Linear algebra concepts with SageMath for systems engineering students

• Ceron Bravo, Samin Ingrith ^[1] ; Romero Luna, Roxana María ^[1]
  1. [1] Universidad del Cauca

     Universidad del Cauca

     Colombia

     
• Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 28, Nº. 4, 2023 (Ejemplar dedicado a: Octubre-Diciembre), págs. 216-228
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Conceptos del álgebra lineal con SageMath para estudiantes de ingeniería de sistemas
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• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta una propuesta innovadora para la enseñanza y aprendizaje de sistemas de ecuaciones lineales, su interpretación gráfica en el plano, en el espacio y representación de la proyección ortogonal, en la asignatura de Álgebra Lineal, mediados por el software SageMath como una tecnología del aprendizaje y el conocimiento. Esta propuesta se llevó a cabo en algunos cursos de Álgebra Lineal en la carrera de Ingeniería de Sistemas de la Universidad del Cauca, contribuyendo a incrementar la calidad de este, disminuir el índice de retención y aportar a la innovación educativa en la población estudiantil universitaria. La metodología para el desarrollo de este trabajo consistió en el diseño y aplicación de actividades que comprenden un conjunto de problemas los cuales, en algunos casos, requieren la creación de funciones en el lenguaje de programación Python bajo el ambiente de SageMath, para obtener posibles soluciones y correlacionar registros de representación algebraico y geométrico de los objetos matemáticos necesarios para su solución. Concluimos al término de esta investigación educativa la pertinencia de la integración de herramientas tecnológicas dentro del aula de clase en conjunción con las estrategias metodológicas activas para estimular la compresión de algunos conceptos del Álgebra Lineal; ya que el estudiante puede visualizar, manipular y observar estos objetos matemáticos abstractos eliminando acciones manuales innecesarias y centrándose en el análisis de la deducción lógica para la solución de las actividades planteadas.

  • English

    This work presents an innovative proposal for the teaching and learning of systems of linear equations, graphical interpretation in the plane, in space and orthogonal projection, in the subject of Linear Algebra, mediated by the SageMath software as a technology of learning and knowledge. The proposal was carried out in some Linear Algebra courses in the Systems Engineering career at the University of Cauca, helping to increase its quality, reduce the retention rate and contribute to educational innovation in the university student population. The methodology for the development of this work consisted of the design and application of activities that comprise a set of problems which require the creation of functions in the Python programming language under the SageMath, environment to obtain possible solutions and correlate algebraic and geometric representation registers of the mathematical objects necessary for its solution. We conclude at the end of this educational research the relevance of the integration of technological tools within the classroom in conjunction with active methodological strategies to stimulate the understanding of some concepts of Linear Algebra; since the student can visualize, manipulate and observe these abstract mathematical objects, eliminating unnecessary manual actions and focusing on the analysis of logical deduction for the solution of the proposed activities.

  • português

    Este trabalho apresenta uma proposta inovadora para o ensino e aprendizagem de sistemas de equações lineares, sua interpretação gráfica no plano, no espaço e na representação da projeção ortogonal, no materia de Álgebra Linear, mediada pelo software SageMath como tecnologia de aprendizagem e conhecimento. Essa proposta foi realizada em alguns cursos de Álgebra Linear da carreira de Engenharia de Sistemas da Universidade de Cauca, ajudando a aumentar a qualidade dos cursos, reduzir a taxa de retenção e contribuir para a inovação educacional na população estudantil universitária. A metodologia para o desenvolvimento deste trabalho consistiu no desenho e aplicação de atividades que compõem um conjunto de problemas, que, em alguns casos, requerem a criação de funções na linguagem de programação Python sob o ambiente SageMath, para obtenção de possíveis soluções e registros correlacionados de representação algébrica e geométrica dos objetos matemáticos necessários para sua solução. Concluímos ao final desta pesquisa educacional a relevância de integrar ferramentas tecnológicas em sala de aula juntamente com estratégias metodológicas ativas para estimular a compreensão de alguns conceitos da Álgebra Linear; o aluno pode visualizar, manipular e observar esses objetos matemáticos abstratos, eliminando ações manuais desnecessárias e focando na análise de dedução lógica para a solução das atividades planejadas.