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MÁSTER EN PROFESORADO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA, BACHILLERATO, FORMACIÓN PROFESIONAL Y ENSEÑANZAS DE IDIOMAS, ARTÍSTICAS Y DEPORTIVAS PROYECTO FIN DE MÁSTER POBLACIÓN Y MUESTRA, VARIABLES ESTADÍSTICAS, TABLAS DE FRECUENCIAS, DIAGRAMAS Y MEDIDAS DE CENTRALIZACIÓN EN 3º DE ESO Especialidad de Matemáticas Alumno: Fernando Simón Vadillo Director: José María Muñoz Escolano Curso 2011-2012           Como siempre y para siempre, A mis padres         Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO   AGRADECIMIENTOS Antes de comenzar, es imprescindible que escriba unas líneas para agradecer muchas cosas a mucha gente. Comenzar por mis padres, Teo y Fernando. Siempre están ahí apoyándome y ayudándome. Gracias. También a mi familia, la de verdad, la que en momentos difíciles echa una mano y, a veces, las dos. Rosamary y familia, Narciso y Mamen y familia, os quiero mucho. Me gustaría agradecer también a los amigos, que son mi familia también. Últimamente, entre el trabajo y el máster, os he quitado mucho tiempo, pero os lo compensaré. Jorge, Miri, Juan, Xavi, Maite, Noe, Zurdo, Isra, Juanjo, Asier, Laura, Ricardo, Ruth, a todos los telecos… y otros que no pongo por no ser demasiado pesado, os quiero. Me gustaría nombrar a los amigos y compañeros del máster en Profesorado, con los que he trabajado hombro con hombro y ha resultado ser algo muy gratificante. En especial, a Silvia, Susy y Pilar. Chicas, ¡qué equipo! Gracias de corazón. Para terminar, agradecer a todos los docentes que he tenido el placer de conocer a lo largo de mi vida, que han hecho crecer mi vocación, año tras año: la docencia. Maestros de primaria, profesores de secundaria y de bachillerato, profesores de la carrera de Ingeniería de Telecomunicación, del máster de Ingeniería Biomédica y del máster en Profesorado: ¡Mil gracias! Quiero resaltar entre todos al director de este trabajo, José María: gracias por tu ayuda, revisión, consejo y comprensión. Y creo que ya no tengo nada más que decir aquí. Bueno, dar las gracias por leer esta página de agradecimientos, esperando que el resto sea del agrado del lector. Fernando Simón Vadillo El hombre es hombre, y el mundo es mundo. En la medida en que ambos se encuentran en una relación permanente, el hombre transformando al mundo sufre los efectos de su propia transformación Paulo Freire Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO                    ACLARACIÓN SOBRE LA UTILIZACIÓN DEL GÉNERO GRAMATICAL Queremos terminar esta primera parte de agradecimientos con una pequeña aclaración en lo referente a la utilización del género gramatical: en lo posible, se han intentado emplear sustantivos como “profesorado”, “alumnado”, estudiantes”… pero a lo largo de este trabajo, la utilización del género gramatical masculino (por ejemplo, profesores, alumnos) no responde a otras intenciones que las de facilitar una lectura libre de redundancias, evitando las oposiciones fonológicas alternativas (/-o/, /-a/), los archifonemas que pretenden neutralizar (@), la presencia de dos sustantivos con marca de género y otras opciones. El género es sólo un accidente gramatical que no comporta, necesariamente, valores de contenido asociados al sexo.   Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO i Contenido  Introducción..................................................................................................................................1 A. Sobre la definición del objeto matemático a enseñar...............................................................1 B. Sobre los conocimientos previos del alumno...........................................................................6 C. Sobre las razones de ser del objeto matemático.......................................................................9 D. Sobre el campo de problemas................................................................................................13 E. Sobre las técnicas...................................................................................................................19 F. Sobre las tecnologías (justificación de las técnicas)...............................................................32 G. Sobre la secuencia didáctica y su cronograma.......................................................................35 H. Sobre la evaluación................................................................................................................37 I. Sobre la bibliografía y páginas web........................................................................................41 ANEXOS....................................................................................................................................43 ANEXO 1: Tablas facilitadas al alumnado................................................................................45 ANEXO 2: Tablas completadas por el alumnado.......................................................................49 ANEXO 3: Libro de texto de referencia.....................................................................................57 ANEXO 4: Tecnologías, Técnicas, Ejercicios, Ejemplos y Problemas de Estadística...............77 ANEXO 5: Problema de Martin Gardner (1981)......................................................................117 ANEXO 6: Prueba escrita: planteamiento y solución...............................................................119           Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 1 Introducción  Existen muchas definiciones de Estadística. Nosotros, hemos escogido la siguiente, ya que refleja de forma global nuestro pensamiento sobre la misma, nuestra concepción sobre esta rama de las Matemáticas: “La estadística estudia el comportamiento de los fenómenos llamados de colectivo. Está caracterizada por una información acerca de un colectivo o universo, lo que constituye su objeto material; un modo propio de razonamiento, el método estadístico, lo que constituye su objeto formal y unas previsiones de cara al futuro, lo que implica un ambiente de incertidumbre, que constituyen su objeto o causa final” [2]. La Estadística tiene una gran importancia en la vida cotidiana. Dentro de las Matemáticas, es una de las ramas más usada en la vida de los ciudadanos, por ejemplo, vía los medios de comunicación (prensa, radio, televisión, internet…). Es importante resaltar su carácter funcional para explicar la realidad que nos rodea y, teniendo adquirida una correcta Competencia Matemática, poder tomar decisiones, detectar errores e, incluso, localizar intentos de manipulaciones. Además, la Estadística se encuentra muy ligada al empleo de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TICs), por lo que, un buen conocimiento de ambas, puede suponer un avance en la comprensión de la realidad. Debemos reseñar que, inicialmente, la tarea de concretar el objeto matemático no fue nada fácil. Tras una reunión con el director de este TFM, pudimos definir mejor el objeto matemático a enseñar. A. Sobre la definición del objeto matemático a enseñar 1. Nombra el objeto matemático a enseñar. El objeto matemático a enseñar es: Población y muestra. Selección de una muestra. Tipos de variables estadísticas: cualitativas y cuantitativas (discretas y continuas). Distribuciones discretas. Tablas de frecuencias y Diagramas. Medidas de Centralización. Realizamos a continuación unos pequeños comentarios sobre cada una de las partes que conforman este objeto matemático seleccionado: Población y muestra. Selección de una muestra. oSegún [10], se define Población como el conjunto de elementos, individuos o entes sujetos a estudio y, de los cuales, queremos obtener un resultado. Por otra parte, y según la misma fuente, se define Muestra como un reducido grupo representativo de elementos de la población. Es decir, se trata de una parte de la población que debemos estudiar. Esta idea es muy importante porque todo nuestro conocimiento y juicios sobre el mundo o las personas están basados en el muestreo. El conocimiento científico se adquiere a partir de las experiencias empíricas, y éstas, son siempre limitadas. Además, la idea de muestra tiene en sí dos características contradictorias: representatividad y variabilidad. La primera nos indica que la muestra se parece, en cierto modo a la población y debe ser una característica importante, ya que un prejuicio es sólo un juicio basado en una Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 8 3. ¿Mediante qué actividades vas a tratar de asegurar que los alumnos posean esos conocimientos previos? Asumimos que el alumnado no tenga claros algunos conceptos estadísticos, como por ejemplo la media, la moda, la mediana, la frecuencia absoluta, la población, la muestra… o que tenga dudas sobre éstos. Si se diese esta situación, realizaríamos un repaso inicial con una actividad para presentarles los conceptos básicos que deben conocer, partiendo del recuento de datos, ordenación de los mismos, agrupación en clases iguales, obtención de frecuencias absolutas, frecuencias relativas… y, posteriormente, se presentarían las medidas de centralización que se tratarían en las sesiones. También podría darse la situación de que, algunos estudiantes tengan asimilado un conocimiento obstáculo dentro de los objetos matemáticos que trataremos y no sea consciente de este hecho. Tendremos que ser capaces de que, el alumno, sea consciente de este obstáculo, que lo rechace y que adquiera un nuevo conocimiento más amplio. Tras la primera sesión (en la que se realizarán una actividad que posteriormente se presentarán, y se constituirá en razón de ser, además de realizar una toma de datos) se realizará una actividad en la que, el alumnado con alguna carencia que hemos definido como asumible, podrá aclarar sus dudas o superar un conocimiento obstáculo que tenga adquirido (actividad “¿Cómo son los alumnos de la clase?” [1]). Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 9 C. Sobre las razones de ser del objeto matemático 1. Cuál es la razón o razones de ser que vas a tener en cuenta en la introducción escolar del objeto matemático. Para introducir el objeto matemático al alumnado, emplearemos la siguiente razón de ser, que encontramos interesante y adecuada ([9]): “¡Dios salve a la Reina! Sidney Herbert, que ocupaba el cargo de Secretario de Estado para la Guerra, había tomado la decisión más arriesgada de su carrera política al encargar a su amiga Florence Hightingale la organización del cuerpo de enfermeras de campaña con objeto de mejorar los hospitales en la guerra de Crimea. Era el año 1854 y su futuro político estaba en manos de aquella dama. Cuando se preparaba para ir a la zona de conflicto, el país entero se estremeció por la aniquilación de la Brigada Ligera, tras una carga suicida contra las baterías rusas. Esta acción fue difundida, no como un desastre, sino como prueba del valor y el honor de los ingleses. Hightingale comenzó a aplicar medidas higiénicas, y fue recopilando datos y organizándolos mediante gráficos para facilitar su lectura. El informe, que fue enviado al Secretario de la Guerra, y solicitaba ayuda para eliminar las trabas que estaba encontrando entre los mandos del ejército, concluía con una nota manuscrita que rezaba: En enero, de las 3168 bajas, 2761 se debieron a enfermedades contagiosas, 83 fueron por heridas de guerra y 324 por otras causas… Nuestros hospitales causan más muertos que los cañones del enemigo. Señor, no permitáis que el honor de Inglaterra sea enterrado en una sala de hospital. ¡Dios salve a la Reina! Pues bien, tras leer el texto, se os pide que, os pongáis en pequeños grupos y representéis los datos de la nota con un gráfico adecuado. Pensadlo un poco y si tenéis dudas, me vais llamando y pasaré por vuestras mesas”. Tras la realización de esta actividad, constituida como razón de ser, que consideramos que no llevaría más de la mitad de la primera sesión, comenzaríamos con otra actividad ya mencionada ([1]), que se podría también constituir en razón de ser del objeto matemático. Se trata de elaborar un perfil del alumnado, identificando el alumno típico y analizando si hay diferencias entre el chico y la chica típicos, así como localizar posibles relaciones entre las variables analizadas. Lo que se persigue con esta actividad, que se podrá emplear a lo largo de las sesiones que traten sobre el objeto matemático, es que el alumnado, además de conseguir los conocimientos que se le presentan, se conciencie de la importancia de la fiabilidad de los datos, la necesidad y dificultad de la categorización, de la importancia de la claridad en las preguntas y de la serie de pasos que van desde la idea inicial de la investigación hasta la obtención de las conclusiones. Así que, en esta primera sesión, el alumnado tomará datos que, posteriormente, recogeremos para incluirlos en un documento que pasaremos a los alumnos en posteriores sesiones (ver anexos de este trabajo). Algunos de ellos podrán ser: Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 10 oVariables obtenidas por simple observación: género, color de pelo, color de ojos, uso o no de gafas o lentillas… oVariables obtenidas por medición: el peso, la talla, la longitud de los brazos extendidos, la longitud del codo a la muñeca… oVariables que requieren preguntas (a través de una pequeña encuesta): número de hermanos, cómo acude al instituto, cuánto deporte practica, qué talla de calzado usa, cuántos libros de lectura lee al mes… En función del tipo de variables, el alumnado tendrá que ponerse de acuerdo en cómo codificar los datos (por ejemplo, chico/chica, varón/mujer, V/M…), delimitar el número de campos (lees 0 libros al mes, 1 libro, 2 libros, 3 o más), los intervalos a emplear (tu altura está en [1’40, 1’50) metros, o se encuentra en [1’50, 1’60) metros, o en el intervalo [1’60, 1’70) metros…). Tras lo anterior, y la puesta en común de la información, se podrán emplear los datos para obtener los valores medios, moda y mediana, realizar diagramas representando los resultados… trabajando los objetos matemáticos que nos interesan. 2. ¿Coinciden con las razones de ser históricas que dieron origen al objeto? Las razones de ser históricas que dieron origen al objeto no coinciden, pero sí el propósito. Se trata de organizar datos para obtener información de una realidad concreta y determinar las conclusiones obtenidas y las posibles futuras acciones a tomar. Históricamente, la Estadística comenzó a emplearse en los registros y los censos realizados por las civilizaciones antiguas, con el mencionado fin de obtener información y conocer mejor la realidad. Los orígenes de la Estadística son difusos, por su propia antigüedad. Se han encontrado pruebas de recogida de datos sobre población, bienes, ejércitos, producciones… en la civilización china, sumeria, egipcia… Según [8], la historia demuestra que Tácito, historiador latino, cuenta que Augusto ordenó una amplia encuesta sobre las riquezas del imperio, enumeró los soldados, los navíos, los recursos de todas clases y las rentas públicas. La Estadística, como todas las ciencias, no surgió de improviso, sino mediante un proceso largo de desarrollo y evolución, desde hechos de simple recolección de datos, hasta la diversidad y rigurosa interpretación de los datos que se dan hoy en día. Así pues, el origen de la Estadística se remonta a los comienzos de la historia y esto se sabe tanto a través de crónicas, datos escritos, como de restos arqueológicos, y esto es explicable por cuanto en ese tiempo se estaba formado la sociedad y es algo inherente la necesidad de saber cosas elementales como cuántos habitantes tiene la tribu o población, con cuántos bienes cuenta, cuántas armas tiene para defenderse o atacar… Según [7], Los comienzos de la Estadística pueden encontrarse en el antiguo Egipto, cuyos faraones lograron recopilar, hacia el año 3050 a.C., prolijos datos relativos a la población y la riqueza del país. Según el historiador griego Heródoto, dicho registro de riqueza y población se hizo con el objetivo de preparar la construcción de las pirámides. En el mismo Egipto, Ramsés II hizo un censo de las tierras con el objeto de verificar un nuevo reparto. En el antiguo Israel, la Biblia da referencias, en el libro de los Números, de los datos estadísticos obtenidos en dos recuentos de la población hebrea. El rey David, por otra parte, ordenó a Joab, general del ejército, hacer un censo de Israel con la finalidad de conocer el número de la población. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 11 También los chinos efectuaron censos hace más de cuarenta siglos. Los griegos efectuaron censos periódicamente con fines tributarios, sociales (división de tierras) y militares (cálculo de recursos y hombres disponibles). La investigación histórica revela que se realizaron 69 censos para calcular los impuestos, determinar los derechos de voto y ponderar la potencia guerrera. Pero fueron los romanos, maestros de la organización política, quienes mejor supieron emplear los recursos de la estadística. Cada cinco años realizaban un censo de la población y sus funcionarios públicos tenían la obligación de anotar nacimientos, defunciones y matrimonios, sin olvidar los recuentos periódicos del ganado y de las riquezas contenidas en las tierras conquistadas. Recordar que, según la biblia, para el nacimiento de Cristo, se estaba produciendo uno de estos empadronamientos de la población bajo la autoridad del imperio. En definitiva, que la Estadística, como tal, tiene una antigüedad tan elevada como la existencia de anotaciones, en papiro, en roca… y que las diversas civilizaciones la emplearon para diversos fines, observando su gran utilidad de mostrar la realidad a través de ella. 3. Diseña uno o varios problemas que se constituyan en razones de ser de los distintos aspectos del objeto matemático a enseñar. Como hemos mencionado en el punto 1 de este apartado, usaremos como razón de ser en el aula el texto “¡Dios Salve a la Reina!” ([9]) y la actividad “¿Cómo son los alumnos de la clase?” ([1]). La primera de ellas servirá como un acercamiento del alumnado a la lectura de textos y la posterior realización de gráficas que representen los datos que en ellos aparecen, pudiendo mostrar de forma más visual los resultados. La segunda actividad, pretende recoger gran cantidad de datos, pero con los que el alumnado se sienta involucrado. Gran cantidad de ejercicios y problemas proponen el recuento del número de calzado de un grupo de alumnos, de su altura, de su peso, de su color de ojos… De esta forma, estas actividades se podrán realizar de la misma manera, pero utilizando los datos recogidos por el grupo clase, con lo que la motivación por la obtención de resultados, gráficas y conclusiones, sea mayor. 4. Indica la metodología a seguir en su implementación en el aula. La metodología que se seguirá en el aula por parte del docente, en lo que se refiere a las actividades que se constituirán en razón de ser para el alumnado del objeto matemático, se puede resumir en los siguientes puntos: Formación de pequeños grupos en el aula para trabajar el texto “¡Dios salve a la Reina!”. El docente repartirá fotocopias del texto y los grupos deberán leer y comprender, tanto el texto, como lo que se les pide. El trabajo cooperativo, la participación del alumnado y el aprendizaje por descubrimiento, se encuentran envueltos e integrados dentro de esta actividad. El docente, pasará por las mesas de los grupos que soliciten su ayuda, y solucionará las dudas que surjan, intentando no dar la respuesta a las cuestiones, sino que, con pequeñas pistas, sea el propio alumnado el que alcance la respuesta a su cuestión. Debe prestar mucha atención a las dificultades que surjan para intentar, posteriormente, solucionarlas y que puedan superarse. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 12 Tras finalizar la actividad, el docente recogerá las hojas de los grupos (en la parte anterior se encontrará el texto y en la posterior, la gráfica que hayan realizado). De esta forma, la actividad que se ha convertido en razón de ser, servirá como una evaluación inicial o primera toma de contacto para el docente de los conocimientos de los estudiantes sobre el objeto a tratar. Seguidamente, se facilitará a la clase unas hojas realizadas por el docente (ver anexos de este trabajo). Además, se deberá llevar al aula varias cintas métricas y un peso. El docente, seleccionará a algunos alumnos del aula, y organizará grupos. En uno de ellos, se tomará la altura del alumnado que forma el grupo-clase. En otro, el género, el color de pelo y el color de ojos. En otro, la longitud del codo a la muñeca. En otro, se recogerán las respuestas del número de hermanos que tiene el estudiante en cuestión, cómo acude al centro y cuántos libros lee al mes. En otro grupo… y así, hasta completar los datos de las variables que se deseen y se crean convenientes. El docente, tomará el peso de todos los estudiantes (la razón de que esto sea así se debe a que, alguna parte del alumnado, puede sentirse mal o no estar a gusto en una situación en la que, otro compañero, conozca su peso). El empleo de cintas métricas por parte del alumnado, así como la recogida de datos, debe mostrar a los estudiantes la importancia de la precisión de la medida y del tratamiento de los datos. La implicación en la actividad, la cooperación entre los integrantes del grupo-clase, la solución de cuestiones que surjan entre el alumnado… permitirán que esta actividad, que se constituirá en razón de ser, genere un aprendizaje constructivista. Tras la recogida de los datos de las diferentes variables, el docente pedirá las hojas facilitadas y las empleará (o tal y como se encuentran, o agrupando información) en posteriores actividades. Si es necesario, realizará copias para el alumnado, que entregará en la siguiente sesión, para que ellos tengan la información necesaria a la hora de realizar ejercicios y problemas que se propongan. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 13 D. Sobre el campo de problemas 1. Diseña los distintos tipos de problemas que vas a presentar en el aula. Según se recoge en [4], los problemas matemáticos y sus soluciones son compartidos en el seno de instituciones o colectivos específicos implicados en el estudio de ciertas clases de problemas. En algunos casos, estas instituciones pueden ser extra matemáticas, e incluso un problema particular surge inicialmente en una institución extra matemática, aunque posteriormente la comunidad matemática se interesa por su solución y la aplica a otros problemas o contextos. En consecuencia, los objetos matemáticos son entidades culturales socialmente compartidas. Dentro del objeto matemático que estamos tratando en este trabajo (población, muestra, tipos de variables estadísticas, tablas de frecuencias, diagramas, medidas de centralización), existen campos de problemas diferentes para cada uno de ellos. El campo de problemas del que emergen los objetos matemáticos designados como medidas de centralización, media, moda y mediana, y posteriormente otras medidas de posición central, puede resumirse en las situaciones que describimos a continuación, según [4]. ÎCampo de problemas asociados a la media (CM) CM1: Estimar una medida a partir de diversas mediciones realizadas, en presencia de errores. Ejemplos de este tipo de problemas serían los siguientes: o“Un objeto se pesa con un mismo instrumento por ocho estudiantes de una clase, obteniéndose los siguientes valores en gramos: 6,2; 6,0; 6,0; 6,3; 6,1; 6,23; 6,15; 6,2. ¿Cuál sería la mejor estimación del peso del objeto?” o“En una fábrica se empaqueta arroz. Se producen paquetes de 1 kg. Para ver lo exactas que son las máquinas, se realizan una serie de medidas. Los resultados, en kilogramos, son: 1,010; 0,990; 0,995; 1,005; 1,002; 0,993; 0,997; 0,996; 1,002. ¿Cuál sería el valor medio de las medidas?” o“Utiliza la tabla de alturas de nuestra clase (ver anexo de este trabajo) y obtén la altura media”. En estas situaciones, se toma la media como solución por sus propiedades como estimador, tales como ser no sesgado o tener mínima varianza. CM2: Obtener una cantidad equitativa al hacer un reparto para conseguir una distribución uniforme. Ejemplos de este tipo de problemas serían los siguientes: o“Unos niños llevan a clase caramelos. Andrés lleva 5, María 8, José 6, Carmen 1 y Daniel no lleva ninguno. ¿Cómo repartir los caramelos de forma equitativa?” o“Juan tiene 12€, Silvia 8€, Esteban 4€, David 1€ y Patricia no tiene dinero. ¿Cuánto tendrán cada uno si repartimos a partes iguales?” En esta situación, el alumnado puede darse cuenta que la media, sirve para repartir de forma equitativa, realizando una división del total de objetos y generando partes iguales entre todos los integrantes del grupo. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 14 CM3: Obtener un elemento representativo de un conjunto de valores dados cuya distribución es aproximadamente simétrica. Generalmente, la idea es comparar dos distribuciones, como se muestra en el ejemplo siguiente, en que se comparan dos histogramas correspondientes a una distribución aproximadamente simétrica. En esta situación, la media es una buena solución, porque los datos se concentran aproximadamente alrededor de la misma: En las figuras representamos los datos sobre esperanza de vida en hombres y mujeres. Escribir un informe de media página razonando en base a esos gráficos si es verdad que las mujeres tienen una esperanza de vida mayor que los hombres. CM4: Conocer el valor que se obtendrá con mayor probabilidad al tomar un elemento al azar de una población para una variable con distribución aproximadamente simétrica. Ejemplos de este tipo de problemas serían las siguientes: o“La altura media de los alumnos de un colegio es 1,40. Si extraemos una muestra aleatoria de 5 estudiantes y resulta que la altura de los 4 primeros es de 1,38; 1,42; 1,60; 1,40. ¿Cuál sería la altura más probable del quinto estudiante?” o“Utiliza la tabla de longitud codo-muñeca (ver anexo de este trabajo). Emplea las seis primeras medidas que aparecen en la tabla. ¿Cuál sería la longitud más probable de una séptima medida?”. Creemos que estos tipos de problemas son fácilmente solucionables por el alumnado. La única duda que nos surge es si, los estudiantes serían capaces de comprender el concepto de “más probable”. El docente debería trabajar este hecho para poder trasmitírselo al grupo clase. ÎCampo de problemas asociados a la mediana (CME) CME1: Encontrar un resumen estadístico de posición central, en situaciones en las que la media no es suficientemente representativa. Cuando la variable es muy asimétrica, tiene valores atípicos o presenta varias modas, el valor medio de una colección de datos no aporta información suficiente, por lo que interesa dividir el conjunto en dos, con el mismo número de efectivos, buscando un valor central. Ejemplos típicos presentados en los textos analizados de este tipo de variables son la renta per cápita, salario y otras variables económicas. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 15 Según [11], en una distribución asimétrica, la media está muy alejada del centro y se sitúa en la cola de la distribución. Por ejemplo, la distribución de precios de las viviendas está muy sesgada hacia la derecha… Los informes sobre los precios de las viviendas, salarios y otras distribuciones fuertemente sesgadas dan la mediana como valor típico en lugar de la media. Un ejemplo de este tipo de problemas sería el siguiente: o“Unos amigos se reúnen y comentan sus sueldos mensuales. Uno de ellos gana 800€. Otro percibe 825€. El siguiente comenta que gana 850€. Otro dice que su salario es 875€. Otro gana 900€. El penúltimo comenta que gana 3400€ y el último tiene un sueldo de 3900€. ¿Cuál es el salario medio? ¿Cuál es el salario mediano? ¿Qué medida crees que es más representativa?”. o“En una clase de primaria hay 12 estudiantes. Sus alturas, en metros, son: 0,95; 1,10; 1,08; 0,98; 1,12; 1,13; 0,99; 1,13; 1,04; 1,06; 1,11; 1,01. El profesor mide 1,98 metros. Calculad la media y la mediana de las trece alturas. ¿Cuál crees que es el estadístico más representativo?” CME2: Encontrar un resumen estadístico de posición central para variables ordinales. Cuando se estudian variables cualitativas ordinales, las diferencias del valor numérico de la variable no corresponden a diferencias de la magnitud medida y la mediana puede representar los datos más coherentemente que la media. Por ejemplo, al considerar el orden de llegada a la meta en una competición. Este es un caso particular de un tipo de situación más general y abstracta (el campo de problemas de reducción de datos ordinales), común en muchas aplicaciones de la Estadística, y en particular, cuando queremos realizar comparaciones entre dos conjuntos de datos ordinales. Cuando la variable que queremos resumir viene medida en una escala ordinal, incluso aunque codificásemos los datos como valores numéricos, los cálculos con los mismos, por ejemplo, para representar los datos por la media aritmética, serían inapropiados. La solución pasa por ordenar los datos y tomar como representante del conjunto de datos el valor de la variable que ocupa la posición central, porque hay tantos valores inferiores como superiores a éste. Aunque podría haberse utilizado también la moda como representante de este conjunto de datos, la moda sólo tiene en cuenta la frecuencia de aparición de un valor de la variable, pero no su ordenación. La mediana proporciona, por tanto una información más completa que la moda cuando es posible calcularla. Un ejemplo de este tipo de problemas sería el siguiente: o“Un profesor califica a sus alumnos del siguiente modo: I = Insuficiente, A = Aprobado, N = Notable, S = Sobresaliente. En la siguiente tabla tenemos las notas que ha puesto a dos grupos de alumnos: Grupo 1 I A A N N S S I I I A A A N S S I A A S S S S Grupo 2 S S I I A N A N I I S N A S I N N ¿Qué grupo ha obtenido mejores notas? ¿Cuál sería el promedio más apropiado para representar estos datos?”. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 16 ÎCampo de problemas asociados a la moda (CMO) CMO1: Obtener como valor representativo de una colección de datos, el más frecuente de ellos, en situaciones en las que lo que interesa fundamentalmente es el valor dominante del conjunto. Como se indica en [3], la moda es una característica de tendencia central que es fácil de calcular, puesto que sólo necesita la clasificación de las observaciones y posee un significado concreto como valor dominante. La moda depende de todas las observaciones, sólo por su frecuencia relativa y no por su valor. Su mayor inconveniente es que si la variable es continua no está bien definida, ya que la clase modal dependerá de la amplitud de los intervalos de clase. Además, algunas distribuciones pueden presentar varias modas. Pero, en algunos casos, se utiliza por su fácil cálculo, si no se requiere una gran precisión. Ejemplos de este tipo de problemas serían los siguientes: oLos precios del alquiler mensual de la vivienda se recogen en la siguiente tabla: Precio (€) Número de Viviendas i fi F 240 13 13 270 33 46 300 40 86 330 35 121 360 30 151 390 16 167 420 20 187 TOTAL 187 ¿Cuál es el precio más común? ¿Qué medida de centralización has hallado? oEl siguiente ejemplo es una versión actualizada de un problema de Martin Gardner, de 1981 (ver anexo de este trabajo): “Productos Artilugio (PRODILUGIO, S.A.) tiene una pequeña fábrica de superartilugios. La dirección de la empresa está a cargo del señor Artilugio, su hermano y seis parientes. La fuerza laboral consiste en cinco encargados y diez operarios. Los negocios van bien, y la fábrica precisa un operario más. El señor Artilugio está entrevistando a Félix, candidato al puesto. El señor Artilugio dice a Félix que en la empresa se paga bien, que el salario medio es de 600€ semanales, que durante el periodo de formación sólo cobrará 150€, pero que pronto le subirán el sueldo. Al cabo de unos cuantos días, Félix quiso ver al jefe. Éste le dijo que le había engañado, que había hablado con otros operarios y ninguno ganaba más de 200€ a la semana, que cómo podía ser el salario medio 600€. El señor Artilugio tranquiliza a Félix y le dice que le va a mostrar que el salario medio es de 600€. Le comenta que, semanalmente, él gana 4800€, su hermano 2000€, sus seis parientes 500€, los cinco encargados 400€ y los diez operarios 200€. El señor Artilugio le dice que, calcule el valor medio de los sueldos, y que Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 17 comprobará que es de 600€. Es más, que si coloca los valores ordenados, uno detrás de otro, de menor a mayor, el salario central sería de 400€. El señor Artilugio le pide que lo haga, para que encuentre el valor mediano. Félix, le dice que qué pintan en todo los 200€ de salario. En ese momento, el señor Artilugio le dice que ese valor es la moda, el salario ganado por el mayor número de personas, y que debe diferenciar entre media, mediana y moda. Tras este enunciado, se pide que calcules el valor medio, el mediano y la moda, para corroborar que el señor Artilugio no miente, observando la diferencia entre ellas”. CMO2: Encontrar el valor representativo en datos cualitativos. En los datos cualitativos, esta es la única medida de posición central que es posible calcular. Este es el caso del siguiente ejemplo: oLos siguientes datos muestran las dificultades encontradas para llevar a cabo un tipo de programas de salud en Florida. ¿Cuál consideráis la “barrera típica” y por qué? Barrera Número Porcentaje Falta de apoyo administrativo Tiempo Dinero Apatía Falta de Compensación 10 5 4 3 1 43,5 21,7 17,4 13,1 4,3 Total 23 100 2. ¿Qué modificaciones de la técnica inicial van a exigir la resolución de dichos problemas? Indica la metodología a seguir en su implementación en el aula La técnica inicial de resolución de problemas, que se ha presentado en el apartado de razón de ser de este trabajo, se basaba en el descubrimiento del alumnado, trabajando en pequeños grupos en el aula. La resolución de los diferentes problemas que se han presentado, también pueden realizarse siguiendo la misma pauta. Eso sí, cuando el alumnado necesite algún tipo de apoyo porque no sepa continuar, el docente tiene que estar a su lado para indicarle, de forma sutil, cuál es el camino a seguir, siendo capaz de resolver el problema que está tratando. Algunos aspectos que pueden modificar la técnica de resolución de problemas serían los siguientes: El paso de problemas con variables cuantitativas a cualitativas, y viceversa. El número de datos del problema. La forma de presentación de los datos a estudiar. Cada uno de los diferentes tipos de problemas del campo de problemas se planteará en el aula para ser resuelto de forma cooperativa por parte del alumnado. Los Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 24 o“Clasifica estas variables en cualitativas o cuantitativas, y en este último caso, di si son discretas o continuas: a) Provincia de residencia. b) Número de vecinos de un edificio. c) Profesión del padre. d) Consumo de gasolina por cada 100 km.”. En este ejercicio se pretende algo similar al anterior. El alumnado tiene que ser capaz de ver que, la provincia de residencia es una variable cualitativa, que el número de vecinos de un edificio es una variable cuantitativa discreta, que la profesión del padre es una variable cualitativa y que el consumo de gasolina por cada 100 km es una variable cuantitativa continua. o“Si una variable estadística cuantitativa puede tomar infinitos valores, ¿es discreta? ¿Es continua? ¿Puede ser de los dos tipos? Justifica tu respuesta.”. Con este ejercicio se pretende que el alumnado ponga ejemplos de la situación planteada y que se dé cuenta que, si una variable estadística cuantitativa puede tomar infinitos valores, la variable puede ser discreta o continua. Dos ejemplos: Número de átomos en cada uno de los astros de la Vía Láctea: variable cuantitativa discreta (“infinitos” valores pero enteros) Distancia de la Tierra a otros astros del Universo: variable cuantitativa continua (“infinitos” valores continuos) T3 y T4: Cálculo de frecuencias y Diseño de tablas de frecuencias: oCon este primer ejercicio, queremos dar el primer paso en el recuento de datos, su agrupación en intervalos y la determinación de la marca de clases: “Las estaturas (en cm) de 28 jóvenes son las que se muestran en la siguiente tabla. Forma una tabla con intervalos, efectúa el recuento de datos y obtén las marcas de clase de cada intervalo”. 155 178 170 165 173 168 160 166 176 169 158 170 179 161 164 156 170 171 167 151 163 158 164 174 176 164 154 157 Además de lo anterior, pretendemos que el alumnado detecte cuáles son los valores mínimo y máximo, sepa determinar cuál tiene que ser el tamaño de los intervalos, sepa calcular la marca de clase y, al realizar el recuento, vea que este valor es la frecuencia absoluta. Una posible solución a este ejercicio sería la que sigue: Intervalo Marca de Clase Recuento ( i f ) [150, 154) 152 2 [155, 159) 157 5 [160, 164) 162 6 [165, 169) 167 5 [170, 174) 172 6 [175, 179) 177 4 o“El color de pelo (M = moreno, R = rubio, P = pelirrojo) de 30 personas es: M R P M M M M R R P P M M M M M M P R R R P M M M M R M M M Obtén la frecuencia absoluta de cada valor de la variable con el recuento.”. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 25 Con este ejercicio se pretende que el alumnado, al realizar el recuento, sea capaz de obtener la frecuencia absoluta, asociando ambos conceptos. El resultado correcto del ejercicio sería: Color de Pelo Recuento ( i f ) Moreno (M) 18 Rubio (R) 7 Pelirrojo (P) 5 o“El número de horas diarias que trabajan con el ordenador 30 personas es: 3 4 0 5 5 3 4 5 0 2 2 5 3 2 0 1 2 2 1 2 0 3 1 2 1 1 2 1 4 3 a) ¿De qué tipo es la variable estadística? b) Construye la tabla de frecuencias obteniendo i fyi h.”. En el primer apartado de esta actividad se pretende que el alumnado reafirme sus conocimientos sobre los tipos de variables estadísticas, respondiendo que la variable en cuestión es cuantitativa discreta (se trata de números enteros, no se contemplan las fracciones de horas). El segundo apartado pretende ejercitar la técnica de diseño de tabla de frecuencias, teniendo también que calcular las frecuencias, empleando las fórmulas facilitadas. La solución sería la siguiente: Valores i x Frecuencias Absolutas i fFrecuencias relativas N f hi i 0 4 31,0  1 6 2 , 0 2 8 62,0  3 5 61,0  4 3 1 , 0 5 4 31,0  Suma 30 ( = N ) 1 o“¿Qué pasa si la suma de frecuencias absolutas no es igual al número total de datos cuando realizamos una tabla de frecuencias?”. En este ejercicio deseamos que el alumnado reafirme sus conocimientos teóricos sobre la frecuencia absoluta, y que recuerde que su suma siempre es igual al número total de datos. Por lo que, los estudiantes deben responder que se habrán debido dejar algún dato en el recuento, ya que la suma de frecuencias absolutas debe ser igual al número total de datos ( N ). o“Utiliza la tabla de peso de nuestra clase (ver anexo de este trabajo): a) Agrúpalos en intervalos de amplitud 10 y obtén la tabla de frecuencias, calculando i f,i F,i h y i H. b) ¿Cuántas personas pesan menos de 60kg? c) Calcula el tanto por ciento sobre el total que representa el intervalo de mayor frecuencia absoluta.”. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 26 Con este ejercicio se pretende que el alumnado trabaje la creación de tablas de frecuencias, agrupando datos, calculando los diferentes tipos de frecuencias e interpretando lo que se pide en cada uno de los apartados. La respuesta del primer apartado sería la siguiente: Intervalo Marca i fi Fi hi H [40, 50) 45 2 2 308,0  308,0  [50, 60) 55 5 7 3208,0  6291,0  [60, 70) 65 7 14 6291,0  358,0  [70, 80) 75 8 22 3,0  691,0  [80, 90) 85 2 24 308,0  1 24 1 Para responder la segunda pregunta, el alumnado debe seleccionar el valor de 2 F, con lo que existen 7 personas que pesan menos de 60 kg. Y, finalmente, para responder la última pregunta, debe saber localizar el intervalo con mayor frecuencia absoluta, que es [70,80). Después, seleccionar 3 h, y multiplicar su valor por 100, obteniendo un %3,33  . T5: Diseño de diagramas: o“En un edificio de 16 vecinos, el número de televisores por vivienda es: 0 1 1 2 1 3 2 1 1 1 2 2 3 0 3 2 a) Construye la tabla de frecuencias absolutas. ¿Qué tipo de variable es? b) Realiza el diagrama de barras y el polígono de frecuencias de los datos. c) Haz lo mismo con las frecuencias acumuladas.”. En este ejercicio se pretende que el alumnado, realice el recuento de datos, haga la tabla de frecuencias absoluta y acumulada correctamente, y cree el diagrama de barras y el polígono de frecuencias (si es posible). Esta actividad se podría realizar tanto en clase como en la sala de ordenadores. La solución de este ejercicio sería la siguiente: i xi f 0 2 1 6 2 5 3 3 TOTAL 16 La variable es cuantitativa discreta, ya que tenemos valores enteros, por lo que podremos realizar el polígono de frecuencias. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 27 i xi fi F 0 2 2 1 6 8 2 5 13 3 3 16 TOTAL 16 o“En un aparcamiento público hay 25 coches rojos, 19 amarillos, 39 plateados, 50 blancos, 27 verdes, 30 azules y 10 negros. a) Construye la tabla de frecuencias. b) ¿Puedes hallar las frecuencias acumuladas? c) Realiza el diagrama de barras.”. En este ejercicio se pretende que el alumnado trabaje con una variable cualitativa, de forma similar al ejercicio anterior, para que se dé cuenta que no es posible calcular las frecuencias acumuladas ni el polígono de frecuencias. La solución de este problema sería la siguiente: Colores i f Rojo 25 Amarillo 19 Plateado 39 Blanco 50 Verde 27 Azul 30 Negro 10 TOTAL 200 No podemos hallar las frecuencias acumuladas. Sólo podemos calcularlas en variables cuantitativas, ya que es necesario que los datos puedan ordenarse de menor a mayor. o“La longitud (en cm) de 18 grillos es: 1,8 1,9 2 2,4 2,6 2,8 1,7 1,9 2,3 1,6 2,1 3 2,3 2,7 2,9 1,5 1,8 2,6 Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 28 a) Construye la tabla de frecuencias (absoluta y relativa) tomando intervalos. b) Representa los datos mediante un histograma y un polígono de frecuencias.” Con este ejercicio se quiere que el alumnado construya un histograma a partir de unos datos, debiendo agruparlos en intervalos de forma adecuada, además de calcular las frecuencias. La solución a este ejercicio podría ser la siguiente: Intervalos i fi h [1’5, 2) 7 7 [2, 2’5) 5 12 [2’5, 3) 5 17 [3, 3’5) 1 18 TOTAL 18 o“Representa estos datos en un diagrama de sectores: en una clase de 50 alumnos, 12 de ellos han suspendido, 30 han sacado Suficiente, un 12% Notable y el resto Sobresaliente.”. Calificaciones i fGrados Suspenso 12 86,4º Suficiente 30 216º Notable 6 43,2º Å 12% de 50 = 6 Sobresaliente 2 14,4º Å Resto: 50 – 12 – 30 – 6 = 2 TOTAL 50 T6: Medidas de centralización: Media, Mediana y Moda o“Las estaturas (en cm) de 24 alumnos de 3º ESO son: 158 160 168 156 166 158 160 168 168 158 156 164 162 166 164 168 162 158 156 166 160 168 160 160 a) Agrúpalas en intervalos de 10 cm, obteniendo i f y la marca de clase. b) Calcula la media, mediana y moda.”. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 29 Con este ejercicio se pretende que el alumnado siga trabajando el recuento de los datos, su agrupación en intervalos, la obtención de la frecuencia absoluta y la marca de clase y que calcule las medidas de centralización. Una posible solución a este ejercicio sería la siguiente: Intervalos i fMarca de Clase [155, 160) 7 157,5 [160, 165) 9 162,5 [165, 170) 8 167,5 TOTAL 24 Media: 3708,162 24 3905 24 5,16785,16295,1577 332211            N xfxfxf x Mediana: ordenamos los datos primero y buscamos el valor central o la media de los dos valores centrales si hay un número par de datos: (160 + 162)/2 = 161 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 156 156 156 158 158 158 158 160 160 160 160 160 162 162 164 164 166 166 166 168 168 168 168 168 Moda: la marca de clase que más se repite es 162,5 cm o“Interpreta las medidas de centralización del número de suspensos de 15 alumnos que pueden verse a continuación:” 4 1 0 4 1 4 1 2 3 0 2 4 0 3 1 Con este ejercicio se quiere trabajar las técnicas de cálculo de las tres medidas de centralización, además de que el alumnado las interprete. La solución a esta actividad sería la siguiente: i xi f 0 3 1 4 2 2 3 2 4 4 TOTAL 15 Media: 2 15 30 15 4423224130           ¦ N xf xii Mediana: ordenamos los datos de menor a mayor. Vemos que la mediana es 2. 0 0 0 1 1 1 1 2 2 3 3 4 4 4 4 Moda: los valores que más se repiten son el 1 y el 4 (cuatro veces cada uno). o“Obtén las medidas de centralización de esta serie de datos:” 3 2 4 9 8 7 3 2 4 5 1 8 6 1 5 1 0 2 4 1 2 5 6 5 4 7 1 3 0 5 8 6 3 4 0 9 2 5 7 4 0 2 1 5 6 Con este ejercicio se quiere trabajar las técnicas de cálculo de las tres medidas de centralización. La solución a esta actividad sería la siguiente: Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 30 i xi fi F 0 4 4 1 6 10 2 6 16 3 4 20 4 6 26 5 7 33 6 4 37 7 3 40 8 3 43 9 2 45 TOTAL 45 Media aritmética: N xfxfxfxf xnn          332211 Moda, Mo : es el valor que tiene mayor frecuencia Mediana, Me : valor que ocupa la posición central de los datos después de ordenarlos Media: 19,3 45 176 45 92837364574634261604                     x Moda: el valor más frecuente es el 5 Mediana: el valor mediano es el 4 (es la posición 23, el valor central) 2. ¿Qué técnicas o modificaciones de una técnica se ejercitan con ellos? En cuanto a las técnicas que se ejercitan con los ejercicios planteados, se han comentado al inicio de este apartado y a lo largo de la presentación de las actividades. Comentaremos a continuación las modificaciones de las técnicas. En función del tipo de variable con la que el alumnado deba trabajar, el ejercicio puede permitir o no obtener determinados valores. Por ejemplos, con variables cualitativas, no puede obtenerse un valor medio o mediano de los datos. Lo anterior, inicialmente, puede suponer una situación extraña para el alumnado, e implicar que, determinadas técnicas, no son realizables con un tipo de variables. Además de lo anterior, en función de la cantidad de datos del ejercicio, la técnica de cálculo de la media puede variar. En un ejercicio en el que solamente se tengan datos con frecuencias iguales a la unidad, aunque la fórmula es la misma, el alumnado puede interpretar que, solamente sumando los datos y dividiendo por el número total de estos, puede obtenerse el valor medio: N xfxfxfxf xnn          332211 Æifi  1Æ N xxxx xn      321 Existen ejercicios que se plantearán para realizar en hojas de cálculo, en la sala de ordenadores del centro. Esto, producirá una modificación en las técnicas presentadas. La verdad, que en muchas de ellas. Para obtener la media, la mediana o la moda, con una simple selección de los datos introducidos, el alumnado podría obtener los resultados, sin necesidad de realizar las técnicas presentadas anteriormente. Además, la realización de diagramas, tanto de barras, histogramas o de sectores, puede realizarse de forma muy sencilla, tras seleccionar los datos a tratar. La obtención de los diferentes Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 31 tipos de frecuencias presentadas en este trabajo, también sufrirían una modificación en la técnica de cálculo: por ejemplo, para calcular la frecuencia relativa en una tabla de frecuencias, solamente debería calcularse uno de ellos, y después, con la herramienta de arrastre, desplazar la fórmula empleada por el resto de casillas. También, si empleáramos la calculadora como herramienta de obtención de estadísticos en problemas con gran cantidad de datos, se producirían modificaciones en determinadas técnicas presentadas. Por la gran potencialidad de las hojas de cálculo frente a la calculadora, creemos más útil el empleo de la primera frente a la segunda, por lo que no presentaremos al alumnado modificaciones de las técnicas relacionadas con el uso de la calculadora. Lo anterior no impide que se emplee este recurso para realizar operaciones aritméticas conducentes a la obtención de los estadísticos. 3. Dichas técnicas ¿están adecuadas al campo de problemas asociado al objeto matemático? Sí que creemos que las técnicas que se han presentado están adecuadas al campo de problemas asociado al objeto matemático. En el apartado donde se presentaban los diferentes tipos de problemas para la media, la mediana y la moda, pueden incluirse, sin aumentar la complejidad de las actividades, la necesidad de realizar determinadas técnicas, además de las propias del cálculo de las medidas de centralización. Por ejemplo, antes de calcular la media de unos datos, puede pedirse que se realice una tabla completa de frecuencias, o representar los resultados en un diagrama de sectores. También las posibles modificaciones de las técnicas (por número de datos de la actividad, por su realización en una hoja de cálculo…) son perfectamente adecuadas a los campos de problemas que se han presentado en este trabajo. 4. Indica la metodología a seguir en su implementación en el aula. En la metodología seguida en el campo de problemas, se proponía un trabajo cooperativo por parte del alumnado fomentando, en la medida de lo posible, el aprendizaje por descubrimiento. Sobre las técnicas, creemos que es demasiado osado pretender que, en todas, sea el alumnado el que las descubra por sí mismo. Es por ello que, se alternará la presentación de las técnicas por parte del docente mediante ejemplos en la pizarra tradicional o la pizarra digital interactiva y el descubrimiento por parte del alumnado. El libro de texto se empleará también en la presentación de algunas técnicas mencionadas. De esta forma, el alumnado y sus familias, podrán tener como herramienta de apoyo el libro de texto. El empleo de la sala de ordenadores también es resaltable en cuanto a la metodología a seguir en el aula. La sala de ordenadores dispone de 12 equipos, por lo que se deberá agrupar a los estudiantes en parejas y que vayan solucionando los problemas propuestos en las hojas de cálculo. El docente, tras presentar una técnica, o que ésta sea descubierta por parte del alumnado, propondrá un ejercicio de similar resolución, con el empleo de la mencionada técnica. Permitirá el trabajo individual y en grupo, y pasará por las mesas que soliciten su ayuda para sacar a los estudiantes de posibles problemas al llevar la técnica a cabo. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 32 F. Sobre las tecnologías (justificación de las técnicas) Antes de comenzar a responder las preguntas que se nos plantean, mencionamos las tecnologías que se encuentran asociadas a nuestro objeto matemático: TEC1: Definiciones de población, muestra e individuo. Cómo saber si una muestra puede ser representativa de una población. TEC2: Tipos de variables estadísticas. Cómo diferenciar entre ellos. TEC3: Normas en la creación de tablas de frecuencia. TEC4: Criterios de creación y uso de los distintos diagramas. TEC5: Medidas de centralización. 1. ¿Mediante que razonamientos se van a justificar las técnicas? TEC1: Definiciones de población, muestra e individuo. Cómo saber si una muestra puede ser representativa de una población. Para trasmitir correctamente los conceptos de población, muestra e individuo, el docente debe comentar en clase sus definiciones y, seguidamente, realizar una actividad para justificar lo presentado. Un posible ejercicio sería el siguiente: “Queremos realizar un estudio estadístico de la talla de calzado de alumnos de 3º ESO de un instituto. ¿Cuál es la población? Si el instituto tiene 300 estudiantes en este curso, ¿sería correcto seleccionar una muestra de 4 alumnos? ¿Qué muestra propondrías para que fuese representativa de la población?”. TEC2: Tipos de variables estadísticas. Cómo diferenciar entre ellos. La tecnología asociada a los tipos de variables estadísticas puede ser explicada a la vez que, el docente, presenta las distintas clases de variables. Así, el alumnado, puede comprender mejor que, una variable cualitativa es la que toma como valores cualidades, y no números, una variable cuantitativa discreta toma valores numéricos determinados (por ejemplo, enteros) y una variable cuantitativa continua puede tomar valores numéricos cualesquiera, por pequeño que sea el tramo de estudio. Asentando este conocimiento, tanto con la tecnología como con la técnica de diferenciación, al alumnado le será más fácil poder saber si, en futuras situaciones, pueden calcularse todas las medidas de centralización o qué tipo de diagrama es más adecuado. TEC3: Normas en la creación de tablas de frecuencia. No creemos necesario facilitar la tecnología asociada a la creación de tablas de frecuencias por cuanto ya es conocida por parte del alumnado de cursos anteriores. El alumnado puede seguir la técnica de generación de la tabla observando que, es lógico asociar a un valor de la variable una determinada frecuencia absoluta, una frecuencia absoluta acumulada, una frecuencia relativa… Además, tras la realización de ejercicios, también puede asimilar que la suma de las frecuencias absolutas de los distintos valores de la variable debe coincidir con el número total de individuos de la muestra y que la suma de las frecuencias relativas debe ser 1. TEC4: Criterios de creación y uso de los distintos diagramas. Sobre las tecnologías de creación y uso de los distintos diagramas creemos que, si el alumnado tiene clara las diferencias entre los distintos tipos de variables, no debe profundizarse en la tecnología asociada. Sí que creemos necesario que el alumnado tenga claro en qué tipo de situaciones es más adecuado emplear cada uno de los distintos tipos de diagramas. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 33 TEC5: Medidas de centralización. Sobre la media, la mediana y la moda, y bajo nuestro punto de vista, creemos que es importante que el alumnado sepa poder obtenerlas de una serie de datos, conozca cuándo pueden obtenerse en función del tipo de variable que estén estudiando y que interpreten correctamente lo que nos “están diciendo” cada una de ellas, que comprendan sus significados. Esta interpretación sería la tecnología asociada, y será el docente el que la transmita al alumnado. Además de lo anterior, también sería importante transmitir al alumnado, por ejemplo, por qué se divide por el número total de datos al realizar una media, por qué se usan las frecuencias absolutas, por qué si el número de datos es par se necesita hacer la media para calcular la mediana… Esta tecnología es también muy importante para el alumnado, ya que así, comprenderán las técnicas, y no sólo las memorizarán. Por la importancia que tienen los gráficos estadísticos en los medios de comunicación, creemos necesario incluir un apartado que hemos denominado estudio de “gráficos engañosos”, aparte de los que hemos denominado como “TEC”. Se tratan de noticias en las que el alumnado deberá realizar un análisis crítico, explicar las contradicciones que surgen, las conclusiones que se extraen e, incluso, los intentos de engaño. Incluimos esta sección en este apartado de tecnologías ya que el docente dará razones y justificará qué es lo que ocurre en estas situaciones. A modo de ejemplo, mostramos a continuación algunas de estas situaciones: Fuente: http://www.tnews.com.pe/fotos/ac76_f2.jpg Fuente:http://lh3.ggpht.com/_3fQL5WQzAU0/SzdOZ_dAD9I/A AAAAAAAAuA/wo8jO1XCjbU/delitos.jpg Fuente: http://www.abc.es/Media/201101/04/abc_telecinco_a3- -644x362.JPG Fuente: http://irisfernandez.com.ar/betaweblog/wpcontent/uploads/2011/03/graficos.jpg Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 40 Centrándonos en los criterios de calificación de la prueba escrita: E1: o Nombrar las tres medidas: 0,25p. o Decir con que variable se usan: 0,25p. o Calcular los tres estadísticos con los datos facilitados: 0,25p. o Definir la frecuencia relativa: 0,25p. o Decir cómo se representa: 0,25p. o Decir cuánto suma: 0,25p. E2: o Crear la tabla de frecuencias (sin frecuencias acumuladas): 1p. o Diseñar el diagrama de barras (sin polígono de frecuencias): 1p. o Calcular las medidas de centralización (sólo la moda): 1p. E3: o Calcular cuántos trabajadores hay en cada grupo: 0,5p. o Calcular los nuevos salarios: 0,5p. o Obtener las medidas de centralización (necesitando o no la creación de una tabla de frecuencias): 2p. E4: o Dibujar el diagrama de sectores: 0,5p. o Contestar cuántos pacientes obtuvieron mejoría en, justamente, 3 días: 0,25p. o Contestar cuántos pacientes obtuvieron mejoría más de 3 días: 0,25p. o Diseñar el diagrama de barras: 0,5p. o Calcular los estadísticos de centralización: 1p. Población y Muestra, Variables Estadísticas, Diagramas y Medidas de Centralización en 3º de ESO 41 I. Sobre la bibliografía y páginas web 1. Indica los libros, artículos y páginas web revisadas para la realización de este trabajo. [1]. Batanero, C. (2001). ¿Cómo son los alumnos de la clase? Didáctica de la Estadística. Granada. Grupo de Educación Estadística. [2]. Cabriá, S. (1994). Filosofía de la estadística. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Valencia. [3]. Calot, G. (1974). Curso de Estadística Descriptiva. Madrid: Paraninfo. [4]. Cobo, B. (2003). Significado de las medidas de posición central para los estudiantes de Secundaria. Granada [5]. Ferrerira, Charo. Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Estadística. Matemática Aplicada. Universidad de Zaragoza. http://ocw.unizar.es/cienciasexperimentales/matematicas-primer-curso-grado-ciencia-tecnologia- alimentos/bloques/bloque6/ejercicios/tema1_resumen_descriptiva.pdf (última fecha de consulta: 11/6/2012). [6]. Godino, J.D. (2012). Matemáticas para Maestros. Proyecto Edumat-Maestros. Departamento de Didáctica de la Matemática. Facultad de Ciencias de la Educación. Universidad de Granada. http://www.ugr.es/local/jgodino/fprofesores.htm/ (última fecha de consulta: 11/6/2012). [7]. http://www.eumed.net/cursecon/libreria/drm/1a.htm (última fecha de consulta: 11/6/2012) [8]. http://www.gestiopolis.com/recursos/experto/catsexp/pagans/eco/21/estadistica.htm (última fecha de consulta: 11/6/2012) [9]. Matemáticas de 3º ESO. Editorial Santillana. ISBN 978-84-0949-9 [10]. Mateu, J. Universitat Jaume I. Apuntes del curso de Estadística. Tema 1 www3.uji.es/~mateu/Tema1-D37.doc (última fecha de consulta: 11/6/2012). [11]. Moore, D.S. (1995). The basic practice of statistics. New York: Freeman.  