Las matemáticas elementales consisten en temas matemáticos que se enseñan con frecuencia en los niveles de primaria o secundaria.
Los temas más básicos en matemáticas elementales son aritmética y geometría. Las matemáticas elementales se usan en la vida cotidiana en actividades como hacer cambios, cocinar, comprar y vender acciones y apostar. También es un primer paso esencial en el camino hacia la comprensión de la ciencia.
En la escuela secundaria, los temas principales en matemática primaria son álgebra y trigonometría. El cálculo, a pesar de que a menudo se enseña a estudiantes de secundaria avanzada, generalmente se considera matemática de nivel universitario.
Los siguientes temas se consideran importantes para el plan de estudios de primaria (años 1-8).
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Números enteros: las propiedades de los números naturales, como la divisibilidad y la distribución de los números primos, se estudian en la teoría básica de los números, otra parte de las matemáticas elementales.
La matemática elemental se enfoca en las operaciones (+) y (×) y sus propiedades:
- Cierre bajo suma y multiplicación: para todos los números naturales a y b , tanto a + b como a × b son números naturales.
- Asociatividad: para todos los números naturales a , b y c , a + ( b + c ) = ( a + b ) + c y a × ( b × c ) = ( a × b ) × c .
- Conmutatividad: para todos los números naturales a y b , a + b = b + a y a × b = b × a .
- Existencia de elementos de identidad: para cada número natural a , a + 0 = a y a × 1 = a .
- Distributividad de la multiplicación sobre la suma para todos los números naturales a , b y c , a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ).
- No hay divisores cero distintos de cero: si a y b son números naturales tales que a × b = 0, entonces a = 0 o b = 0.
Unidades de medida Una unidad de medida es una magnitud definida de una cantidad física, definida y adoptada por convención o por ley, que se utiliza como un estándar para medir la misma cantidad física.
La definición, el acuerdo y el uso práctico de las unidades de medida han jugado un papel crucial en el esfuerzo humano desde edades tempranas hasta nuestros días. Diferentes sistemas de unidades solían ser muy comunes. Ahora hay un estándar global, el Sistema Internacional de Unidades (SI), la forma moderna del sistema métrico.
Fracciones Una fracción representa una parte de un todo o, más generalmente, cualquier número de partes iguales. Cuando se habla en inglés cotidiano, una fracción describe cuántas partes de un determinado tamaño hay, por ejemplo, la mitad, ocho quintos, tres cuartos.
Al igual que los números enteros, las fracciones obedecen las leyes conmutativas, asociativas y distributivas, y la regla contra la división por cero.
Ecuaciones y fórmulas: una fórmula es una entidad construida utilizando los símbolos y las reglas de formación de un lenguaje lógico dado.
Por ejemplo, la fórmula para determinar el volumen de una esfera es: V = 4/3 π r 3
Representación y análisis de datos : los datos son un conjunto de valores de variables cualitativas o cuantitativas; reexpresado, los datos son piezas individuales de información.
Geometría bidimensional básica: la geometría bidimensional es una rama de las matemáticas que se ocupa de cuestiones de forma, tamaño y posición relativa de figuras bidimensionales. Los temas básicos en matemáticas elementales incluyen polígonos, círculos, perímetro y área.
Redondeo y cifras significativas: Redondear un valor numérico significa reemplazarlo por otro valor que sea aproximadamente igual pero que tenga una representación más corta, más simple o más explícita.
Estimación: la estimación es el proceso de encontrar una estimación o aproximación, que es un valor que puede utilizarse para algún propósito, incluso si los datos de entrada pueden ser incompletos, inciertos o inestables. No obstante, el valor es utilizable porque se deriva de la mejor información disponible.
Decimales: las fracciones decimales se expresan comúnmente sin un denominador, el separador decimal se inserta en el numerador (con ceros a la izquierda si es necesario) en la posición desde la derecha correspondiente a la potencia de diez del denominador; por ejemplo, 8/10, 83/100, 83/1000 y 8/10000 se expresan como 0.8, 0.83, 0.083 y 0.0008.
Porcentajes: Un porcentaje es un número o razón expresada como una fracción de 100. A menudo se denota usando el signo de porcentaje, “%”, o la abreviatura “pct”. Un porcentaje es un número adimensional (número puro).
Por ejemplo, el 45% (leído como “cuarenta y cinco por ciento”) es igual a 45/100, o 0.45. Los porcentajes se utilizan para expresar cuán grande o pequeña es una cantidad en relación con otra cantidad.
Proporciones: dos cantidades son proporcionales si un cambio en uno siempre va acompañado de un cambio en el otro, y si los cambios siempre están relacionados mediante el uso de un multiplicador constante. La constante se llama coeficiente de proporcionalidad o constante de proporcionalidad .
Geometría analítica: la geometría analítica es el estudio de la geometría utilizando un sistema de coordenadas.
Números negativos: un número negativo es un número real que es menor que cero. Tales números se usan a menudo para representar la cantidad de una pérdida o ausencia. Por ejemplo, una deuda que se adeuda puede considerarse como un activo negativo, o una disminución en alguna cantidad puede considerarse como un aumento negativo.
Exponentes y radicales: la exponenciación es una operación matemática, escrita como bn , que involucra dos números, la base b y el exponente (o potencia ) n . Cuando n es un número natural (es decir, un número entero positivo), la exponenciación corresponde a la multiplicación repetida de la base: es decir, bn es el producto de multiplicar n bases:
[matemáticas] {\ displaystyle b ^ {n} = \ underbrace {b \ times \ cdots \ times b} _ {n}} [/ math]
Las raíces son lo opuesto a los exponentes. La enésima raíz de un número x (escrita [matemática] {\ displaystyle {\ sqrt [{n}] {x}}} [/ matemática]) es un número r que cuando se eleva a la potencia n produce x . Es decir,
[matemáticas] {\ displaystyle {\ sqrt [{n}] {x}} = r \ iff r ^ {n} = x,} [/ matemáticas]
donde n es el grado de la raíz. Una raíz de grado 2 se llama raíz cuadrada y una raíz de grado 3, una raíz cúbica . Se hace referencia a las raíces de mayor grado mediante el uso de números ordinales, como en la cuarta raíz , la vigésima raíz , etc.
Brújula y regla: La brújula y regla, también conocida como construcción de regla y compás, es la construcción de longitudes, ángulos y otras figuras geométricas utilizando solo una regla y compás idealizados.
Congruencia y similitud: dos figuras u objetos son congruentes si tienen la misma forma y tamaño, o si uno tiene la misma forma y tamaño que la imagen especular del otro.
Geometría tridimensional: la geometría sólida era el nombre tradicional de la geometría del espacio euclidiano tridimensional.
Números racionales: número racional es cualquier número que se puede expresar como el cociente o fracción p / q de dos enteros, con el denominador q no es igual a cero.
Patrones, relaciones y funciones: un patrón es una regularidad discernible en el mundo o en un diseño hecho por el hombre. Como tal, los elementos de un patrón se repiten de manera predecible. Un patrón geométrico es un tipo de patrón formado por formas geométricas y que generalmente se repite como un papel de pared.
Pendientes y trigonometría: la pendiente de una línea es un número que describe tanto la dirección como la inclinación de la línea. La trigonometría es una rama de las matemáticas que estudia las relaciones que involucran longitudes y ángulos de triángulos.
Fuente: Gary L. Musser, Blake E. Peterson y William F. Burger, Matemáticas para maestros de primaria: un enfoque contemporáneo , Wiley, 2008, ISBN 978-0-470-10583-2