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1 ______________________________________________________________________ UNIDAD DIDÁCTICA VIRTUAL DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS, APLICANDO EL MODELO DE VAN HIELE PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO GEOMÉTRICO. VIRTUAL TEACHING UNIT OF TRIGONOMETRIC FUNCTIONS, APPLYING THE VAN HIELE MODEL FOR THE DEVELOPMENT OF GEOMETRIC THINKING. Carlos Julián Peña Medina, Juan Camilo Vargas González. Ivonne Amparo Londoño Agudelo, María Cristina Acosta Rojas. Universidad de los Llanos, Facultad de Ciencias Humanas y de la Educación, Licenciatura en Matemáticas y Física, GIDIMAT, PREU, Sede Barcelona Kilometro 14 Vía Puerto López, Villavicencio, Colombia. Email: [email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected] ________________________________________________________________________ RESUMEN En este artículo, se presentan resultados de la validación de una Unidad Didáctica de funciones trigonométricas, diseñada con el fin de dinamizar el desarrollo del pensamiento geométrico en estudiantes de grado décimo de la Institución Educativa Colegio Francisco Arango. La investigación se realizó el I y II semestre de 2013, en el marco del grupo de estudio en Didáctica de la Matemática (GIDIMAT) del programa de Licenciatura en Matemáticas y Física, del convenio 628 del 2012 firmado entre el Ministerio de Educación Nacional y la Universidad de los Llanos a través del Programa de Retención Estudiantil (PREU). Entre los referentes teóricos se encuentran, las funciones trigonométricas, Objeto Virtual de Aprendizaje (OVA) y el modelo de Van Hiele 1 , con sus niveles: Visualización, Análisis; clasificación; Deducción Formal y Rigor. Se evidenció en el transcurso de este estudio, que los educandos se sintieron identificados con los materiales con los cuales se trabajaron, puesto que eran recursos tecnológicos, demostrando agrado y empatía al desarrollar el tema de la historia de la trigonometría, las aplicaciones y demás actividades diseñadas. Conceptualmente, los jóvenes mostraron interés en cuanto a la revisión de conceptos previos, y posteriormente con las funciones trigonométricas trabajadas. 1 Modelo de van Hiele 1957

ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

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______________________________________________________________________

UNIDAD DIDÁCTICA VIRTUAL DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS, APLICANDO

EL MODELO DE VAN HIELE PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO

GEOMÉTRICO.

VIRTUAL TEACHING UNIT OF TRIGONOMETRIC FUNCTIONS, APPLYING THE VAN

HIELE MODEL FOR THE DEVELOPMENT OF GEOMETRIC THINKING.

Carlos Julián Peña Medina, Juan Camilo Vargas González.

Ivonne Amparo Londoño Agudelo, María Cristina Acosta Rojas.

Universidad de los Llanos, Facultad de Ciencias Humanas y de la Educación,

Licenciatura en Matemáticas y Física, GIDIMAT, PREU, Sede Barcelona Kilometro 14

Vía Puerto López, Villavicencio, Colombia.

Email: [email protected] , [email protected] ,

[email protected] , [email protected]

________________________________________________________________________

RESUMEN

En este artículo, se presentan resultados de la validación de una Unidad Didáctica de

funciones trigonométricas, diseñada con el fin de dinamizar el desarrollo del pensamiento

geométrico en estudiantes de grado décimo de la Institución Educativa Colegio Francisco

Arango. La investigación se realizó el I y II semestre de 2013, en el marco del grupo de

estudio en Didáctica de la Matemática (GIDIMAT) del programa de Licenciatura en

Matemáticas y Física, del convenio 628 del 2012 firmado entre el Ministerio de Educación

Nacional y la Universidad de los Llanos a través del Programa de Retención Estudiantil

(PREU). Entre los referentes teóricos se encuentran, las funciones trigonométricas, Objeto

Virtual de Aprendizaje (OVA) y el modelo de Van Hiele1, con sus niveles: Visualización,

Análisis; clasificación; Deducción Formal y Rigor. Se evidenció en el transcurso de este

estudio, que los educandos se sintieron identificados con los materiales con los cuales se

trabajaron, puesto que eran recursos tecnológicos, demostrando agrado y empatía al

desarrollar el tema de la historia de la trigonometría, las aplicaciones y demás actividades

diseñadas. Conceptualmente, los jóvenes mostraron interés en cuanto a la revisión de

conceptos previos, y posteriormente con las funciones trigonométricas trabajadas.

1 Modelo de van Hiele 1957

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ABSTRACT

In this article, we present results of the validation of a teaching unit of trigonometric

functions, designed to stimulate the development of geometric thought in tenth grade

students of Francisco Arango School. The research was conducted the first and second

half of 2013 as part of the study group in Teaching Mathematics (GIDIMAT) Degree

Programme in Mathematics and Physics, 628, 2012 agreement signed between the

Ministry of Education and the Universidad de los Llanos through Student Retention

Program (PREU). Among the theoretical framework are, trigonometric functions, Virtual

Learning Object (OVA) and the Van Hiele model, with its levels: Visualization, Analysis,

classification, Formal Deduction and Rigor. It was proved in the course of this study that

students felt identified with the materials with which they worked, since they were

technological resources, showing appreciation and empathy to develop the theme of the

history of trigonometry, applications and other activities designed. Conceptually, the youth

showed interest in the revision of previous concepts, and later worked with the

trigonometric functions.

PALABRAS CLAVE: Unidad Didáctica, Niveles de Van Hiele, Funciones Trigonométricas,

Investigación, Objeto Virtual de Aprendizaje.

INTRODUCCIÓN

Una de las problemáticas de la enseñanza de la trigonometría es el abuso de las

fórmulas, la manipulación de símbolos, operaciones y propiedades abstractas que no

ayuda a la comprensión de los conceptos y propiedades, ni a establecer relaciones entre

las diferentes representaciones; es decir para la enseñanza de las funciones

trigonométricas se privilegia por parte de los profesores un enfoque algebraico (Van Hiele:

1957).

La enseñanza y el aprendizaje de la trigonometría es un campo poco explorado por los

investigadores en didáctica de las matemáticas. Markel (1982), Goldin (1983), Fi (2003) y

Brown (2006) plantean que la trigonometría en el plano coordenado es un tema difícil para

los estudiantes y que es muy poco lo que se ha hecho para investigar los motivos de

dichas dificultades.

Son varias las causas; una de estas, radica en que la trigonometría es un tema

complicado e interconectado. Lleva a que los estudiantes tengan que estar cambiando las

definiciones dadas para las razones y funciones trigonométricas de acuerdo al enfoque y

contexto planteado. Por ejemplo, al cambiar del estudio de las razones trigonométricas en

el triángulo rectángulo al plano cartesiano, se cambia de una definición geométrica a una

definición analítica.

La investigación se realiza por la necesidad de recuperar el estudio de la geometría en las

instituciones educativas, mostrando las habilidades que esta disciplina desarrolla, como

Page 3: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

3

son la habilidad visual que hace referencia a la capacidad de obtener información a partir

de lo que el estudiante observa, ya sean objetos reales o representaciones de éstos; la

habilidad verbal, que hace referencia a la capacidad para emplear apropiadamente el

lenguaje de la geometría; la habilidad para dibujar, que hace referencia a la capacidad

para interpretar las ideas y representarlas a través de dibujos o esquemas; la habilidad

lógica, que hace referencia a la capacidad para armar argumentos, que siguen las reglas

de la lógica formal y para reconocer cuándo un argumento es válido o no lo es y la

habilidad para modelar, hace referencia a la capacidad de describir y explicar fenómenos

de la vida real por medio de modelos (Hoffer, 1999).

Desde este punto de vista, al estudiante se le debe formar a través de experiencias

geométricas cotidianas en equilibrio con la geometría formal, dinamizando de esta manera

el desarrollo de habilidades de pensamiento superiores. Así mismo se debe propiciar en

los futuros docentes de matemáticas que diseñen y promuevan contextos, que permitan a

los estudiantes adquirir habilidades y conocimientos propios de la geometría.

Este estudio busca mostrar los avances de acuerdo al modelo de Van Hiele de una

muestra de estudiantes de grado décimo de la Institución Educativa Colegio Francisco

Arango, los cuales de una manera desinteresada ingresaron y se involucraron en el marco

del proyecto realizando las respectivas tareas planteadas a lo largo de la ejecución.

REVISIÓN DE LITERATURA.

Las teorías utilizadas en el desarrollo de la investigación fueron los niveles de Van Hiele,

Niss (1998): “Según el nivel escolar se privilegiara una u otra dimensión de la geometría”;

Bishop (1983) “La geometría es la matemática del espacio”; Hoffer (1981) clasifica las

habilidades que una buena enseñanza de la geometría debería ayudar a desarrollar en

cinco áreas: visuales, verbales, de dibujo, lógicas y de aplicación, Objeto Virtual de

Aprendizaje, Unidad Didáctica y Funciones Trigonométricas.

Van Hiele proponen cinco niveles de conocimiento en Geometría:

En Corberán y otros (1994) y Jaime y Gutierrez (1996)2 se presenta una descripción

resumida de las principales características generales de los 5 niveles de razonamiento.

Nivel 1. (Reconocimiento o visualización): los estudiantes perciben las figuras como un

todo global, en su conjunto, atribuyendo en sus descripciones atributos irrelevantes,

generalmente sobre la forma, tamaño o posición de las figuras o sus elementos

destacados. Se reconocen por sus formas visibles y no se reconocen las partes y

2 Corberán, R.M.; Gutiérrez, A.; Huerta, M.; Jaime, A.; Margarit, J.B. Peñas, A. y Ruiz, E. (1994). Diseño y evaluación de una propuesta

curricular de aprendizaje de la Geometría en Enseñanza secundaria basada en el modelo de razonamiento de Modelo Van Hiele. MEC

Jaime, A. y Gutiérrez, Á. (1996). El grupo de las isometrías del plano. Síntesis. Madrid. Signatura S 51 EDU.

Page 4: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

4

componentes de las figuras no se explicitan las propiedades determinantes de las

figuras.

Nivel 2. (Análisis): los estudiantes pueden analizar las partes o elementos y propiedades

particulares de las figuras. Las propiedades de las figuras se establecen

experimentalmente mediante una serie de actividades como la observación, medición,

corte o doblaje. Ninguna propiedad implica cualquier otra porque cada una se percibe de

manera aislada y sin relacionar. Estas propiedades emergentes se utilizan para

conceptualizar clases de figuras.

Nivel 3. (De clasificación o de Deducción informal u orden):En este nivel se puede usar

cierto razonamiento lógico informal para deducir propiedades de las figuras.

Nivel 4. (Deducción): los estudiantes pueden desarrollar secuencias de proposiciones

para deducir una propiedad de otra, es decir, realizar razonamientos lógicos formales.

Las demostraciones tienen sentido y se siente su necesidad como único medio para

verificar la verdad de una afirmación. "Una persona en este nivel puede construir, y no

sólo memorizar las demostraciones, se ve la posibilidad de desarrollar una demostración

de varias formas" (Crowley, 1987).

Así, por ejemplo, se puede demostrar que el postulado de las paralelas implica que la

suma de los ángulos de un triángulo es igual a 180º. Sin embargo, no se reconoce la

necesidad del rigor en los razonamientos.

Nivel 5. (Rigor): Este nivel tiene que ver con el aspecto formal de la deducción. Los

individuos están capacitados para analizar el grado de rigor de varios sistemas

deductivos. Pueden apreciar la consistencia, la independencia y la completitud de los

axiomas de los fundamentos de la geometría propuestos por Hilbert. Este último nivel,

por su alto grado de abstracción debe ser considerado en una categoría aparte.

Objetos Virtuales de Aprendizaje

Una OVA es un material digital de aprendizaje, que se fundamenta en el uso de recursos

tecnológicos. Se estructura de una manera significativa. Sirve para adquirir un

conocimiento específico. Permite desarrollar competencias particulares. Está asociado a

un propósito educativo y formativo. Puede ser consultado en la Internet. Tiene sentido en

función de las necesidades del estudiante. “Un objeto de aprendizaje Virtual es cualquier

entidad digital que puede ser usada, re-usada o referenciada para el aprendizaje

soportado en tecnología”.

Page 5: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

5

Los OVA se utilizan como: Recursos didácticos incluidos en los cursos on-line.

Componentes para la producción intensiva de cursos en entornos digitales. Recursos para

la flexibilización curricular. Redes de objetos para gestión de conocimiento. Medios de

colección e intercambio. Recursos para uso del estudiante. Herramientas didácticas

complementarias al modelo presencial.

Los OVA se fundamentan en: La forma como consiguen conectar los procesos educativos

con las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). Que se les considera

como herramienta esencial para potenciar los procesos de educación (a tal punto que la

UNESCO se ha comprometido en su análisis y desarrollo bajo el esquema de formatos de

acceso abierto). La posibilidad de intervenir en su desarrollo, ya que su concepto y

entorno está en constante evolución y construcción.

Las principales características de un OVA son: Reusabilidad. Un Objeto Virtual de

Aprendizaje podría ser reutilizado numerosas veces en diferentes temáticas. Actualización

fácil y permanente. Este tipo de objetos pueden ser modificados en cualquier momento

para dar vigencia a los contenidos dependiendo de las necesidades. Costos de desarrollo.

Debido a que un OVA o sus mismos componentes pueden servir en distintos contextos de

aprendizaje. Reducción de tiempos. El trabajo y los tiempos de desarrollo e

implementación de una materia se reducen. Adaptabilidad. Un OVA puede ser llevado a

cualquier tipo de plataforma o entorno tecnológico educativo (proyecto a largo plazo).

Heredabilidad. A partir de dos OVAS, se puede obtener un nuevo objeto de aprendizaje,

esto evita que los profesores vuelvan a crear recursos que ya existen.

Unidades didácticas

La esencia de la alternativa está basada en el empleo de los organizadores del currículo y

su influencia en los diferentes componentes didácticos que hace el Dr. Luis Rico (1997,

1998), de España, al que se le realizan adecuaciones a nuestra concepción pedagógica

de una manera dialéctica, de forma tal que respondan al contexto actual y a las

exigencias planteadas por las transformaciones que se están aplicando en la Educación

Secundaria.

Se desarrolla siguiendo un modelo que refleja la lógica y dinámica que debe seguir el

docente para enfrentar el diseño de unidades didácticas.

Objetivos formativos

Los objetivos formativos constituyen una integración entre lo instructivo y lo educativo y

ofrecen orientación al docente respecto a qué es lo que quiere conseguirse, qué deberá

lograrse con los alumnos en cuanto al nivel de conocimientos y exigencias

desarrolladoras y educativas. Deben contemplar los mecanismos de reformulación que

permitan adaptarlos a las múltiples circunstancias concretas de cada grupo.

La propuesta hace referencia a que en el momento de concebir los objetivos de la unidad

la atención de los docentes debe dirigirse a; prioridades en el dominio conceptual,

procedimental y actitudinal de cada unidad didáctica; conocimientos de los sistemas de

Page 6: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

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representación y dominio de las tareas de conversión en los diferentes sistemas. Niveles

convenientes de dominio en cada caso (niveles de profundidad); habilidades en la

ejecución de procedimientos, con especial énfasis en las tareas de modelación;

familiaridad con los contextos y situaciones (político-ideológicas, económico-laborales,

científico-ambientales) en las que los conceptos, procedimientos y actitudes tienen un uso

y aplicación convenidos; comprensión de los principales significados de cada campo

conceptual; control de los errores usuales y superación de las dificultades conceptuales

de cada tópico; prioridades en los medios tecnológicos, en la selección de recursos

específicos y en el dominio de tales medios y recursos; fomento de actitudes positivas

respecto a la Matemática tales como: satisfacción por la tarea bien hecha, por la

construcción coherente de argumentos, la resolución de problemas, búsqueda de la

verdad y apreciación de la belleza en las realizaciones matemáticas.

Historia de la Trigonometría3

El origen de la palabra trigonometría proviene del griego "trígonos" (triángulo) y

"metros"(metría). Los babilonios y los egipcios (hace más de 3000 años) fueron los

primeros en utilizar los ángulos de un triángulo y las razones trigonométricas para efectuar

medidas en agricultura y para construir pirámides. Posteriormente se desarrolló más con

el estudio de la astronomía mediante la predicción de las rutas y posiciones de los

cuerpos celestes y para mejorar la exactitud en la navegación y en el cálculo del tiempo y

los calendarios.

El estudio de la trigonometría pasó después a Grecia, donde destaca el matemático y

astrónomo Griego Hiparco de Nicea. Más tarde se difundió por India y Arabia donde era

utilizada en la Astronomía. Desde Arabia se extendió por Europa, donde finalmente se

separa de la Astronomía para convertirse en una rama independiente de las Matemáticas.

A finales del siglo VIII los astrónomos Árabes trabajaron con la función seno y a finales del

siglo X ya habían completado la función seno y las otras cinco funciones. También

descubrieron y demostraron teoremas fundamentales de la trigonometría.

A principios del siglo XVII, el matemático John Napier inventó los logaritmos y gracias a

esto los cálculos trigonométricos recibieron un gran empuje. A mediados del siglo XVII

Newton encontró la serie para el y series similares para el y la . Con la

invención del cálculo las funciones trigonométricas fueron incorporadas al análisis, donde

todavía hoy desempeñan un importante papel tanto en las matemáticas puras como en

las aplicadas. Por último, en el siglo XVIII, el matemático Leonhard Euler demostró que

las propiedades de la trigonometría eran producto de la aritmética de los números

complejos y además definió las funciones trigonométricas utilizando expresiones con

exponenciales de números complejos.

3 http://trigonometriasonia.blogspot.com/2008/10/historia-de-la-trigonometra.html.

Page 7: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

7

Funciones Trigonométricas

Las Funciones Trigonométricas tienen como base fundamental el estudio de las razones

trigonométricas.

Función.

En matemáticas, se dice que una magnitud o cantidad es función de otra si el valor de la

primera depende exclusivamente del valor de la segunda. Por ejemplo el área A de

un círculo es función de su radio r: el valor del área es proporcional al cuadrado del

radio, A = π·r2.

Razones Trigonométricas.

Las Razones trigonométricas se definen comúnmente como el cociente entre dos lados

de un triángulo rectángulo asociado a sus ángulos. Existen seis funciones trigonométricas

básicas. Para definir las razones trigonométricas del ángulo: α, del vértice A, se parte de

un triángulo rectángulo arbitrario que contiene a este ángulo. El nombre de los lados de

este triángulo rectángulo que se usará en los sucesivos será: la hipotenusa (h) es el lado

opuesto al ángulo recto, o lado de mayor longitud del triángulo rectángulo; el cateto

opuesto (a) es el lado opuesto al ángulo que queremos determinar; el cateto adyacente

(b) es el lado adyacente al ángulo del que queremos determinar.

Todos los triángulos considerados se encuentran en el Plano Euclidiano, por lo que la

suma de sus ángulos internos es igual a pi radianes (o 180°). En consecuencia, en

cualquier triángulo rectángulo los ángulos no rectos se encuentran entre 0 y π/2 radianes.

Las definiciones que se dan a continuación definen estrictamente las funciones

trigonométricas para ángulos de este rango.

El seno de un ángulo es la relación entre la longitud del

cateto opuesto y la longitud de la hipotenusa:

El valor de esta relación no depende del tamaño del

triángulo rectángulo que elijamos, siempre que tenga el

mismo ángulo α, en cuyo caso se trata de triángulos

semejantes.

2) El coseno de un ángulo la relación entre la longitud del cateto adyacente y la longitud

de la hipotenusa:

Page 8: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

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3) La tangente de un es la relación entre la longitud del cateto opuesto y la del adyacente:

Función Trigonométrica

En matemáticas, las funciones trigonométricas son las funciones establecidas con el fin

de extender la definición de las razones trigonométricas a todos los números reales y

complejos.

Las funciones trigonométricas son de gran importancia en física, astronomía, cartografía,

náutica, telecomunicaciones, la representación de fenómenos periódicos, y otras muchas

aplicaciones4

METODOLOGÍA.

La presente investigación, se inscribe en el campo de la didáctica de las matemáticas; con

un enfoque descriptivo; Se empleó la metodología de Investigación acción. Los

instrumentos para la recolección de la información fueron: observación directa, el diario

de campo para recoger la información de lo observado, cuestionarios, grabaciones en

audio y video. La muestra está conformada por 15 estudiantes de décimo grado de la

Institución Educativa Francisco Arango. Para el análisis no se tiene en cuenta la edad, ni

el sexo.

La investigación se realizó teniendo en cuenta la siguiente secuencia:

Fase de revisión teórica

Se estudiaron detalladamente los lineamientos curriculares, propuestos por el MEN, y se

seleccionó el nivel y algunos aspectos históricos así como su incidencia en la enseñanza-

aprendizaje de la geometría en Educación media; además de que se profundizó en los

contenidos objeto de investigación.

Fase de diseño

Inicialmente se diseñaron actividades de una unidad didáctica para identificar el dominio

de los conceptos previos; a continuación se diseñaron las actividades con base en las

teorías estudiadas, los contenidos de geometría y el modelo de Van Hiele; posteriormente

se incorporaron las actividades a la plataforma Moodle de la Universidad de los Llanos

(Virtual 2 Unillanos).

Fase de validación y análisis

4 http://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_trigonom%C3%A9trica

Page 9: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

9

Inicialmente, se procedió con la matrícula de los estudiantes de décimo en la plataforma;

Seguidamente se validaron las actividades diseñadas registrando en el diario de campo

las diferentes acciones, actitudes y reacciones de los estudiantes; Finalmente se

evaluaron las actividades diseñadas con el propósito de saber, si estas cumplieron con los

objetivos planteados.

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN

Para el desarrollo de esta investigación fue necesario establecer una secuencia en los

contenidos matemáticos, con el fin de tener en cuenta el modelo de Van Hiele en el

diseño de las actividades, favoreciendo de esta manera la enseñanza y aprendizaje de las

Funciones Trigonométricas, a través de la visualización, el análisis y la clasificación.

Se inició con un registro de parte de todos los estudiantes en la plataforma moodle de la

Universidad de los Llanos, para el acceso a las actividades propuestas.

Evidencia N°1 Listado de algunos los estudiantes inscritos en el curso virtual.

El curso se realizó de forma virtual, planteando inicialmente una serie de preguntas para

recopilar información que aportara al estudio de las Funciones Trigonométricas. Entre

ellas se encuentran: ¿Han escuchado hablar sobre la Trigonometría? ¿Han escuchado

hablar sobre las Funciones Trigonométricas? ¿Han escuchado hablar de las Razones

Trigonométricas? ¿Consideras importantes estos conceptos para tu futuro? Las

respuestas reflejan la apatía, el disgusto, y la falta de interés por el estudio de la

trigonometría en particular y la matemática en general.

Page 10: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

10

La siguiente actividad hacer referencia a una lectura de antecedentes históricos de las

Funciones Trigonométricas, utilizada como eje fundamental e inicial para su estudio. A

continuación se presenta una evidencia de los aportes hechos por los estudiantes a partir

de la actividad presentada (evidencia 2), quien muestra los campos de aplicación de la

Trigonometría.

Otros describen los aspectos fundamentales y que más les llamó las atención acerca de

la lectura; algunos enfatizando en la historia de los egipcios, árabes y griegos

manifestando su asombro a la hora de revisar los aportes hechos por estos. Otros

revisaron la historia de la edad media y contemporánea así como algunos se interesaron

en las aplicaciones generales de la Trigonometría. Complemento de esta actividad, los

jóvenes hicieron el reconocimiento del video interactivo de Eratóstenes sobre la medición

del radio de la tierra.

Evidencia 2, antecedentes históricos de las Funciones Trigonométricas.

Page 11: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

11

La siguiente actividad responde a la identificación de conceptos previos los cuales

consisten en el desarrollo de las guías de “Circunferencia y Círculo” y “Razones

Trigonométricas”.

Los estudiantes inician trabajando la lectura y el desarrollo de la primera guía, algunos

jóvenes presentaron dificultades para entender el concepto de sistema radial, pero

después de las experiencias hechas y de evidenciar aplicaciones de estas, el 100%

aclaran dicho concepto y lo relacionan bastante con el número (pi).

A continuación los jóvenes inician el trabajo de razones trigonométricas (segunda guía),

en donde identifican rápidamente que van a trabajar con algo relacionado con el triángulo.

Se formula la pregunta abierta de qué es un triángulo, y muchos jóvenes concuerdan en

decir que es una figura geométrica que tiene tres lados y la suma de sus ángulos internos

es de 180°, partiendo de este concepto y relacionándolo con el sistema radial, se facilita

un poco el trabajo con los jóvenes acerca de las razones trigonométricas.

Teniendo en cuenta los conceptos previos se procedió con la realización de las

actividades descritas para el estudio de cada una de las Funciones Trigonométricas,

iniciando con una breve exposición sobre la relación existente entre la circunferencia y las

Funciones y sus aplicaciones en la vida cotidiana, todo esto basado en los niveles de Van

Hiele.

Durante el desarrollo del trabajo investigativo, y al tener una base fundamental con

respecto a la motivación de los estudiantes, es de resaltar que muchos de ellos

aprendieron de manera clara y concisa el concepto de funciones trigonométricas en

especial, al ser desarrolladas en materiales lúdicos; algunos manifiestan que “así es más

fácil aprender la Trigonometría”5 y se puede evidenciar en las siguientes imágenes:

Imagen N° 1, Joven trabajando en la gráfica del seno.

5 Fontecha Brayan (estudiante grado décimo)

Page 12: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

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Evidencia N°3, resultado de la actividad realizada por algunos jóvenes. (Función Seno)

Evidencia N° 4, resultado de la Función Coseno.

Page 13: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

13

Evidencia N° 5, resultado de la Función Tangente.

En las anteriores evidencias es de notar el desarrollo de los jóvenes a la hora de diseñar y

ejecutar las actividades propuestas, siendo estas desarrolladas con bastante agrado y

animo por parte de los jóvenes.

El 73,33% comprendieron la relación existente entre el ángulo del círculo y su ejecución a

la hora de realizar las gráficas; además de que se nota que el mismo porcentaje aprendió

la forma de transformar de un sistema de radianes (o sistema circular) a grados

sexagesimales; mientras que el 26,66% presentó dificultades a la hora de establecer este

tipo de relación.

Se resalta, que en las Evidencias N° 3,4 y 5, el 100 % de los estudiantes logró apropiar el

nivel de visualización y de análisis (siguiendo la teoría de Van Hiele). Porque lograron en

primer lugar, hacer la visualización correspondiente aunque sin distinguir características y

propiedades aspecto que en la siguiente se logra.

En tanto que en la evidencia 3 y 5 el 66,66% logró el nivel de clasificación debido a que

identificaron las características de cada una de las funciones mientras que el 33,33% no

lo alcanzó.

Page 14: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

14

El 86% de los estudiantes llegó al cuarto nivel el cual corresponde a la deducción y

demostración, ellos lograron realizar el proceso concreto ejecutando el paso a paso de la

construcción de la gráfica del coseno, para esto establecieron las relaciones pertinentes

entre los arcos de la circunferencia y el material propuesto midiendo la longitud del arco y

con esa medida, la pasaban al plano cartesiano, realizando la deducción que de allí partía

la Función Coseno esto se aplica para la evidencia N° 4;

Por ultimo realizaron las construcciones geométricas de las Funciones Trigonométricas

elaboradas con papel milimetrado, compás, transportador e hilo, para terminar aplicado en

el programa Geogebra. Esta construcción se realizó de manera individual y totalmente

virtual, ya que se presentaban videos explicativos sobre las características y funciones

principales del programa y una descripción escrita de los pasos a tener en cuenta para

llegar a esta construcción.

De acuerdo con los resultados obtenidos en el desarrollo y aplicación de las distintas

actividades, se evidencia el siguiente impacto (ver tabla 1).

TABLA 1. IMPACTO DE LA UNIDAD DIDÁCTICA

Nombre de

actividad

Aspectos positivos Aspectos

negativos

Observaciones

(qué se debe

mejorar)

Historia de la

Trigonometría

Los estudiantes revisan

la presentación en la

plataforma y de manera

amena desarrollan el

taller, reconociendo las

aplicaciones de la

trigonometría en

situaciones cotidianas.

Dificultad a la

hora del ingreso

a la plataforma

Buscar una

mejor recepción

de internet.

Mejorar el

acceso a la

plataforma de la

universidad.

Revisión de

guía “definición

y campos de

aplicación de la

trigonometría

Los jóvenes muestran

gran interés a la hora del

desarrollo de las

actividades observando

la importancia que tiene

la trigonometría en la

vida diaria y en otras

ciencias.

Algunas

dificultades

conceptuales en

el documento.

Como el término

Cartografía,

Pictografía entre

otros.

Aclaración de

dichos

conceptos con

futuro a

mejoras.

Observación

del video

interactivo

“como midió el

radio de la

tierra

Los estudiantes apropian

más los conceptos de

manera interactiva.

(radio, diámetro,

perímetro y

circunferencia)

La conexión a

internet, ya que

el video se

encontraba allí.

Mejorar

conexiones y

redes

inalámbricas.

Page 15: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

15

Eratóstenes

Desarrollo de la

guía

“circunferencia

y circulo”

Los jóvenes realizaron la

lectura de la guía

proporcionada con gran

interés ya que pueden

observar los campos de

aplicación de cada

concepto. (En la

topografía y arquitectura)

Algunos jóvenes

no se sintieron

100% motivados

para desarrollar

la guía y se

quedaron un

poco atrasados.

Al tener

distracciones y

desatención.

El compromiso

por los

estudiantes para

las actividades

desarrolladas en

casa.

Desarrollo de la

guía “Razones

trigonométricas”

Los jóvenes desarrollan

con gran entusiasmo

esta guía, ya que tienen

la oportunidad de seguir

trabajando con la

herramienta de las TIC’s

y ven los campos de

aplicación de las razones

trigonométricas.

Algunos

estudiantes que

no han podido

ingresar a la

plataforma, se

desvían del tema

ingresando a las

redes sociales.

Procurar que los

estudiantes

manejen los

tiempos con

serenidad y

calma.

Construcción

de la función

Seno por medio

de materiales

como: papel

milimetrado,

pita,

circunferencia y

transportador

Los jóvenes se motivan

ya que están trabajando

de manera lúdica y

diferente, mediante

materiales que no habían

trabajado en su clase de

trigonometría.

Unos jóvenes se

confunden a la

hora del manejo

de los

implementos.

Seguir

indicaciones

adecuadamente.

Construcción

de la función

Coseno por

medio de papel

milimetrado,

pita,

circunferencia y

transportador

Al ya haber trabajado con

la función seno, a los

estudiantes se les facilita

realizar la gráfica de la

función Coseno. Ya que

por medio de la

visualización y el análisis

realizan un complemento

en la actividad.

Algunos jóvenes

se atrasan por

estar

desconcentrados.

Acaparar la

atención de

todos los

jóvenes.

(motivándolos a

través de la

música)

Construcción

de la función

Tangente por

medio de papel

milimetrado,

pita,

Los estudiantes observan

que la gráfica de esta

función es diferente y se

animan al escuchar

algunas aplicaciones de

esta función, como lo son

Al no conocer

muy bien el

concepto de

función tangente,

los chicos

manifestaron que

Seguir

desarrollando el

trabajo de la

manera que se

está haciendo,

para lograr

Page 16: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

16

circunferencia y

transportador.

las animaciones

musicales.

les sería muy útil

para sus trabajos

en trigonometría

generar hábitos

de estudio en el

joven.

Revisión del

programa

Geogebra.

Los jóvenes relacionan

muy bien los conceptos

establecidos de

funciones trigonométricas

al programa Geogebra,

ya que los pudieron

desarrollar en la

construcción de las

funciones de manera

manual

A algunos

estudiantes no

les cargo el

programa de

software libre

Geogebra ya que

el equipo no

tenía tanta

capacidad

Buscar otros

equipos para el

desarrollo del

software.

CONCLUSIONES.

Los estudiantes apropiaron los conceptos de manera clara y concisa,

relacionándolos con situaciones de la vida cotidiana.

Se observó que los estudiantes trabajaron con agrado a pesar de que algunos

equipos no funcionaron continuando con el desarrollo de las actividades,

desarrollando de manera clara y adquiriendo los conceptos de forma concreta.

Los jóvenes trabajaron de manera agradable, ya que se motivaron al darse cuenta

que iban a tener materiales didácticos para el desarrollo de las actividades; al

inicio con un poco de inquietudes, pero recordando los conceptos previos vistos;

se apropiaron de las actividades.

Se cambia el paradigma de enseñanza en la educación media: “educación a

tablero y marcadores” utilizando como mediación la educación basada en la OVA.

Se dinamiza el pensamiento geométrico de los estudiantes llevándolo a un nivel

más avanzado, el cual le permite desenvolverse en otros campos.

Con una mejor capacidad de espacios y materiales (en especial a los equipos y

redes inalámbricas), se hubiese desarrollado una investigación con mayor claridad

y agrado.

La visualización y análisis (primer y segundo nivel de Van Hiele) se lograron en las

tres Funciones Trigonométricas estudiadas, en tanto que se llegó al nivel de

ordenación en la Gráfica del Coseno.

Page 17: ARTÍCULO FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

17

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

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los estudiantes admitidos por primera vez en la Universidad de los Llanos (PREU)

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Departamento de Didáctica de la Matemática (ed. Octubre de 2004) Didáctica de

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de Granada.

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MINISTERIO DE EDUCACION NACIONAL (MEN, 1998). Lineamientos

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Editorial, S.A.

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Barcelona, Genisa, S.A.

VAN HIELE, P. M. (1957). El problema de la comprensión (en conexión con la

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Universidad de Utrecht, Utrecht (Traducción al español para el proyecto de

investigación Gutiérrez y otros, 1991).