12 de noviembre en el CIPEC

Dos sábados después de la sesión del 29 de octubre nos volvimos a reunir. El 5 de noviembre estuvo a que los chicos desarrollaron la tarea asignada, trabajada con Toño y la maestra Elda.

La foto muestra la construcción que entregaron al llegar a la sesión y sobre lo que conversaríamos en la segunda parte. Es muy sencillo evaluar el desempeño en este tipo de tareas, pero no el proceso. Entre otras cosas la escuela tradicional es más enfática en la vistosidad de los constructos que en el cuidado de su realización; por otra parte, el uso eficiente de la regla y el compás, o las escuadras, no es una prioridad en la escuela y un más o menos es suficiente. Y se observa a primera vista.
Un estudio de hace unos 25 años resaltaba que las niñas obtenían mejores notas que los varones, hasta la secundaria, simplemente por el esmero en la presentación de trabajos y no por la calidad de los contenidos. Y eso se refuerza todavía.

La primera parte de la sesión estuvo dedicada a hablar de pesos y medidas. En alguna sesión anterior algunos de los chicos habían declarado no saber lo que significaba un kilo, que es el nombre común para kilogramo cuando hacemos compras. Y me pareció significativo. Por supuesto, el significado de "kilo" como prefijo también se les escapaba.

Provista de una balanza de platillos comencé por preguntar si sabían qué era y para qué servía. Dijeron que no. Aproveché que dos empleadas del CIPEC habían entrado al aula para sacar algunas sillas para pedir a una de ellas, la señora Lolis, que respondiera a la pregunta, lo cual hizo sin problema. Con su respuesta puse en funcionamiento la balanza utilizando un plumón como objeto a pesar:

Discutimos también algunas de las aplicaciones del concepto de balanza, y los otros tipos de balanzas, como la de cocina que también llevé a la sesión.

Pasamos luego a plantear un problema para que ellos resolvieran (sin tener el kilogramo de frijol)

Las respuestas se concentraron en el pizarrón, como siempre:

En la segunda parte de la sesión retomamos la construcción entregada al incio. Primero, discutir conceptos muy básicos, utilizados para saber que lo que construyeron no estaba bien elaborado. Hay que recordar que se trata de un taller de matemáticas que trata de combinar el arte y la vida real, pero el fundamento matemático es esencial.

Entre las cosas que los alumnos deberían de haber podido calcular está el largo de una de las columnas de papel que hicieron en función de su ubicación sobre lo que debería ser la recta que contuviera los centros de las bases de las columnas. Y viceversa: determinar la altura de una de tales columnas dependiendo de la posición en que fuera a ubicarse.

Para no variar, cuando se trata de hacer frente a los errores que cometemos, surgen "los culpables". Y cada uno tiene uno o varios en mente: los maestros, los padres de familia, las instituciones y los propios chicos, todo depende a quién se le pregunte.

Continuamos hablando sobre lo que debió guiar su construcción:

De:

Pasamos a hablar de escaleras y sus inclinaciones, y de la pendiente como medida de la inclinación sin utilizar conceptos trigonométricos todavía. Como es mi costumbre de toda la vida, mi cuerpo sirve como instrumento para ayudar a visualizar lo que digo. De una pendiente cero (no inclinación)

A una pendiente positiva (para quienes me observan), pasando luego por todas las opciones:

Para introducir los conceptos matemáticos de manera correcta y útil, no como una mera fórmula:

Para desmitificar y ayudar a entender uno de los conceptos fundamentales en las aplicaciones modernas de las matemáticas:

Hasta ahí, porque hay que dejar madurar algunas cosas antes de ver si servirán para continuar.

Del 15 al 29 de octubre, en CIPEC

La siguiente actividad en CIPEC se desarrolló el 22 de octubre pasado.

Una dificultad que encuentran los alumnos. en diferentes niveles e instituciones educativas, es la de construir el espacio en tres dimensiones. Mi primera observación en alumnos universitarios ocurrió en 2010, con los alumnos del curso de Física Universitaria, primer semestre.

Buena parte de ese grupo exhibía una nula capacidad para establecer los cuatro puntos cardinales, a pesar de estar viendo el mar Pacífico y la línea que marca la frontera entre San Diego y Tijuana por la ventana de la universidad. Las dificultades para resolver ejercicios tradicionales tomados de un libro de texto hicieron aflorar esos "detalles": Un avión viaja 450 Km al Norte y luego 370 km al Este ..." resultó ser un reto.

Luego vino la representación de vectores en tres dimensiones y las dudas aparecieron en la mayoría. Hicimos un taller sabatino para ayudarles a construir el espacio y proporcionarles elementos de perspectiva y dibujo técnico (isometría, especialmente).

En el festejo de aniversario que los chicos del CIPEC organizaron por su cuenta, con el apoyo de maestros y autoridades, una de las actividades fue mostrar a sus padres y a la comunidad los murales que han creado y el huerto, así como exponer sus aprendizajes. Me parece que e logro mayor, en un año de trabajo, es verlos tomar la palabra, organizarse y expresar lo que les gusta y lo que no.

Cuando los chicos describieron el trabajo sobre los murales, explícitamente comentaron que Toño (su maestro titular), había dibujado unos "exágonos" y los tiralíneas con una regla, refiriéndose al primer mural de la imagen (a la izquierda), para que ellos pintaran con los colores que habían seleccionado.

En una sesión anterior una de las chicas había comentado sobre las dificultades que estaba teniendo con el dibujo en isométrico (ni siquiera tenía claro el nombre) en el bachillerato.

Con todo eso en la cabeza preparé un par de "instrumentos". Mis inspiradores: Durero y Leonardo.

La cuadrícula, hecha con popotes e hilaza, ciertamente no es de lo más preciso que existe, pero cumplió su función como instrumento para reconocer lo que vemos, independientemente de lo que sabemos.

El otro constructo, sin nombre aún, serviría para ilustrar lo que es un punto de fuga y por eso los cordones no están amarrados, fijos, lo que permite moverlos y mostrar la caja desde diferentes ángulos.

Para arrancar hablamos de los bordados y textiles y las diferentes técnicas, ancestrales algunas. En la escuela primaria (pública, para niñas) a la que asistí en Tepic, las tardes se dedicaban a aprenedr todo tipo de bordados y tejidos, incluído el bordado en seda para hacer un mantón. Luego, algunos documentales sobre el arte de hacer rebozos me hicieron conocer la destreza visual y manual de quienes los elaboran. Los jóvenes de este grupo no tienen experiencia en ninguna de estas artesanías

El punto de cruz y el bordado sobre deshilado fueron buenos referentes para terminar hablando de pixeles (concepto que los chicos desconocían; al buscarlo con ayuda de sus celulares dieron la definición de Wikipedia). La historia me la inventé, ciertamente.

 Las imágenes siguientes muestran el uso de ambos instrumentos. Primero: entrenar el ojo para observar y registrar lo que vemos, no lo que pensamos que es.

La posibilidad de afinar, usando mallas más finas:

Ver un ángulo (la esquina superior del salón, en este caso)

Complementamos con el otro artefacto: cómo se ve una caja (literalmente) desde diferentes puntos de observación.

La representación plana:

Dado que yo estría ausente por dos sábados, el trabajo planeado para que Toño lo desarrollara con ellos fue la siguiente:

1.        Llevar un envase de cartón: por ejemplo, un tetrapack (primero los prismas). Los chicos formarán un círculo alrededor del envase, de manera que cada uno pueda verlo desde un punto de vista particular (puedes tomar foto de cada uno, desde detrás de su cabeza, para captar lo que el chico ve). Cada uno deberá dibujar lo que ve.
2.       Mismo ejercicio, pero ahora con un objeto distinto: puede ser una silla.
3.       Mismo ejercicio, pero ahora con una botella transparente con agua hasta la mitad de la altura

En cada caso, ellos deberán reportar, junto a su dibujo, las dificultades que encontraron. Y todos pueden contrastar su dibujo con la foto, porque la foto muestra lo que ven.

Si quieres extender el ejercicio, puedes repetirlo, desde el huerto, cada quien dibujando el edificio (la mirada que tú fijes) y contrastar las producciones. 

Para el siguiente sábado (5 de noviembre) sería interesante que pudieran construir con popotes o palitos de paleta o cartulina recortada, una alameda (una fila de arbolitos) como se vería en perspectiva a lo largo de un camino. El punto de fuga lo podrías establecer tú (pienso en un escenario, en el que en una distancia muy corta, equivalente a lo ancho del foro, crean la ilusión de la perspectiva).

Las fotos dan cuenta del trabajo realizado y de las dificultades que todavía experimentaban en la sesión del 29 de octubre:

 

 

 

 
 

La construcción de una caja

Los chicos con los que trabajamos Toño y yo (él trabaja con ellos sobre temas de lectura, redacción, dibujo) tienen entre 12 y 15 año. El conocimiento algebraico es practicamente inexistente por los pésimos programas educativos vigentes y porque los docentes solamente siguen alguno de los libros de texto que siguen los pésimos programas de manera muy mala.

La sesión comenzó a las 9:00 en punto, cuando apenas habían llegado la mitad de los chicos. Sin pausa, una de las niñas mayores me pidió que le explicara lo que era una ecuación cuadrática (cosas que no ha entendido en la escuela).

Comencé por explicar en el pizarrón, utilizando plumones de diferentes colores para diferenciar los elementos, la escritura general formal de un polinomio, los coeficientes, los exponentes, la variable (aquí no es incógnita). Entendido eso, que el exponente mayor se llama grado del polinomio y que el coeficiente en ese término se llama coeficiente principal. A partir de ahí que, dependiendo del grado del polinomio se hablaba de lineales (grado 1), cuadráticos (grado 2), cúbicos (grado 3), etc.

Entonces, una ecuación cuadrática, expliqué, es un polinomio de grado 2 igualado a cero:

                                            a*x^2 + b*x^1+ c*x^0 = 0

haciendo explícitas todas las potencias de x y comentando que no escribimos x^1 sino x, porque se supone que eso ya lo sabemos; ni escribimos c*x^0 porque se supone que sabemos también que x^0 = 1 y entonces c*x^0 se convierte en c*1 = c

Es decir, escribimos c*x^0 = c y la ecuación se escribe simplemente como

                                           a*x^2 + b*x + c = 0.

Agregué que las funciones cuadráticas (y expliqué la diferencia entre polinomio, ecuación y función) eran muy importantes en el estudio de los problemas de tiro parabólico, lo que ilustré con un problema sencillo, la gráfica, y todo lo que resulta de ahí.

Mientras, llegaron todos los estudiantes.

Expliqué la tarea a desarrollar y la escribí en el pizarrón:

Cada equipo de 4 disponía de una única hoja tamaño carta de papel de color rosa o verde. Si la echaban a perder no podrían tener otra. Además, sobre la mesa del profesor (por un lado del salón) había juegos de geometría, tijeras, cinta adhesiva y papel milimétrico.

Con una hoja blanca mostré que había que marcar dobleces sobre los cuatro bordes de la hoja, todos a la misma distancia de cada borde, para poder formar las esquinas correctamente, y mostré cómo doblar. Se les pidió que tomaran nota de cada cosa que iban decidiendo y haciendo para elaborar el reporte que presentarían al final de la sesión. Y comenzaron a trabajar de manera independiente, con mi supervisión constante para detectar si estaban atorados en algún punto o si estaban en otra conversación y actuar de manera pertinente.

Los tres equipos comenzaron por medir la hoja de color con mayor o menor precisión: 28 por 21.5 centímetros.

Equipo 1, muy activo. Registraron todo su proceso y lo fueron transformando para hacerlo más ágil y claro. Nunca doblaron la hoja de color para hacer tanteos. Solamente medición y cálculo del volumen en cada ocasión que cambiaban la medida que debían "recortar" de cada lado. Tampoco utilizaron el papel milimétrico. Era el equipo de los más jóvenes.

Desde el principio me dijeron que la base rectangular de la caja mediría 28 cm menos dos veces lo que tenían que doblar, por 21.5 menos esas dos veces. Pero estaba variando esa cantidad en cada cálculo. Su cuaderno se percibe, en la foto, lleno de esas explicaciones. Les pregunté que, si sabían que esa cantidad era la que hací que todo cambiara estaba variando, qué podían hacer para simplificar: "ponerle x" dijo una de las niñas. El cálculo se simplificó y sustituyeron la escritura que se observa por una tabla en la que iban registrando el valor de x y el volumen resultante, en cada caso.

El valor inicial que dieron al doblez fue de 4 cm, pero fueron a 3.5, 4.25 y 4.5 para determinar si el volumen crecía o no.  x = 4 parecía el mejor valor. Les sugerí verlo con mucho más precisión: calcularon para 4.01 y 4.02. el volumen era mayor en 4.01 y bajaba en 4.02. Les confié el secreto de Wolfram Alpha y el valor que proporciona: x = 4.019

Equipo 2, haciendo dobleces, por tanteos, con una hoja de papel milimétrico. Sin llevar un registro, a pesar de la insistencia de mi parte. En algún moment uno de ellos sugirió que mientras menor la altura y mayor la base rectangular, el volumen sería mayor. Le sugerí que pensara qué pasaría si fuera como una charola de hornear. Cayó en cuenta de su error. Comenzaron a doblar una y otra vez la hoja de color, sin registrar lo que resultaba, hasta que dejó de ser útil. La hoja de papel milimétrico la utilizaron mal, pues comenzaron a marcar las distancias a partir de los márgenes blancos y no de los bordes. Construyeron una caja, sí, pero no podían determinar si era la de mayor volumen.

Equipo 3, sin mucha participación, sin organización a pesar de a reiteración. reguntaron si la caja podría tener forma de cubo. Les pregunté si doblando la misma distancia en cada lado de la hoja obtendrían un cuadrado para la base, dijeron que no. Doblaron la hoja milimétrica para armar una caja, como se observa, y después midieron. Doblaron la hoja de color múltiples veces. No lograron avanzar.

Pasados 40 minutos el Equipo 1 dió cuenta de su trabajo y, por razones de tiempo, yo me puse en calidad de escribana para llevar el proceso al pizarrón de manera concisa. Las flechas que conectan los cálcullos, gráficos y tabla fueron parte de las respuestas a las preguntas de sus compañeros. Cuando iba a tomar la foto del pizarrón, ellos mismos se acomodaron para salir, orgullosos de su logro.

Termiamos con un regreso al punto de iinicio de la sesión: dado que en la fórmula de volumen, explícita en el pizarrón, hay tres x (una en cada factor), tenemos una función cúbica. Y que podíamos graficarla o pedirle al Wolfram Alpha que nos dijera todos sobre el polinomio cúbico involucrado. 

Sí, hay talento a pesar de lo que diga el INEE y sus exámenes que miden lo que a nadie le importa.