|
|
|
Producte escalar de vectors en el pla
Unitat didàctica amb applets Cinderella |
|
|
|
En aquesta pràctica s'exposa un exemple d'ús didàctic
d'un recurs ubicat a Internet per treballar a l'aula d'informàtica
el producte escalar de dos vectors del pla. Els vectors del pla i les
seves aplicacions apareixen al currículum de batxillerat, concretament
a 1r curs. Per tant, aquesta pràctica és adient per al professorat
de batxillerat.
El recurs amb què treballareu s'anomena Activitats
sobre vectors en el pla, el seu autor és
Jaume Bartrolí Brugués i està disponible a
l'adreça: http://www.xtec.net/~jbartrol/vectors/index.htm.
|
|
|
|
Desenvolupament de la pràctica |
|
|
|
1) Exploració de les
Activitats sobre vectors en el pla
Entreu a la pàgina web citada, observeu que es compon
de cinc unitats didàctiques, de les quals el producte escalar,
és l'última, i que hi ha un manual de l'aplicació.

Menú inicial de les Activitats sobre vectors
en el pla
Al manual de l'aplicació trobareu una descripció
de l'aplicació, guies tant per al professorat com per a l'alumnat,
i activitats d'avaluació. Un petit resum del manual és:
- Activitats sobre vectors en el pla és un recurs
educatiu de 50 activitats estructurades en 5 unitats didàctiques,
organitzades en forma de conjunt de pàgines web i que pot ser
utilitzat tant en línia (connectat a Internet) com en forma local
(sense connexió).
- És un material pont entre l'ESO i el batxillerat,
ja que, en part, és utilitzable a 4t curs d'ESO (per exemple,
en un crèdit o itinerari per als alumnes amb intencions de cursar
un batxillerat científicotecnològic), i tot el material
es pot fer servir al propi batxillerat científicotecnològic
(aleshores les primeres unitats didàctiques constituiran un repàs).
- L'objectiu respectiu de cada unitat didàctica
és:
1) Treballar amb vectors donats gràficament
(fletxes).
2) Treballar amb vectors utilitzant coordenades i
components.
3) Treballar amb mòduls i arguments (vectors
en forma polar).
4) Aplicar els vectors per resoldre problemes de geometria
plana.
5) Introduir el producte escalar de dos vectors i
fer-ne algunes aplicacions.
- Cada unitat té 10 activitats i cada activitat,
la mateixa estructura: una petita explicació, una activitat interactiva
i una proposta de treball.
Exploreu el conjunt d'activitats i consulteu el manual per
completar el coneixement d'aquest recurs.
|
|
2) Estructura de cadascuna de les activitats
Cada activitat consta de
tres parts:
- Una petita explicació (1
a la figura).
En ella s'introdueixen conceptes i/o s'expliquen determinats procediments
(d'una forma resumida).
- Una activitat interactiva (2).
Aquestes activitats interactives inclouen un applet
fet amb el programari de geometria interactiva Cinderella.
- Una proposta de treball (3).
Són treballs de consolidació dels conceptes/procediments
adquirits en l'activitat.

Definició de producte escalar de dos vectors
Els alumnes han de:
- Llegir amb atenció les explicacions (1).
- Fer les activitats interactives (2).
Generalment, la realització de l'activitat exigeix polsar amb
el botó esquerre del ratolí sobre certs punts (punts verds),
desplaçar-los mantenint el botó polsat i obtenir determinats
resultats.
S'ha de defugir exigir excessiu perfeccionisme als resultats. Per exemple,
si en comprovar una determinada propietat, l'alumne/a no encerta a posar
el punt exactament al lloc on correspon, però fa una construcció
que de forma aproximada mostra que la propietat es verifica, s'haurà
de donar per feta la comprovació.
Totes les activitats interactives van acompanyades d'un enllaç
(4) que dóna la solució corresponent.
El professor/a ha de controlar que els alumnes facin les activitats
interactives, que no es limitin a consultar els resultats ni es precipitin
a veure'ls.
- Fer les propostes de treball (3).
Ho poden fer a la seva llibreta o quadern de treball, o bé utilitzant
documentsplantilla Word (5) preparats per
fer la proposta de treball corresponent, i que es poden imprimir.
Aquesta feina la poden fer a classe o a casa, però s'aconsella
que la comencin a fer a classe i l'acabin a casa si no l'han poguda
acabar a classe (són el que sempre s'han anomenat deures).
|
|
3) La unitat 5: Producte escalar de dos vectors
Si ens centrem ara en aquesta unitat,
tenim que els seus objectius són:
1. Fer el producte escalar de dos vectors
geomètricament. A l'activitat 5.1 s'introdueix el producte escalar
com a producte dels seus mòduls pel cosinus de l'angle que formen.
2. Interpretar geomètricament
el producte escalar. A l'activitat 5.2 s'interpreta com el producte del
mòdul d'un d'ells per a la projecció de l'altre sobre ell.
3. Estudiar les propietats commutativa,
associativa respecte dels escalars, i distributiva del producte escalar,
cosa que es fa a les activitats 5.3 i 5.4.
4. Fer el producte escalar de vectors
treballant amb components. A l'activitat 5.5 s'obté la fórmula
· =
(a1,a2)·(b1,b2)
= a1b1+ a2b2.
5. Identificar vectors perpendiculars
i verificar condicions de perpendicularitat de vectors. A l'activitat
5.6 es defineixen, de forma raonada, vectors perpendiculars com a vectors
amb producte escalar zero.
6. Obtenir el cosinus de l'angle que
formen dos vectors i l'angle que formen dos vectors, cosa que es fa a
l'activitat 5.7.
7. Projectar un vector sobre un altre,
operació que es treballa fa a l'activitat 5.8.
8. Aplicar el producte escalar per
demostrar alguns teoremes clàssics de geometria plana, cosa que
es fa a les activitats 5.9 (un teorema molt conegut i atribuït a
Tales) i 5.10 (el teorema de Pitàgoras).
|
|
|
|
Programació de l'activitat |
|
|
 |
- Requeriments de maquinari i de programari:
Necessitareu un ordinador per a cada un o dos alumnes, amb connexió
a Internet i amb un navegador amb l'intèrpret Java instal·lat.
Per a la realització de les activitats interactives que es proposen
és imprescindible disposar d'un ratolí que funcioni correctament
i qualsevol problema amb el ratolí, brutícia, mala configuració,
etc., dificultarà la realització d'aquestes activitats,
obtenir el resultat desitjat o treballar amb la precisió desitjable.
- Metodologia:
Si els alumnes no estan familiaritzats amb l'entorn d'aquestes activitats,
caldrà dedicar un cert temps a explicar-ne el seu funcionament.
Si disposeu de projector a l'aula, podeu fer-lo servir.
A partir del moment en que observeu que els alumnes són autosuficients,
els deixareu treballar. Passareu d'ordinador en ordinador per resoldre
dubtes i comprovar com van progressant. Si detecteu que una activitat
té alguna dificultat especial, fareu una explicació per
a tota la classe aprofitant el projector, si és el cas.
En finalitzar l'activitat interactiva de cada activitat, cada alumne/a
farà individualment la proposta de treball corresponent i la
lliurarà al professor/a.
Un cop cada alumne/a o parella d'alumnes hagin fet les 10 activitats,
els passareu individualment l'enunciat d'una activitat d'avaluació
que hauran de fer amb llapis i paper.
- Material per a l'alumnat:
Els alumnes han de portar estris elementals de dibuix per fer les propostes
de treball de cada activitat. N'hi ha prou amb llapis, goma, regle graduat
i escaire o cartabó.
També han de disposar d'una calculadora científica (o
d'algun programa a l'ordinador que els permeti treballar amb funcions
trigonomètriques i trigonomètriques inverses).
Si bé a cada activitat hi ha preparat un document per fer la
proposta i cada alumne/a se'l pot imprimir, és aconsellable donar
a tots els alumnes aquests fulls ja impresos, és a dir, és
millor que el professor/a imprimeixi tots els documents act51_pt.doc,
act52_pt.doc ..., faci les
fotocòpies corresponents (és més econòmic
fotocopiar que imprimir) i les reparteixi als alumnes. L'opció
que un alumne/a se l'imprimeixi només s'ha de deixar per a casos
excepcionals (pèrdua del document, repetició d'algun exercici...).
- Preparació d'una graella per recollir l'avaluació de
les propostes de treball:
Es tracta de preparar una taula o un full de càlcul similar a
graella3.pdf
on anar anotant, alumne/a per alumne/a, l'avaluació de les 10
propostes de treball.
- Preparació d'una activitat d'avaluació aprofitant les
que hi ha al manual:
Com s'ha dit, al manual de l'aplicació hi ha cinc activitats
d'avaluació sobre el producte escalar. Es tracta de crear un
document nou i, utilitzant la tècnica de selecciona, copia i
enganxa, fer un document semblant a pescalar.pdf.
- Temporització:
Es poden fer 3 o 4 activitats per sessió de classe depenent de
les característiques del grup classe i de la dificultat de l'activitat.
S'ha de comptar el temps necessari per fer una introducció al
tema, més extensa si els alumnes no estan familiaritzats amb
aquest entorn de treball. També s'ha de incloure temps perquè
els alumnes facin amb llapis i paper les propostes treball i l'activitat
d'avaluació. En resum, es pot estimar en tres sessions classe
el temps necessari per dur a terme tota aquesta proposta.
|
|
Les Activitats sobre vectors en
el pla estan actualment disponibles en català a http://www.xtec.net/~jbartrol/vectors/index.htm
i en castellà a http://www.xtec.net/~jbartrol/vectores/index.html.
Des de la mateixa web de l'autor, http://www.xtec.net/~jbartrol/,
es poden descarregar las activitats per fer-ne una utilització
local.
|
|
|
|
Informació complementària |
|
|
 |
Altres enllaços amb
recursos relatius a vectors:
Informació sobre l'entorn Cinderella.
Tal com s'ha dit, les activitats interactives de les pàgines web
amb què heu treballat inclouen un applet
fet amb el programari de geometria interactiva Cinderella. La pàgina
web oficial d'aquest programari és http://www.cinderella.de/en/home/index.html;
no és un programa gratuït, però a la secció
Download d'aquesta web hi ha disponible
una versió de prova:

Pàgina web oficial de Cinderella
Les activitats fetes amb Cinderella sí que són
gratuïtes. Si a un cercador de pàgines web, per exemple Google,
escriviu "Cinderella" i cerqueu, trobareu moltes d'aquestes
activitats.
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|