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Fecha de aprobación del programa: II.- SINOPSIS Esta unidad curricularproporciona las habilidades necesarias en el manejo del álgebra vectorial y el álgebra matricial como herramientas de apoyo para el desarrollo del Cálculo Diferencial e Integral así como su aplicación en el área de la Física. Promueve: a) el análisis racional dentro del aula de clases y la ejercitación fuera de ella, b) la aplicación en situaciones prácticas de técnicas requeridas por el Cálculo y la Física, y c) la simulación de situaciones propias de otras especialidades en las que puedan manejarse estrategias algebraicas. PROGRAMA DE ESTUDIO I.- DATOS GENERALES Nombre de la carrera:Educación Mención: Física y Matemáticas Unidad Curricular:Algebra Lineal Código de la Unidad Curricular: AL Número de Créditos:3 Área de Formación Especializada Régimen de Evaluación: Continua Prelaciones/Requisitos:No requiere Unidades curriculares vinculadas:Geometria Plana, Geometría del Espacio, Cálculo I y Cálculo II. Equipo de diseño:Pedro José Navarro Gil horas semanales de acompañamiento Docente: 3 N° horas semanales de trabajo independiente:5

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II.- SINOPSIS

Esta unidad curricularproporciona las habilidades necesarias en el manejo del álgebra vectorial y el álgebra matricial como herramientas de

apoyo para el desarrollo del Cálculo Diferencial e Integral así como su aplicación en el área de la Física. Promueve: a) el análisis racional

dentro del aula de clases y la ejercitación fuera de ella, b) la aplicación en situaciones prácticas de técnicas requeridas por el Cálculo y la

Física, y c) la simulación de situaciones propias de otras especialidades en las que puedan manejarse estrategias algebraicas.

PROGRAMA DE ESTUDIO

I.- DATOS GENERALES

Nombre de la carrera:Educación Mención: Física y Matemáticas

Unidad Curricular:Algebra Lineal

Código de la Unidad Curricular: AL Número de Créditos:3

Área de Formación Especializada Régimen de Evaluación: Continua

Prelaciones/Requisitos:No requiere Unidades curriculares vinculadas:Geometria Plana, Geometría

del Espacio, Cálculo I y Cálculo II.

Equipo de diseño:Pedro José Navarro Gil N° horas semanales de

acompañamiento Docente: 3

N° horas semanales de trabajo

independiente:5

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III.- JUSTIFICACION

La Unidad Curricular Algebra Lineal,pertenece al quinto semestre de la carrera, representa uno de las principales fuentes de

invalorables herramientas para la comprensión y el avance de la Física y la Matemática. Su inclusión en el pensum obedece a la

amplia utilidad que en el campo cuantitativo ha demostrado el estudio matricial y el manejo de los espacios vectoriales como ejes de

interpretación de múltiples conceptos de diferente nivel de abstracción.

La presencia de esta asignatura se avala en gran medida por su aparición ineludible en la totalidad de las carreras universitarias a

nivel mundial que tengan relación directa o indirecta con el campo de la ingeniería y/o el de la enseñanza de las ciencias básicas. Sus

aportes se refuerzan por su permanente carácter de materia obligatoria en instituciones internacionales de reconocida trayectoria en

la formación de profesionales y científicos de alta calidad. No hay discusión en cuanto a que la formación de un Licenciado en

Educación de la mención Física y Matemáticas requiere fadel conocimiento y aplicación de las variadas herramientas que ofrece el

Algebra Lineal.

Desde el punto de vista de las competencias, promueve:

El desarrollo de habilidades de razonamiento lógico.

El logro de destrezas operativas, como medio para la interpretación y resolución problemas.

El dominio de técnicas que permiten contextualizar el conocimiento adquirido en el Cálculo y la Física.

Desde el punto de vista profesional, el egresado de la mencióndispone de un conjunto de posibilidades de crecimiento que le

permiten la prosecución de estudios en una serie de postgrados de alto nivel que requieren los conocimientos del Algebra Lineal

como punto de partida, así como la posibilidad de facilitar como docente un gran número de asignaturas, tanto de nivel medio como

de nivel superior, que tienen relación directa con la materia.

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IV.- COMPETENCIAS QUE DESARROLLA LA UNIDAD CURRICULAR

Enunciado de la competencia General:Aprender a Aprender con Calidad

Unidades de Competencia:

1.1.A– Reconoce la nomenclatura de

vectores en el espacio.

1.2.A –Aplica los conocimientos en la

práctica.

Criterios de desempeño

1.1.1.A- Identifica la noción de vectores en el

espacio (3) como entes matemáticos

abstractos definidos por sus características y

además domina el uso de su nomenclatura.

1.2.1.A –Resuelve con propiedad operaciones

relacionadas con el álgebra vectorial (suma,

producto por un real, producto escalar y

producto vectorial). Visualiza y explica las

propiedades que corresponden a cada una.

1.2.2.A –Utiliza correctamente el concepto de

independencia lineal entre vectores.

1.2.3.A –Conoce y aplica el concepto de

conjunto generador.

1.2.4.A –Demuestra si un conjunto constituye

una base para un espacio Vectorial.

1.2.5.A –Domina la noción de espacio

vectorial y domina la demostración de sus

propiedades.

Indicadores de logro

Identifica vectores en tres

dimensiones y magnitudes escalares.

Explica las características que

definen un vector.

Efectúa satisfactoriamente

operaciones combinadas que

involucran el uso de suma, producto

por un real, producto escalar y

producto vectorial.

Demuestra las propiedades

relacionadas con cada una de las

operaciones de vectores.

Resuelve problemas físicos que

involucren vectores en tres

dimensiones.

Reconoce si un conjunto de vectores

es linealmente independiente o no.

Determina los vectores que son

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1.3.A – Identifica, plantea y resuelve

problemas.

1.4.A – Demuestra conocimiento sobre su

área de estudio y profesión

1.2.6.A –Abstrae la idea de independencia

lineal y conjunto generador a cualquier

subcunjunto de un espacio vectorial.

1.2.7.A –Analiza la extensión de los conceptos

de base y dimensión a cualquier espacio

vectorial.

1.2.8.A –Sintetiza las nociones relacionadas

con espacios vectoriales a ejemplos de

diferente índole.

1.3.1.A –Analiza y resuelve situaciones que

conducen a la aplicación de las operaciones

con vectores en el campo de la Física.

1.3.2.A –Analiza el problema y obtiene la

información requerida para solucionarlo.

1.4.1.A –Identifica términos, definiciones y

ejemplos del lenguaje técnico del álgebra

vectorial.

generados por un conjunto de

vectores determinado.

Determina si un vector es o no

generado por un conjunto de

vectores determinado.

Hace explícita la diferencia entre

conjuntos que son espacios

vectoriales y conjuntos que no lo

son.

Calcula la dimensión de un espacio

vectorial y encuentra una base para

el mismo.

Escribe un vector en función de una

determinada base en un espacio.

Establece el paso de vectores

escritos en una cierta base a una

base distinta en un espacio vectorial

cualquiera.

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Unidades de Competencia:

1.1.B–Abstrae y aplicainformación sobre

matrices.

1.2.B -Aplica los conocimientos en la

práctica.

1.3.B - Identifica, plantea y resuelve

Criterios de desempeño

1.1.1.B –Utiliza correctamentela noción de

matriz mxn y el uso de su vocabulario básico.

1.2.1.B - Resuelve con propiedad operaciones

relacionadas con el álgebra matricial (suma,

producto por un real, traspuesta, producto de

dos matrices e inversa de una matriz no

singular). Visualiza y explica las propiedades

que corresponden a cada una.

1.2.2.B - Maneja el concepto de matriz

escalonada y domina las operaciones para

llevar una matriz cualquiera a esa situación.

1.2.3.B - Aplica el concepto de determinante

de una matriz cuadrada.

1.2.4.B –Maneja operacionalmente las

principales propiedades de la función

determinante.

1.2.5.B –Calcula por diferentes métodos el

determinante de una matriz cuadrada.

1.3.1.B - Analiza y resuelve situaciones que

Indicadores de logro

Explica las características que

definen a una matriz.

Efectúa satisfactoriamente

operaciones combinadas que

involucran el uso de suma, producto

por un real, traspuesta, producto de

dos matrices e inversa de una matriz

no singular.

Demuestra las propiedades

relacionadas con cada una de las

operaciones con matrices.

Transforma una matriz cualquiera en

una matriz escalonada equivalente.

Calcula con éxito el determinante de

una matriz de orden superior a 5.

Identifica a través del uso de los

determinantes si un conjunto de

vectores es o no una base.

Resuelve problemas de cálculo que

involucren matrices.

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Fecha de aprobación del programa:

problemas.

1.4.B - Demuestra conocimiento sobre su

área de estudio y profesión

conducen a la aplicación de las operaciones

con matrices en el campo del Cálculo.

1.3.2.B -Analiza y resuelve sistemas de

ecuaciones con cualquier número de

ecuaciones y de incógnitas utilizando las

herramientas matriciales a través del método

de Gauss-Jordan.

1.4.1.B -Identifica términos, definiciones y

ejemplos del lenguaje técnico del álgebra de

matrices y determinantes.

Halla la solución de un sistema de

ecuaciones determinado.

Identifica si un vector es o no

generado por un conjunto de

vectores determinado.

Hace explícita la diferencia entre

conjuntos que son base para el

espacio y conjuntos que no lo son.

Escribe un vector en función de una

determinada base.

Establece el paso de vectores

escritos en una cierta base a una

base distinta en un determinado

espacio vectorial.

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Unidades de Competencia:

1.1.C - Abstrae, analiza, y sintetiza

información sobre transformaciones

lineales.

1.2.C -Aplica los conocimientos en la

práctica.

Criterios de desempeño

1.1.1.C - Identifica el concepto de

transformación lineal y domina el uso de su

representación matricial.

1.2.1.C - Desarrolla con propiedad

operaciones relacionadas con el álgebra de las

transformaciones lineales (suma, producto por

un real, composición de dos transformaciones

e inversa de una transformación definida de

n en

n). Igualmente, visualiza y explica las

propiedades que corresponden a cada una.

1.2.2.C - Reconoce el concepto de núcleo e

imagen de una transformación lineal.

1.2.3.C –Identifica la definición de valores

propios (eigenvalores) de un operador lineal.

1.2.4.C –Conoce los métodos para hallar los

espacios característicos de los valores propios

de un operador lineal, la dimensión de cada

uno y una base arbitraria en cada caso.

1.2.5.C- Reconoce el concepto de matriz

Indicadores de logro

Explica las características que

definen a una transformación lineal.

Efectúa satisfactoriamente

operaciones combinadas que

involucran el uso de la suma,

producto por un real, composición

de dos transformaciones e inversa de

una transformación definida de n

en n.

Realiza las operaciones anteriores

mediante representaciones

matriciales.

Establece el núcleo y la imagen de

una transformación lineal, hallando

la dimensión y una base para cada

uno.

Demuestra las propiedades

relacionadas con cada una de las

operaciones con transformaciones.

Determina la matriz de transición

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Fecha de aprobación del programa:

1.3.C- Identifica, plantea y resuelve

problemas.

1.4.C- Demuestra conocimiento sobre su

área de estudio y profesión

diagonal y domina las operaciones para

diagonalizar una matriz cualquiera.

1.2.6.C –Identifica las principales propiedades

de las matrices simétricas.

1.2.7.C –Establece por el método de la

diagonalización la rotación de ejes que

transforma una cónica en dos y tres

dimensiones en otra de tipo canónica.

1.3.1.C- Analiza y resuelve situaciones que

conducen a la aplicación de las operaciones

con transformaciones en el campo del Cálculo

y de la Física.

1.3.2.C-Analiza y resuelve problemas que

tengan relación con el uso del método de la

diagonalización de matrices.

1.4.1.C-Identifica términos, definiciones y

ejemplos del lenguaje técnico del álgebra de

transformaciones.

entre dos bases cualesquiera.

Diagonaliza con éxito una

transformación lineal definida de n

en n.

Determina usando diagonalización

rotaciones de ejes que llevan una

cónica a su forma canónica.

Resuelve problemas de cálculo que

involucren transformaciones.

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Fecha de aprobación del programa:

Unidades de Competencia:

1.1.D - Abstrae, analiza, y sintetiza

información sobre espacios con producto

interno.

1.2.D -Aplica los conocimientos en la

práctica.

1.3.D - Identifica, plantea y resuelve

problemas en ECPI.

Criterios de desempeño

1.1.1.D - Identifica el concepto de espacio con

producto interno y domina el uso de su

vocabulario básico.

1.2.1.D - Desarrolla con propiedad

operaciones relacionadas con el álgebra de los

espacios con producto interno (norma de un

vector en un ECPI, distancia entre dos puntos,

ángulo entre dos vectores y proyección de un

vector sobre otro). Igualmente, visualiza y

explica las propiedades que corresponden a

cada una.

1.2.2.D –Abstrae el concepto de ECPI al

campo de los números complejos.

1.3.1.D - Analiza y resuelve situaciones que

conducen a la aplicación de las operaciones

con transformaciones en el campo del Cálculo

y de la Física.

1.3.2.D -Analiza y resuelve problemas que

tengan relación con el uso del método de la

Indicadores de logro

Explica las características que

definen a un espacio con producto

interno.

Efectúa satisfactoriamente

operaciones combinadas que

involucran el uso de norma de un

vector en un ECPI, distancia entre

dos puntos, ángulo entre dos

vectores y proyección de un vector

sobre otro.

Identifica cuando dos vectores son

ortogonales en un ECPI.

Desarrolla operaciones que

involucran vectores en ECPI.

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Fecha de aprobación del programa:

1.4.D - Demuestra el teorema de

Schwarz- Cauchy

diagonalización de matrices.

1.4.1.D -Identifica y aplica el teorema de

Schwarz-.Cauchy en situaciones vectoriales

que lo ameriten.

Enunciado de la competencia General:APRENDER A TRABAJAR CON EL OTRO

Unidades de Competencia:

3.1.A- Participa y trabaja en equipo

3.3.A- Toma decisiones efectivas para

resolver problemas

Criterios de desempeño

3.1.1.A- Identifica roles y funciones de todos

los miembros del equipo.

3.1.2.A- Realiza tareas establecidas por el

equipo.

3.1.3.A- Cumple diversos roles dentro del

equipo

3.3.1.A- Identifica el problema

3.3.2.A- Analiza el problema.

Indicadores de logro

Participa activamente,aportando

ycumpliendo con las tareas previstas

en su equipo, en la resolución

colectiva de los problemas y

ejercicios relacionados con

ecuaciones.

Hace explícito el problema a

resolver

Argumenta sobre la validez o no de

los planteamientos hechos en la

resolución de problemas.

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Fecha de aprobación del programa:

Enunciado de la competencia General: APRENDER A INTERACTUAR EN EL CONTEXTO GLOBAL

Unidades de Competencia:

4.2.A- Maneja adecuadamente las

tecnologías de información y

comunicación

Criterios de desempeño:

4.2.1.A- Emplea recursos de internet como

herramienta comunicacional.

Indicadores de logro:

Utiliza varias espacios electrónicos

para enriquecer su actividad

estudiantil.

Reconoce los principales

buscadores, califica las fuentes y

valida la información con expertos.

Utiliza el twitter para interactuar con

sus compañeros, profesores y

expertos en el área.

Conoce los espacios sociales de

investigadores, profesores, expertos

y demás relacionados con su área de

interés.

Enunciado de competencia Básica Profesional: ASUME CON AUTONOMÍA SU DESARROLLO PERSONAL

Unidades de Competencia:

1.1. PB- Es un pensador critico

Criterios de desempeño:

1.1.1.PB- Participa en debates y formula

preguntas significativas que aclaren varios

puntos de vista

Indicadores de logro:

En función de las características de

funciones lineales y cuadráticas

discierne y discute sobre la solución

de un problema.

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Fecha de aprobación del programa:

1.1.2.PB- Identifica, analiza y sintetiza

información sobre el medio en el que convive,

con el objeto de responder interrogantes

planteadas.

1.1.3.PB- Desarrolla su pensamiento lógico

Discute y valida los argumentos

realizados por otros en función de

los requerimientos del problema.

Construye ecuaciones para resolver

problemas.

Descompone figuras geométricas en

triángulos rectángulos a partir de sus

ángulos y lados.

Enunciado de competencia Básica Profesional: DESARROLLA SU ACCIÓN DIDÁCTICA CON EFICIENCIA Y EFECTIVIDAD

Unidades de Competencia:

3.5.PB- Aplica tecnologías actualizadas

en la práctica educativa.

Criterios de desempeño

3.5.1.PB- Selecciona, adapta y usa

aplicaciones, herramientas y recursos TIC,

propiciando un ambiente aprendizaje basado

en la resolución de problemas y el trabajo en

equipo.

Indicadores de logro

Utiliza recursos electrónicos para

fortalecer su proceso de aprendizaje,

cotejar resultados y comunicar sus

avances o inquietudes.

Enunciado de competencia Específica Promueve ambientes de enseñanza-aprendizaje de la matemática como lenguaje y herramienta para la

comprensión científica

Unidades de Competencia:

1.1. Argumenta matemáticamente

Criterios de desempeño

1.1.1. Utiliza adecuadamente los símbolos,

conectores, constantes y variables propias del

Indicadores de logro

Expone el significado de

los>,<, , , , , , , ,(,),[,],{,},%

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Fecha de aprobación del programa:

1.2. Comprende la epistemología de la

matemática, sus teorías y métodos.

lenguaje matemático.

1.2.1. Comprende la diferencia entre

principios, leyes y teorías asociadas al

conocimiento matemático.

Utiliza cada uno de ellos de forma

adecuada en la redacción de ideas y

resolución de problemas.

Menciona los principales símbolos

del alfabeto griego:, , , , .

Utiliza el lenguaje matemático en el

análisis y solución de problemas.

Utiliza editores de lenguaje

matemático para familiarizarse con

los símbolos, constantes y

conectores.

Utiliza editores de lenguaje

científico para expresar sus ideas y

realizar sus trabajos.

Hace explícita la diferencia entre

leyes y teorías propias del álgebra y

la aritmética básicas.

Utiliza las operaciones en N, Z, Q y

R en la resolución de problemas

Resuelve ecuaciones de primer y

segundo grado.

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Fecha de aprobación del programa:

1.2.2. Analiza los diferentes principios, leyes y

teorías en el área de la matemática.

1.2.3. Resuelve problemas en cada una de las

áreas que constituyen el objeto de estudio de la

matemática.

Utiliza la representación gráfica de

las funciones trigonométricas para la

resolución de problemas.

Explica la regla de Ruffini para

resolver ecuaciones degrado “n”.

Explica las identidades

trigonométricas.

Expone las propiedades de los

ángulos.

Explica las propiedades de los

triángulos.

Resuelve inecuaciones

Utiliza las operaciones con

polinomios en la resolución de

problemas.

Expone las propiedades de las

funciones

Utiliza las propiedades de la función

afín en la resolución de problemas

Utiliza las propiedades de la función

cuadrática en la resolución de

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Fecha de aprobación del programa:

1.3. Comprende la relación matemáticas y

naturaleza.

1.3.1. Emplea las herramientas matemáticas

propias del álgebra, aritmética y trigonometría

básica en la implementación de modelos

físicos o matemáticos sencillos así como

también en la resolución de ejercicios y

problemas matemáticos.

problemas.

Utiliza la representación gráfica de

las funciones para hacer análisis e

interpretaciones.

Utiliza el Teorema de Pitágoras en

el estudio de triángulos rectángulos.

Descompone triángulos en

triángulos rectángulos.

Utiliza las razones trigonométricas

para el estudio de triángulos

Utiliza el teorema del Seno y

Coseno en la resolución de

problemas.

Resuelve ecuaciones

trigonométricas

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Fecha de aprobación del programa:

V.- CONTENIDOS

CONCEPTUALES

Vectores en el espacio

Operaciones con vectores

Propiedades

Aplicaciones

Vectores linealmente independientes

Conjunto generador

Base

Cambios de base

Espacios vectoriales

Subespacios vectoriales

Operaciones con vectores en un EV

Propiedades de un EV

Aplicaciones de los EV

Vectores linealmente independientes en un

EV

Conjunto generador de un EV

Base de un EV

Dimensión de un EV

PROCEDIMENTALES

Realización de operaciones combinadas

con vectores en diferentes espacios.

Aplicación práctica de las propiedades de

vectores.

Realización de problemas prácticos que

impliquen el uso de vectores.

Uso de los cambios de base como

mecanismo para facilitar la rotación de

cónicas.

Determinar si un determinado conjunto de

vectores constituye un espacio vectorial o

no.

Establecimiento de la dimensión de

diferentes espacios vectoriales.

Efectuar operaciones combinadas con

matrices.

Calcular el determinante de matrices

ACTITUDINALES

Toma conciencia de la importancia de la

actitud crítica, atenta y concentrada ante la

resolución de problemas como medio para

alcanzar soluciones en cualquier campo.

Disfruta el proceso de resolución de

problemas.

Asume como un hábito la sistematización

de sus apreciaciones, análisis y

conclusiones en la resolución de ejercicios

y problemas.

Promueve el trabajo en equipo como vía

para hallar mejores soluciones a los

problemas.

Participa de forma activa en la

comunicación, expresando sus ideas de

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Fecha de aprobación del programa:

Cambios de base en un EV

Matrices

Vocabulario básico

Operaciones con matrices

Propiedades

Cálculo de la matriz inversa

Determinante de una matriz cuadrada

Métodos de resolución de un determinante

Aplicación de las matrices a los sistemas

de ecuaciones lineales

Transformaciones lineales

Representación matricial

Operaciones con transformaciones lineales

Propiedades

Diagonalización

Matrices simétricas

Aplicaciones de la diagonalización

Espacios con producto interno

Norma de un vector

Distancia entre dos puntos en un ECPI

cuadradas de diferente orden.

Utilizar la teoría de matrices para la

resolución de sistemas de ecuaciones.

Resolver sistemas por el método de la

inversa de una matriz.

Reconocer si una función entre espacios

vectoriales es o no una transformación

lineal.

Realizar operaciones combinadas con

transformaciones lineales.

Determinar si una matriz es o no

diagonalizable.

Determinar si una matriz es o no

diagonalizable ortogonalmente.

Utilizar la diagonalización ortogonal de

matrices para rotar ejes.

Determinar los vectores propios de un

operador lineal y sus respectivos espacios

característicos.

Establecer si una determinada función

forma respetuosa y educada.

Comentario [JJUAREZ1]: >Organizar los contenidos procedimentales y actitudinales

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Fecha de aprobación del programa:

Angulo entre dos vectores

Proyección de un vector sobre otro

Vectores ortogonales

Producto interno en los números

complejos

define o no un espacio con producto

interno.

Realizar operaciones combinadas con

vectores en espacios con producto interno.

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Fecha de aprobación del programa:

VI.- ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y DE APRENDIZAJE SUGERIDAS

En el tiempo de acompañamiento docente:

Revisión de conocimientos previos de los estudiantes.

Reformulación y corrección de los temas que están siendo estudiados.

Mediación de aprendizajes durante actividades colaborativas e individuales, asesorías individuales y grupales.

Asignación de ejercicios.

Selección de los problemas o casos a resolver en clases:

En el tiempo de trabajo independiente:

Mantiene una ejercitación constante por y para el desarrollo de las habilidades en el manejo de las herramientas matemáticas

abordadas en el curso.

Resuelve problemas.

Resuelve los ejercicios sugeridos por el profesor.

Efectúa las asignaciones.

VII ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN SUGERIDAS:

Revisión de ejercicios y tareas.

Talleres

Estudio de Casos.

Exposiciones.

Participación en proyectos didácticos.

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Fecha de aprobación del programa:

VII.-FUENTES DE CONSULTA

Bibliográficas

Anton, Howard. (1998). Introducción al Algebra Lineal. México: Editorial Limusa.

Dávila, A., Navarro, P. y Carvajal, J. (1997). Introducción al cálculo. Caracas: Editorial McGraw Hill.

Hsu, Hwei (1990). Linear Algebra. New York: Hartcourt Brace Jovanovich, Publishers.

Fraleigh, J. y Beauregard, R. (1989). Algebra lineal. Argentina: Addison Wesley Iberoamericana.

Kolman, Bernard (1999). Algebra Lineal con aplicaciones y Mathlab. México: Prentice Hall.

Paige, L. y Swift, D. (1972). Elementos de algebra lineal. México: Editorial Reverté.

Kurosch, A. G. (1977). Curso de algebra superior. Moscú: Editorial Mir.

Rivaud, L. (1964). Ejercicios de algebra. Madrid: Editorial Aguilar.

Goodson, C. y Miertschin, S. (1991). Algebra con aplicaciones técnicas. México: Editorial Limusa.