Unidad Nº5: El Análisis Combinatorio en el desarrollo del pensamiento lógico en Física Factorial de un número natural, propiedades. Fórmula de Stirling. Números combinatorios, propiedades. Variaciones. Combinaciones. Permutaciones. Binomio de Newton. Escuela Normal Superior Nº 32 "Gral. José de San Martín" Profesorado de Educación Secundaria en Física Estrategias metodológicas Propiciar el trabajo de los estudiantes sobre las propiedades de las operaciones en diferentes campos numéricos reconociendo aspectos comunes de modo de tener elementos que sean generalizables para una apropiación y comprensión de las estructuras algebraicas. Realizar trabajos prácticos periódicos para afianzar los distintos temas, y para que les vaya sirviendo de guía de estudio para los parciales. Proponer exposiciones sobre la resolución de situaciones problemáticas por grupos o individuales. Incorporar el uso de software informático con distintos propósitos, tales como la resolución de ecuaciones y de sistemas de ecuaciones, así como de otros recursos digitales (documentos, videos, portales en la web, simulaciones) que aporten al contenido de esta unidad curricular. Régimen de Promoción y Evaluación La evaluación de los alumnos se hará en forma continua con actividades áulicas y extra aúlica, a través de ejercitación grupal, individual, trabajos prácticos y parciales de acuerdo al Reglamento Académico Marco del Ministerio de Educación de la Provincia de Santa Fe Condición de alumno regular de cursado presencial Asistencia del 75% de las clases como mínimo (ó 50% si las ausencias obedecen a razones de salud, trabajo y/o se encuentran en otras situaciones excepcionales debidamente comprobadas), y Aprobación de al menos un parcial o alguno de sus recuperatorios con nota mayor o igual a 6 (seis, en la escala del 1 al 10) Condición de alumno regular de cursado semipresencial Asistencia del 40% de las clases como mínimo Aprobación de al menos un parcial o alguno de sus recuperatorios con nota mayor o igual a 6 (seis, en la escala del 1 al 10) Condición de alumno con promoción directa Asistencia del 75% de las clases como mínimo (ó 50% si las ausencias obedecen a razones de salud, trabajo y/o se encuentran en otras situaciones excepcionales debidamente comprobadas), y Aprobación del 100% de los trabajos prácticos entregados en tiempo y forma. Aprobación de los dos parciales con nota mayor o igual a 6(seis) con un promedio de al menos 8(ocho), en la escala del 1 al 10. Trabajo Final integrador: podrá ser una exposición oral defendiendo un trabajo individual escrito presentado por el alumno ó un trabajo final propuesto por el docente. En cualquiera de los dos casos deberá tener como condición integrar más de dos temas desarrollados en la materia con aplicación a la física. El mismo debe tener como nota final al menos 8(ocho) en la escala de 1 al 10. Parciales Los parciales y los recuperatorios serán escritos e individuales. El primer parcial se llevará a cabo durante el mes de agosto y el segundo parcial hacia el final del cursado (fines de octubre) . Los recuperatorios serán entre septiembre Escuela Normal Superior Nº 32 "Gral. José de San Martín" Profesorado de Educación Secundaria en Física y noviembre, en fechas a convenir con los alumnos. El segundo recuperatorio del primer parcial coincidirá con la fecha del 2do parcial. Examen final El examen final será escrito y se realizará ante un Tribunal Examinador. El mismo se aprobará con una nota mínima de 6 (seis) en la escala del 1 al 10. Deberán realizar el examen final de la materia aquellos alumnos regulares en la modalidad presencial que no alcanzaron la promoción directa, los alumnos regulares de cursado semipresencial, y los alumnos libres/oyentes. Bibliografía sugerida 1. Plaza, Elsa; Sirne, Ricardo (2014) Matemática de Pregrado para Ingeniería. Ciudad Autónoma de Buenos Aires: EUDEBA 2. Grossman; S. I. y Flores, J. J. (2013). Álgebra Lineal. (7° edición). Méjico: McGraw Hill. 3. Engler, A.; Muller, D.; Vrnacken S y Hecklein, M.(2008) Álgebra. Santa Fe: Universidad Nacional del Litoral 4. Engler, A.; Muller, D.; Vrnacken S y Hecklein, M.(2008) Geometría Analítica. Santa Fe: Universidad Nacional del Litoral Bibliografía opcional 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Anton, H. y Rorres, C. (2013). Introducción al Álgebra Lineal. (5° edición). Méjico: Limusa. Graña, M.; Jeronimo, G.; Pacetti, A.; Jancsa; A. P. y Petrovich, A. (2009). Los números: de los naturales a los complejos. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación. Instituto Nacional de Educación Tecnológica. Lang, S. (2000). Introducción al Álgebra lineal. Méjico: Addison Wesley Longman. Lay, D. (2012). Álgebra Lineal y sus aplicaciones. (4° edición). Méjico: Pearson Educación. Larson, R.; Hostetler. R. y Edwards, B. (1996). Cálculo y Geometría Analítica. Volumen 2. (5° edición). Méjico: McGraw –Hill. Larson, R. (2015). Fundamentos de Álgebra lineal. (7° edición). Méjico: CENGAGE Learning. Lehmann, C. (1998). Geometría Analítica. Méjico: Limusa Nasini, A. y López, R. (1992). Lecciones de Álgebra y Geometría Analítica. Buenos Aires: Euca. Swokowski, E. y Cole, J. (2011). Álgebra y Trigonometría con Geometría Analítica. (13° edición). Méjico: CENGAGE Learning.