| APLICACIÓ
DE LA PROPOSTA
En altres matèries la reconstrucció estructurada
dels continguts serà més complexa. Aquí simplement volem
aconseguir la comprensió de les nocions, per un costat, i la comprensió
de les raons que condueixen a determinar el càlcul d'aquestes nocions,
per un altre costat. Una manera d'aconseguir la comprensió d'aquest càlcul
serà forçant els alumnes a construir-lo per si mateixos,
a la manera de l'exemple que hem vist a l'apartat 2 de la part I del treball,
en el text de Plató en el qual Sòcrates aconseguia que Escíclides,
que no sabia matemàtiques, arribés a formular la relació
entre l'àrea d'un quadrat que tingués per costat la hipotenusa d'un
triangle rectangle i l'àrea d'un quadrat que tingués per costats
els catets del mateix triangle rectangle. No serà necessari que els alumnes
efectuïn construeixin el càlcul seguint aquest model socràtic,
però sí que siguin capaços de reconstruir el raonament que
justifica el càlcul.
Així, seguint amb l'esquema en què
hem presentat la proposta, podem establir de manera simplificada els objectius
com segueix.

Comprensió
PRIMER Comprensió
de les nocions en qüestió.
La noció de m.c.d. té
com a eix central la noció de 'divisor'. La de m.c.m. té com a eix
central la noció de 'múltiple'. Totes dues nocions s'han treballat
suficientment a l'ensenyament primari, de manera que allò que cal és
observar la noció de 'divisor comú', o de 'múltiple
comú', en primer lloc, i finalment la de 'màxim' i 'mínim'.
La introducció progressiva del terme no és fútil. Al capdavall
no podem comprendre un contingut complex si no comprenem cadascuna de les seves
parts.
Pel que fa a les nocions d'àrees, la majoria de manuals introdueixen
la noció dividint una superfície regular en parts regulars, normalment
quadrats, i considerant cadascun dels costats dels quadrats com una unitat de
mesura. Així, una figura dividida en n quadrats d'un centímetre
de costat té n centímetres quadrats. Aquesta presentació
habitual facilita enormement la comprensió de la noció.
Els
exercicis proposats són, és clar, merament orientatius. La seva
finalitat és simplement accentuar l'objectiu que es persegueix en cada
cas.
Bloc
d'exercicis 1
Exercici 1 Calcula quins són els nombres
que són divisors (D) i també els que són divisors comuns
(DC), si algun, dels següents nombres:
(a) | 168,
28, 21 | D de 168, de 28 i de 21: | DC
de tots tres nombres: | (b) | 33,
99, 15 | D de 33, de 99 i de 15: | DC
de tots tres nombres: | (c) | 34,
28, 17 | D de 34, de 28 i de 17: | DC
de tots tres nombres: | (d) | 42,
90, 21 | D de 42, de 90 i de 21: | DC
de tots tres nombres: |
Exercici 2 Calcula 6 múltiples
(M) consecutius de cadascun dels següents nombres, i indica després
si entre els sis múltiples que has escrit per a cada número n'hi
ha que siguin múltiples comuns (MC).
(a) | 12,
18, 3 | M de 12, de 18 i de 3: | MC
de tots tres nombres: | (b) | 6,
15, 12 | M de 6, de 15 i de 12: | MC
de tots tres nombres: | (c) | 3,
7, 14 | M de 3, de 7 i de 14: | MC
de tots tres nombres: | (d) | 8,
5, 4 | M de 8, de 5 i de 4: | MC
de tots tres nombres: |
|
Observacions Els
exercicis 1 i 2 pretenen apuntar simplement les nocions de divisor i de múltiple
comú, respectivament. Són múltiples les possibilitats d'exercicis
en aquesta direcció. En qualsevol cas, és important entendre bé
què és allò que persegueix la noció.
La majoria
d'exercicis dels llibres de text sobre el càlcul d'àrees introdueixen
de manera molt comprensiva la noció d'àrea, dividint figures regulars
en quadrats regulars, com he apuntat més amunt. 
Elaboració
de l'estructura
SEGON
Aquest és
el punt del procés menys considerat, en general, en els manuals, però,
d'acord amb la present proposta, es tracta del punt més crucial i interessant.
En el cas del m.c.d. i del m.c.m. la mera comprensió de les nocions ha
de conduir a la construcció del càlcul. En el cas de les àrees,
la qüestió és una mica més complexa. A partir del càlcul
de l'àrea del quadrat és possible arribar a determinar com calcular
les àrees d'altres figures (triangles, trapezis, etc.).
Allò
que volem aconseguir és que els alumnes arribin a determinar el càlcul
de les nocions de manera raonada. L'esquema que volem que acabin tenint en ment
serà alguna cosa semblant al següent esquema.
m.c.d.
(TESI
PRINCIPAL): el màxim comú divisor de diversos nombres s'obté
multiplicant els factors que els nombres tenen en comú elevats a l'exponent
més petit amb què apareixen en la descomposició.
\(CAUSA):
els divisors comuns de dos o més nombres són aquells que són
factors
de tots els nombres. \(CAUSA): els factors
d'un nombre són divisors d'aquest nombre. \(CAUSA):
els factors comuns han d'agafar-se amb el seu mínim exponent. \(CAUSA):
els factors comuns amb un exponent més alt no tenen per què ser
divisors
de tots els nombres. |
I
procedirem de manera similar per al cas del m.c.m.
En el cas de les àrees,
considerem el cas del triangle.
Àrea
del triangle
(TESI PRINCIPAL): l'àrea d'un triangle es calcula multiplicant
la base per l'altura i dividint el resultat entre dos.
\(CAUSA):
l'area d'un rectangle o d'un romboide es calcula multiplicant la base per l'altura.
\(CAUSA): l'àrea d'un quadrat es calcula
multiplicant un costat per si mateix. \(CAUSA):
un triangle té la meitat de superfície que un quadrat, o que un
rectangle, o
que un romboide, que tingués la mateixa base i altura que el rectangle (o
el mateix costat, si base i altura fossin iguals i consideréssim, per tant, un
quadrat). |
Ja s'ha advertit, no és
necessari que els alumnes arribin per si mateixos a formular la tesi principal,
en aquest cas el càlcul necessari per obtenir el m.c.d. i l'àrea
del triangle. Se'ls pot avançar el càlcul o donar-los indicis perquè
l'obtinguin, això és, resseguir l'esquema anterior en una o altra
direcció.
Els esquemes anteriors poden semblar simples. En realitat
el contingut que pretenen justificar és simple per a un alumne de 1r d'ESO.
En qualsevol cas, allò que no és simple és l'adquisició
d'aquest hàbit justificatiu. Al capdavall aquest procediment és
el que rau en la base de tot procés de comprensió.
Com abans,
els exercicis no pretenen en absolut ser exhaustius, sinó merament indicatius.
Bloc
d'exercicis 2
Exercici 3 El càlcul del m.c.d. diu que
cal multiplicar els factors comuns amb el seu exponent més petit. Per què
ha de ser el més petit i no pas el més gran? Raona la resposta.
Exercici
4 Observa quins són els factors comuns d'aquests tres nombres: 8,
12 i 36.
" Quins són els factors comuns a tots tres? "
2 és un factor comú. És 2(2)
[2 elevat al quadrat] comú a tots tres nombres? I 2(3)
[2 elevat al cub]? " Recorda que el màxim comú divisor ha
de ser un divisor de tots els nombres. Podrà ser 2(2)
[2 elevat al quadrat] un dels nombres a multiplicar per determinar el m.c.d.?
I 2(3) [2 elevat al cub? Per què? "
Digues com es pot dur a terme el càlcul del m.c.d.
Exercici
5 L'àrea d'un triangle es calcula multiplicant la base per l'altura
i dividint el resultat entre dos. L'àrea d'un rectangle es calcula multiplicant
la base per l'altura.
" Per què l'àrea d'un triangle
és la meitat que la d'un rectangle amb igual base i igual altura? Ajuda't
de dibuixos en la teva resposta.
Exercici 6 Observa la relació
entre les següents figures.

Atès
que l'àrea del rectangle es calcula multiplicant la base per l'altura,
com es calcula l'àrea del triangle? Per què?
Exercici
7 Prenent com a punt de partida el càlcul de l'àrea del triangle,
com diries que es calculen les àrees del pentàgon i de l'hexàgon?

Anomenem
'perímetre' a la suma dels costats d'un polígon, i anomenem 'apotema'
a la línia perpendicular a qualsevol costat d'un polígon regular
que uneix el punt mig d'aquest costat amb el centre del polígon.
El
pentàgon i l'hexàgon són polígons regulars de 5 i
6 costats, respectivament.
" Expressa el càlcul de l'àrea
del pentàgon i de l'hexàgon usant els termes 'perímetre'
i 'apotema'. " És generalitzable aquest càlcul a qualsevol
polígon regular d'n costats? Per què? |
Observacions L'exercici
3 parteix del càlcul del m.c.d. i demana la reconstrucció de part
de les raons que el justifiquen. Contràriament, l'exercici 4 pretén
que, a partir de la reflexió sobre allò que justifica el càlcul
del m.c.d., els alumnes arribin a formular per si mateixos aquest càlcul.
Els
exercicis 5 i 6 pretenen el mateix que els exercicis 3 i 4, respectivament, en
relació amb el càlcul de l'àrea d'un triangle.
L'exercici
7 té com a finalitat estendre el procediment de descobriment del càlcul
de les àrees, com en l'exercici 6, a d'altres figures planes.

Anàlisi
de l'estructura
TERCER
Bloc
d'exercicis 3
Exercici 8 Considera els següents nombres:
8, 12 i 42.
La seva descomposició en factors és la següent: [m
(n) cal llegir-ho com m elevat a
n]
8 = 2 (3) 12 = 2 (2),
3 42 = 2, 3, 7
" Si multipliquem únicament els factors comuns,
obtenim un múltiple de tots els nombres? Per què? " Si multipliquem
únicament els factors no comuns, obtenim un múltiple de tots els
nombres? Per què? " Si multipliquem els factors comuns i no comuns,
però no amb el seu exponent més gran, obtenim un múltiple
de tots els nombres? Per què? Observa que un nombre menor que un
altre no pot ser el seu múltiple. Així, si no incloem tots els factors
d'un nombre, no obtindrem un múltiple seu.
Exercici 9 Considera
novament els nombres: 8, 12 i 42 i la seva descomposició en factors primers.
Si
multipliquem tots els factors, això és, 23 · 22 ·
3 · 2 · 3 · 7,
" obtenim un múltiple de
tots tres nombres? " és el mínim comú múltiple
de tots tres nombres? Per què? Raona la teva resposta. |
Observacions Els
exercicis 8 i 9 tenen com a finalitat mostrar que les raons adduïdes per
a la justificació del càlcul del m.c.m. són necessàries.
Les situacions contrafàctiques, pel que fa a la satisfacció, de
les condicions establertes, no aconsegueixen produir resultats que satisfacin
la noció que es persegueix.
D'altra banda, cap de les dues condicions
(multiplicar els factors comuns i no comuns, per un costat, i multiplicar els
factors amb el seu exponent més gran, per un altres costat) són
per si soles suficients -tal i com es veu amb l'exercici 8.
Elaboració
de la resposta
QUART
Un cop assimilades
i acceptades les nocions, en matemàtiques és rellevant no únicament
la seva aplicació en exercicis de càlcul concrets, sinó també,
i sobretot, el reconeixement de les situacions en les quals la seva aplicació
és necessària. És en aquest sentit que la comprensió
de què estem fent quan duem a terme tal o tal càlcul es revela crucial,
quan se'ns demana de reconèixer les situacions en les quals és necessari
aplicar-lo. Per dir-ho d'una altra manera, el domini de la tècnica per
dur a terme un càlcul no mostra la seva comprensió, sinó
que la seva comprensió es manifesta en el reconeixement de la necessitat
del seu ús. Aquest és l'objectiu últim, per tant, del procés
que perseguim amb l'ensenyament de les nocions en qüestió.
Són
múltiples i diversos els exercicis amb aquesta finalitat.
Bloc
d'exercicis 4
Exercici 10 Suposem que ets una persona sistemàtica.
Cada set dies vas a visitar als teus avis, i els teus cosins (que també
són sistemàtics) hi van cada dotze dies. Avui heu coincidit. Quan
tornareu a coincidir?
Exercici 11 Feu una festa i heu comprat
cintes de guarnir que pensàveu eren igual de llargues, però resulta
que algunes mesuren 1,2 metres i altres 1,15 metres.
Les voleu tallar
a trossos igual de llargs, i el més llarg possibles. Com les haureu de
tallar?
Exercici 12 Calcula la superfície de la següent
figura.

|
Observacions Els
exercicis 10 i 11 demanen el càlcul del m.c.m. i del m.c.d., respectivament.
El reconeixement d'allò que es demana assegura, tret de quan es reiteren
exercicis similars que permeten aplicar una mera mecànica, la comprensió
de les nocions.
L'exercici 12 requereix la descomposició del polígon
irregular en altres polígons regulars.


| | | |