Didáctica de fracciones, decimales, proporción y números enteros

¿Qué es una fracción? Esta pregunta no es fácil de contestar, a pesar de ser un elemento tan familiar para todos, las fracciones tienen múltiples significados que hacen difícil su definición y, por tanto, su didáctica y su comprensión.



Esos dos números que colocamos uno sobre el otro y separamos con una línea horizontal se pueden interpretar de hasta cinco formas diferentes, las cuales veremos en este post, junto con algunas de sus vinculaciones didácticas.

1. Relación entre la Parte y el Todo
Es la interpretación más sencilla y evidente para los niños, es el uso de la fracción para referirnos a una parte de la unidad, del todo:

Problema – He cenado una pizza con mis tres amigos y, para que todos comiésemos la misma cantidad, la hemos cortado en 4 trozos iguales. Yo me he comido 1 trozo. Expresa en forma de fracción la cantidad de pizza que me he comido: Solución – Te has comido 1/4 de la pizza.Es una interpretación muy común y por la cual se suelen empezar las secuencias didácticas pero plantea un problema a la hora de introducir las fracciones impropias; “¿cómo voy a coger más partes de las que hay?”. Pero, al mismo tiempo es muy representativa, se relaciona mucho con elementos y situaciones de la vida real, cercanas a los niños, lo cual permite una fácil modelización, muy importante en los primeros niveles de una secuencia didáctica para la comprensión de lo que se está haciendo y representando.

2. Puntos en la Recta Numérica
En relación a la didáctica de las fracciones impropias, la continuidad de la recta numérica se presenta como un recurso muy útil; “ahora sí que puedo coger más, porque después del 1 viene el 2, luego el 3… y así ¡hasta el infinito!”.

Veamos un ejemplo, ¿qué esto de una fracción como un punto en la recta numérica?

Problema – ¿Qué fracción marca el punto morado en la recta numérica? Pantalla – Recta numérica con sectores que dividen la unidad en tercios; el punto morado se sitúa en la primera marca después de la unidad. Solución – Pues como las líneas finitas dividen en 3 a la unidad. El punto morado marca… 1, 2, 3 y 4; cuatro tercios.
Si esto te ha resultado interesante, seguro que te gusta el post en el que hablamos sobre cómo ubicar números en la recta numérica

3. Operador
Cuando comenzamos a operar con fracciones, sobre todo al multiplicar (operación de muy difícil didáctica, ya que “veces más” hace el número “más pequeño”), se entiende como un operador, elemento que, al aplicarlo sobre el número, afecta a su valor; de tal modo, “si yo aplico ½ a 6, 6 pasa a ser 3”. Esto ocurre en niveles muy básicos de comprensión, cuando aún no se logra comprender ½ de 6 como ½ X 6 y, menos todavía, la fracción como una división. Es, en cierto modo, una comprensión de las mismas como lo que en el futuro los niños estudiarán como funciones:

Al aplicar ½……sobre 6… …me da 3.
F(x)= ½ x x = 6            F(x) = 3


4. Razón

Consiste en la comprensión de las fracciones como la expresión de una relación entre cantidades. Se refiere a la comprensión de la fracción como la expresión numérica de: “Por cada x hay y”.


Un niño expresa la relación entre cantidades mediante una fracción: “por cada tienda hay 4 scouts, se puede expresar como 1/4.
Además, esta interpretación del concepto de fracción, permite la introducción al concepto de escalas: “Cada cm que mido en el plano hay 1000 cm en la realidad”.

5. Cociente
La interpretación de la fracción como un cociente supone la mayor dificultad de comprensión y se trata de la analogía entre divisiones y fracciones. Dificultad que reside en el hecho de que las fracciones son concebidas como números, mientras que las divisiones son una operación.

Así, las diferentes interpretaciones han sido presentadas en orden de dificultad, lo cual es importante tener en cuenta a la hora de introducirlas; teniendo en cuenta que la tendencia general en la dificultad de los contenidos matemáticos es de lo contextualizado a lo abstracto, de lo concreto a lo general:

Disponible en: https://www.smartick.es/blog/matematicas/fracciones/que-es-una-fraccion/


DECIMALES Y PROPORCIÓN

Los números decimales forman parte del conjunto de números racionales y los utilizamos en variadas ocasiones de nuestra vida diaria. Algunas veces estos se asocian a índices económicos, como cuando decimos que el dólar se encuentra a 521,1 centavos o que el IPC subió en un 1,1%, pero también los utilizamos al referimos a números que no son exactos, como cuando hablamos de que en el supermercado compramos 2,5 kilos de carne o decimos que estamos pesando 59 kilos y medio.


Como podemos ver en el siguiente cuadro, los números decimales se encuentran formados por una parte entera, una coma y una parte decimal.



Ejemplo Número Decimal

Cuando leemos números decimales, a la parte entera le llamamos unidad, luego mencionamos la coma (que separa a la parte entera de la parte decimal) y finalmente decimos el número que sigue a la coma. En el caso anterior, diríamos que el número al cual nos referimos es el tres coma ocho, sin embargo, también podemos hablar de tres coma ocho décimos, ya que dependiendo de la posición en que se encuentre el número que sigue a la coma, el lugar en que éste se encuentre.



Según el cuadro anterior, podemos ver que si el número se encuentra una posición al lado de la coma, lo llamaremos décimo; si se encuentra a dos posiciones hablaremos de centésimo; si se encuentra a tres posiciones, hablaremos de milésimo, y así sucesivamente. Esto, ya que si la unidad es dividida en 10, 100 ó 1000, respectivamente, la posición en que quedará el número corresponderá al lugar mencionado anteriormente, tal como muestra el cuadro anterior.

Veamos algunos ejemplos:
1.La lectura del número 324,7894 será 324 enteros, 7894 diez milésimos
2.La lectura de 0,5 será 5 décimos
3.La lectura de 0,000008 será 8 millonésimos

Para clarificar más aún la lectura de los números decimales, haremos un nexo con la representación de éstos en fracciones, en donde lo que hacemos es dividir la unidad por múltiplos de 10.




Índice
1 Decimales en la recta numérica
2 Fracciones de denominador 100 y porcentaje
3 Equivalencia de decimales y fracciones
4 Decimales periódicos y semiperiódicos
5 Adición y sustracción de números decimales

Decimales en la recta numérica

Si observas una regla, puedes notar que la unidad se encuentra dividida en 10 partes iguales, tal como lo vemos en la siguiente recta:



Si consideramos  (desde ahora escribiremos las fracciones así: 4/10), nos ubicaremos en la división: 0,4

Si consideramos 8/10 (ocho décimos), nos ubicaremos en la 8º división: 0,8

Ahora bien, cuando una fracción considera una parte entera nosotros debemos situarnos desde ahí y después ubicar los décimos. Por ejemplo, si tenemos 1 entero y 2/10 (dos décimos), sabemos que hay 1 entero, situándonos por lo mismo entre el 1 y el 2, para luego ubicar la parte decimal en la recta numérica.

Y así sucesivamente…

Actividades - Didáctica de fracciones


* Utilizando folios (magnitud continua) como material concreto modela el proceso de obtención del resultado y relaciona las manipulaciones y acciones realizadas con los pasos que constituyen el algoritmo.


* Utilizando fichas (magnitud discreta) como concreto modela el proceso de obtención del resultado y relaciona las manipulaciones y acciones con los pasos que constituyen el algoritmo.


* Comenta las diferencias entre los dos procesos de modelación desarrollados (con folios y con fichas) ¿cuál te parece más adecuado?

* Redacta un problema que pueda resolverse
 con esta suma de fracciones y relaciona la interpretación de las fracciones y de la suma que intervienen.


* Escribe un problema que comience con: “En los dos quintos de un terreno que un granjero ha sembrado maíz…”

Didáctica de la aritmética


Didáctica: arte de enseñar.
  • Didáctico: lo relativo o propio
  • Didáctica de las Matemáticas: conocimiento del arte de enseñar matemáticas; lleva aparejado un conocimiento de las técnicas y materiales para enseñar. Es la ciencia que trata de la adecuada utilización de métodos y procedimientos para hacer más eficaz la relación docente-discente estableciendo principios y leyes generales referidas a ese acto.

CARACTERÍSTICAS:
  • Intuitiva: debe entrar por todos los sentidos y aprovecharlos para que el conocimiento entre en nuestra mente. Contribuye a una enseñanza más llevadera para el P y A.
  • Puerocéntrica: “el niño como centro”, lo importante es lo que aprende fomentando la participación, motivación. Va relacionado con la evaluación.
  • Unitaria: “el saber es global”, aprovechar todos los momentos para formnar al A. no poruq e sea matemáticas debe escribir con faltas de ortografia…
  • Individualizadora: relacionada con la purocéntrica. Darnos cuenta de las diferencias individuales entre los A. dirigirnos a todos de forma genérica con actividades iguales para todos y otras de recuperación para los que se quedan detrás.
  • Socializadora: el niño no es un ser individual e independiente, sino que es un ser social. Por ello debemos enseñar actitudes como cooperación, trabajo en equipo, respeto a los demás, aprender a oir a los demás para ver que hay diferentes opiniones. Son necesarias para la vida.

Actividades - Proporcionalidad y porcentajes


* Un coche gasta 5 litros de gasolina cada 100 km. Si quedan en el depósito 6 litros, ¿cuántos kilómetros podrá recorrer el coche?


* Una máquina hace 300 tornillos en 4 horas. ¿Cuánto tiempo necesitará para hacer 900 tornillos?


* Con 200 kilogramos de harina se elaboran 250 kilogramos de pan.  a. ¿Cuántos Kg de harina se necesitan para hacer un pan de 2 Kg? b. ¿Cuántos panecillos de 150 gramos se podrán hacer con 500 Kg de harina?


* Diez hombres hacen una obra en 45 días. ¿Cuántos hombres se necesitarán para hacerla en 15 días? ¿Y en 90 días?


* Una piscina se llena en 15 horas con un grifo que arroja 120 litros de agua al minuto. ¿Cuánto tiempo tardará en llenar la piscina otro grifo que arroja 240 litros por minuto?


* Dieciocho perros salchichas comen lo mismo que quince pastores alemanes y cinco pastores alemanes comen tanto como nueve chihuahuas. ¿Cuántos chihuahuas comen lo mismo que ocho perros salchichas?


* Un grifo hace subir el nivel de un depósito 12,6 cm en 3 horas. ¿Cuánto subirá el nivel en 5 horas y media?


Proporcionalidad y porcentajes


Situación introductora:

El puzzle En la figura adjunta se presentan las piezas de un puzzle. Los números escritos junto a los lados de los polígonos corresponde a las medidas de dichos lados expresadas en centímetros. Construir en cartulina este puzzle, pero de mayor tamaño, de tal manera que el lado de 4 cm tenga una longitud de 7 cm. Trabaja en colaboración con otro compañero haciendo cada uno la mitad de las piezas.
Series proporcionales:
En muchas situaciones prácticas se establecen relaciones entre las cantidades de dos magnitudes, de tal modo que las cantidades de una de ellas se obtienen multiplicando por un mismo número las distintas cantidades de la otra. Por ejemplo, el precio pagado por las distintas cantidades de un artículo – supongamos que barras de pan- se obtiene multiplicando el número de barras que compramos por el precio unitario de dicho artículo –30 céntimos de euro- , de manera que si compramos 3 barras tendremos que pagar 30x3=90 (90 c)., si compramos 5 habrá que pagar 150 c., etc. En estas situaciones tenemos dos series de números, como se indica en la tabla adjunta, que se dicen son proporcionales entre sí.
En general, decimos que dos series de números, con el mismo número de elementos, son proporcionales entre sí, si existe un número real fijo k, llamado razón de proporcionalidad, que permite escribir cada valor de la segunda serie como producto por k de los valores correspondiente de la primera serie.
Proporciones
Una proporción aparece en general bajo la forma de una igualdad entre dos fracciones. En consecuencia, el producto cruzado de los numeradores y denominadores serán iguales entre sí. Cualquier cambio de disposición entre los cuatro números que forman una proporción que no modifique los productos cruzados de los numeradores y denominadores entre sí dará lugar a una nueva igualdad de fracciones. Una proporción permite escribir cuatro igualdades equivalentes entre dos fracciones (que suelen ser interpretadas en este caso como razones), como se resume en el cuadro adjunto:
En la práctica una de las fracciones tendrá el numerador o el denominador desconocido y se plantea el problema de encontrar su valor usando la relación de proporcionalidad que se establece.
En algunos casos, usamos frases como “la proporción de chicas en una clase es 3/5”. En estos casos la segunda fracción aparece implícita, y consiste en Nc/N siendo Nc el número de chicas en la clase y N el número total de alumnos de los dos sexos. En este sentido se usa habitualmente el término proporción en estadística, en que, con frecuencia estamos interesados en estimar la proporción de elementos con una cierta característica dentro de una población.

PORCENTAJES

La notación de porcentajes y el razonamiento de proporcionalidad que se pone en juego cuando uno de los términos que intervienen en las proporciones toma el valor 100 se utiliza en una amplia variedad de situaciones de la vida diaria. La expresión “x%” es una manera alternativa de expresar la fracción x/100, pero el concepto de porcentaje proviene de la necesidad de comparar dos números entre sí, no sólo de manera absoluta (cuál de los dos es mayor), sino de una manera relativa, es decir, se desea saber qué fracción o proporción de uno representa respecto del otro. En estas situaciones se suele utilizar el número 100, que es bien familiar, como referencia. Al situarlo como denominador de una fracción, su numerador nos indica qué porción de 100 representa. El siguiente ejemplo muestra el interés de hacer estas comparaciones relativas y de adoptar 100 como base de comparación.

Ejemplo:

En una elección en la que se emitieron 5.781.200 de votos un candidato obtuvo 2.948.412 votos; en la siguiente elección se emitieron 6. 456.900 votos y dicho candidato obtuvo 3.099.312 votos. ¿Han mejorado los resultados de este candidato entre una y otra votación?

En la primera votación la fracción de votos obtenidos ha sido:
2.948.412/5.781.200 = 51/100; mientras que en la segunda
3.099.312/6.456.900 = 48/100.

El uso de los porcentajes permite conocer el número de votantes que recibió el candidato por cada 100 votantes, y comprobar de manera inmediata que el candidato ha perdido posición entre el electorado.

Sin embargo, la noción de porcentaje no sólo se utiliza para establecer comparaciones en valor relativo entre dos números. Una vez que se fija un porcentaje se puede aplicar a distintos números, obteniendo de este modo series de números Proporcionalidad 427 proporcionales. Si se aplica el 30% de descuento a los precios de tres artículos A, B, C, cuyo valor es de 153, 452, 532 euros, respectivamente, entre los precios dados y los descuentos, se establece una correspondencia de proporcionalidad directa, cuya razón de proporcionalidad es 30/100:


30
A’
B’
C’
100
150
450
540


A’ = 0’30 x 150 = 45; B’ = 0’30 x 450 = 135; C’ = 0’30 x 540= 162





Actividades - Números Decimales


  • Da tres racionales que estén comprendidos entre 3 / 5  y 4 / 5.


  • Realiza la siguiente operación:

  • Dada la fracción p = n / 7350

  1. Calcular los naturales n, menores que 300, tales que p sea un número decimal con dos cifras después de la coma.
  2. ¿Existe algún n menor que 300 para que p sea un número decimal con una cifra después de la coma? ¿Y menor que 1000?


  • Ordena de mayor a menor las siguientes cantidades: 6/8 3,4 7/4 1,4 3,04
  • Realiza las siguientes operaciones:

  1. 1,05:2,1∙2,4
  2. 2,15+34,05-4:0,125
  3. (73,05-22,5:7,5):0,001
  4. 17,28: 4,8∙2,4-17,28:[4,8∙2,4]


  • Escribe con letra las siguientes cantidades:    

      7/25    
5/7
      2,1360
    3,012
  • Ana y Marta han conseguido ahorrar 42,56€ entre las dos. El ahorro de Ana es 2,5 veces mayor que el de Marta. ¿Cuánto ha ahorrado cada una?



Números Decimales



Los números decimales se utilizan para representar números más pequeños que la unidad.
Los números decimales se escriben a la derecha de las Unidades separados por una coma. Es decir:
Centenas   Decenas   Unidades, Décimas   Centésimas   Milésimas
En la imagen que aparece a continuación, el primer cuadrado representa la Unidad. Si esta unidad la dividimos en 10 partes iguales (segundo cuadrado), representaremos las Décimas. Si las décimas las dividimos en 10 partes iguales o la unidad en 100 partes iguales (tercer cuadrado), representaremos las Centésimas.


Veamos algunos ejemplos:



Primer ejemplo: Si la unidad la dividimos en 10 partes iguales, tendremos décimas. Y hemos coloreado 7 de estas partes. La forma de escribirlo es 0 unidades, 7 décimas = 0,7
Segundo ejemplo: En el segundo ejemplo también tenemos décimas y tenemos coloreadas 1. Se escribirá de la siguiente forma: 0 unidades, 1 décima = 0,1
Tercer ejemplo: En el tercer ejemplo tenemos representadas centésimas, de las cuales tenemos coloreadas 6 décimas y 4 centésimas. Por lo tanto se escribirá: 0 unidades, 6 décimas 4 centésimas = 0,64
Cuarto ejemplo: Tenemos centésimas (la unidad entre 100), de las cuales tenemos coloreadas 3 décimas y 5 centésimas. Lo escribiremos: 0 unidades, 3 décimas 5 centésimas = 0,35



Quinto ejemplo: Tenemos dos unidades enteras coloreadas y de la tercera unidad, que está dividida en centésimas, tenemos 8 décimas coloreadas y una centésima coloreada. Por lo tanto, se escribirá: 2 unidades, 8 décimas 1 centésimas = 2,81
¿Cual es la relación de los decimales con las fracciones?
La Unidad se representa por 1
La Décima es la unidad dividida en 10 partes iguales = 1/10 = 0,1
La Centésima es la unidad dividida en 100 partes iguales = 1/100 = 0,01
La Milésima es la unidad dividida en 1000 partes iguales = 1/1000 = 0,001
Ejemplo para pasar de decimal a fracción:
7,508:
Nos fijamos en el último número, en el 8, que ocupa el lugar de las milésimas, por lo tanto el denominador tendrá que ser 1000. Y en el numerador escribiremos el número completo sin la coma. 7,508 = 7508/1000
Ejemplo para pasar de fracción a decimal:
402/100:
Como el denominador es 100, el último número del numerador (el 2) , tiene que ser las centésimas, el anterior (el 0) tienen que ser las décimas y el anterior a éste (el 4) tiene que ser las unidades, poniendo la coma detrás de las unidades. Por lo tanto, 402/100 = 4,02


Actividades- Aritmética. Las fracciones. Conjunto y operaciones.

* Calcula el valor de las siguientes expresiones:




* A dos primos les toca los 13/18 de una herencia familiar. Si uno de ellos recibe 5/9 de la mitad. ¿Cuánto recibirá el otro?

* Calcula el valor de la siguiente expresión:


* Calcula el valor de la siguiente expresión:



* El premio de un sorteo se reparte entre 12 personas, 8 adultos y 4 niños. ¿Qué parte del premio recibirá cada uno de ellos sabiendo que un niño recibe la mitad que un adulto? ¿Qué fracción corresponde a lo que reciben los 4 niños?


* Indicar, en cada caso, que fracción del cuadrado está coloreada: