Tema de Investigación

LA GEOMETRÍA A TRAVÉS DEL ARTE





Para acercar el concepto de Geometría a nuestros/as alumnos/as, vamos a hacerlo a partir de ciertos objetos cotidianos, así podremos establecer una primera aproximación, dando paso al trabajo con los mismos, buscando la manipulación y el acercamiento a las diferentes formas geométricas que existen, para una familiarización necesaria a la hora de extraer cualidades y características de las mismas, que facilitará posteriormente el trabajo de la geometría mediante el arte.

Los objetivos de este trabajo de investigación son:

Trabajar la geometría desde una perspectiva significativa y motivadora.
Acercar al niño al análisis e investigación de las propiedades geométricas de los objetos.
Posibilitar el conocimiento de diversas expresiones artísticas relacionadas con la geometría.
Facilitar el aprendizaje de la matemática, relacionándolo con otras áreas de experiencia.

El plan de actuación de la investigación será realizar:

Actividades relacionadas con el análisis de objetos cotidianos y su exploración en cuanto a características geométricas se refiere.
Actividades relacionadas con el análisis de obras de arte en la que aparece geometría.
Actividades relacionadas con la construcción plástica partiendo de formas geométricas.  

A continuación, veremos algunas actividades al respecto:

El museo de la clase

“El museo de la geometría en clase” consistirá en una actuación longitudinal a lo largo de todo el proyecto, sirviendo como primera aproximación a las características de las distintas formas geométricas, además de actuar como motivación para el resto de las actividades.
Consistirá en la preparación de un museo o exposición, que comenzará en los primeros días, en los que la maestra traerá algunos objetos a la clase, seleccionados previamente atendiendo a sus características geométricas. Dichos objetos deberán ser conocidos por los alumnos, propios de su vida cotidiana, en este caso: una caja de zapatos (un prisma), un bote de 'Nesquik' (un cilindro) y un dado (un cubo).

Se propondrá a los alumnos que hagamos un museo, pero se planteará el problema de cómo ordenamos los objetos, de cómo podemos organizarlos para que aparezcan claramente distribuidos en el museo. De esta manera, procurando llevar el coloquio por aquellos temas que nos interesan, geométricamente hablando, se podrá establecer algún criterio, que será decidido entre todos; puede ser: los que ruedan, los que se mantienen de pie, los que tienen bordes, los que tienen esquinas…trabajando, además, características como la existencia de caras planas, número de caras y su igualdad o no, posibilidad de apilarlos…

A partir de aquí, y tras haber colocado una mesa como soporte para la exposición, propondremos a los niños la búsqueda en la clase de algún objeto que podamos incluir también en la misma. Podemos encontrar un bote para los lápices, un lápiz hexagonal grueso (cortando la punta, para evitar confusiones), una pelota… Entre todos, iremos decidiendo en qué lugar del museo lo colocamos, según sus características.

Con esta actividad, lo que se pretende es que los niños relacionen la geometría con los objetos cotidianos, acercarlo al análisis e investigación de las propiedades geométricas de los objetos, así como clasificar formas geométricas tridimensionales siguiendo diversos criterios.

Para darle continuidad, se destinará uno de los tiempos de la asamblea inicial que se realiza a primera hora de la mañana, para la introducción de los nuevos objetos que los niños puedan ir trayendo. En ella, los niños tocarán cada uno de los objetos, diremos cómo se llaman (aprovechando para introducir algunos nombres geométricos), y comenzaremos a animar a los alumnos para que vayan diciendo características.

Conforme vayan introduciéndose objetos, se podrá ir modificando los criterios, y reorganizando la exposición según las necesidades y los nuevos elementos. El trabajo de los objetos nuevos que vayan trayendo, así como de los objetos que ya teníamos (habrá días en los que no traigan objetos, para lo que llevaremos nosotros algún otro, o bien trabajaremos con los que ya tengamos) lo podremos desglosar en algunas actividades concretas, que se exponen a continuación.

Actividades relacionadas con el museo de la clase 

En los momentos destinados a ello, y conforme vaya avanzando el número de objetos del museo, se irán planteando las siguientes actividades:

1. Dibujo de objetos del museo

Esta actividad será realizada de forma puntual, consistiendo en el dibujo, por parte de cada uno de los niños, de un objeto, el que ellos elijan, del museo. Se pretende con ello, que los niños se esfuercen en representar sobre el papel aquellas cualidades geométricas que se han trabajado de los objetos, pudiendo nosotros comprobar el grado de asimilación de algunos conceptos trabajados en el museo.
Se realizará de forma individual, aunque dispongamos la organización del aula con las mesas frente al museo, del cual extraeremos los objetos seleccionados.

2. Dibujo de cómo percibimos el museo, globalmente

De forma similar a la actividad anterior, los niños podrán dibujar, en un folio, el museo, tal y como ellos lo perciben. La actividad se realizará en un momento en el que el desarrollo del museo esté avanzado, de forma que tengan la posibilidad de incluir en el dibujo un gran número de elementos, clasificados según los criterios tomados en consenso. Se pretende que los niños realicen una visión analítica y sintética para poder plasmar en papel aquellas características que observan en el museo, construido por todos los niños.

Aunque la actividad sea individual, también se distribuirán las mesas frente al museo, de forma que se tenga una visión global, que es la que se pretende con esta actividad.

3. Con los ojos cerrados

Una de las actividades que se llevarán a cabo en relación al proyecto estará basada en el tacto, como otro sentido que nos podrá acercar a las características de las formas geométricas. Consistirá la actividad en colocar todos los objetos del museo (los que en ese momento pertenezcan a él) en una bolsa opaca, y que cada niño vaya metiendo la mano, coja uno, e intente averiguar de qué objeto se trata, diciendo sus características en cuanto a sus propiedades geométricas.

Se realizará en gran grupo, en los momentos dedicados a las actividades relativas al museo.

4. Adivina qué es

Esta actividad supondrá otra manera lúdica de acercar a los niños a las características y propiedades de los objetos. Estas actividades nos irán aportando la oportunidad de ir diferenciando tipos de formas geométricas.
En gran grupo, un niño saldrá y comenzará a describir y dar pistas sobre alguno de los objetos que elija o que se le asigne. Comenzará a decir si tiene esquinas, si rueda, si tiene caras planas, cuántas… Sus compañeros deberán averiguar de qué se trata, con ayuda de las pistas que se les han ido dando.

5. Composiciones con los objetos del museo

Con intenciones similares de las que se tenían en actividades anteriores, esto es, con el fin de que los niños exploren, manipulen, y de forma experimental vayan extrayendo las características de determinados cuerpos geométricos, se realizará esta actividad, consistente en tocar los objetos, moverlos, e ir realizando con ellos diferentes composiciones y construcciones, atendiendo (guiados por nosotros) al hecho de que algunos se pueden apilar, otros no, otros no se mantienen en equilibrio, otros se pueden apilar pero difícilmente aguantará otro objeto sobre él…

Se realizará en pequeño grupo y será otra de las actividades que formen parte de las actuaciones derivadas del “museo de la clase”.

Disponible en: http://www.um.es/documents/299436/550133/LEANDRO+BARQUERO,+CARMEN+M.pdf


Introducción a la Medida y su relación con la Geometría en Educación Primaria.


Vamos a pasar a dos conceptos muy importantes en las matemáticas, como son el Teorema de Pitágoras y el Teorema de Thales:


Teorema de Pitágoras: Pitágoras de Somo fue un filósofo de la Antigua Grecia en el nacimiento del razonamiento matemático, además, participó en actividad numérica desde que los números son números y por lo tanto muchos hallazgos de estos tiempos están relacionados con Pitágoras de Samo. Hoy en día es más conocido por un teorema que por sus otros hallazgos porque su teorema es utilizado aún, hoy en día para representar un triángulo de tipo rectángulo, eso lo veremos a lo largo de este artículo.

Teorema de Pitágoras

Es una teoría inventada por Pitágoras de quien lleva su nombre, es usual  y hasta hoy en día es un tema que hay que estudiar en la escuela primaria y que a pesar del tiempo que data desde la Antigua Grecia el teorema es utilizado para describir a un triángulo rectángulo, .el teorema, como muchos otros nunca variará porque viene de una teoría, la cual ha sido ya comprobada y no hay forma de que la misma varíe, se repetirá siempre y cuando se cumplan las condiciones dadas sobre las cuales Pitágoras trabajó.
El teorema consiste en que a un triángulo rectángulo se le pueden conocer las medidas de todos sus lados sin saber la longitud de uno de ellos y esto puede lograrse gracias a una fórmula matemática que dirá cuál es la medida de ese lado. La fórmula del teorema de Pitágoras.


Antes de conocer la formula y llegar a realizar cualquier triangulo hay que saber cuáles son los lados de un triángulo rectángulo, dos de los lados del triángulo rectángulo, los más pequeños reciben el nombre de catetos, y por el otro lado al contrario de los catetos, encontramos el lado más grande o largo  llamado hipotenusa.


Así tendremos un triángulo con dos catetos formando un ángulo de 90 grados y cuya analogía la encontramos a las 3 de la tarde de un reloj de aguja y la unión de los dos extremos de los catetos formando el lado de mayor longitud la hipotenusa. Luego al valor de la hipotenusa hará que calcularle la raíz cuadrada

Formula y cálculo del teorema de Pitágoras

El cálculo del teorema implica que el cateto A al cuadrado + el cateto B al cuadrado es igual a la hipotenusa al cuadrado. Este teorema tiene mucha utilidad y se calcula al cuadrado debido a que dé el salen 3 formas geométricas cuadradas que es útil para muchos otros cálculos

Esta es a formula:


Imaginariamente cada lado esta multiplicado por sí mismo (al cuadrado), porque cada uno de los catetos e



hipotenusa representa el lado de un cuadrado imaginario que no se encuentra dibujado pero que es útil para otros cálculos matemáticos.
Método didáctico para explicar la fórmula del teorema de Pitágoras: problemas de razonamiento lógico matemático, con la ayuda de este método el niño de primaria podrá calcular sin ningún problema el Teorema y las áreas de un triángulo rectángulo.
No existen demasiadas dificultades a la hora de que los niños aprendan el método para el cálculo de un triángulo sabiendo cuales son los datos




El Teorema de Tales: su explicación paso a paso y algunos problemas.
En la mayoría de ocasiones para encontrar la solución a un problema, primero tenemos que buscar datos relevantes.Cómo un buen detective! En geometría, es fundamental buscar aquellos elementos que nos interesen.
Dos hechos históricos
Se cuenta que el matemático Tales de Mileto (siglo VI a.C.), utilizando la semejanza de triángulos y su ingenio resolvió dos problemas nada sencillos en su época, como estos dos:

                                                          
¿A qué distancia estaban los barcos enemigos?




                                                        
 ¿Qué altura tenía  la gran pirámide de Keops?

Antes de ver cómo pudo encontrar la solución el gran sabio griego, ¿te atreves a plantear el problema haciendo un pequeño esquema?

Para facilitarte las cosas, te muestro sobre la pantalla algunas cosas que te vendrá bien recordar.
Semejanza de triángulos
Ten en cuenta que dos triángulos son semejantes si tienen sus ángulos correspondientes iguales y si sus lados homólogos son proporcionales entre sí.
Triángulos semejantes trazando paralelas
También es importante que recuerdes que si en un triángulo trazas una línea paralela a cualquiera de sus lados, obtendrás dos triángulos semejantes. Mira cuantos sale ahora! Por ejemplo, en el polígono azul hay 4 triángulos semejantes:



Teorema de Tales sobre triángulos semejantes
¿Te acuerdas?

Afirma que si dos rectas cualesquiera se cortan por varias rectas paralelas, los segmentos determinados en una de las rectas son proporcionales a los segmentos correspondientes en la otra.
Dicho de otra forma.Cuando veas rectas paralelas,”córtalas” y obtendrás varias razones de semejanza.


Explicación del teorema de Tales
Cuando la ciudad de Mileto, situada en la costa griega, iba a ser atacada por los barcos enemigos, los soldados recurrieron a Tales. Necesitaban saber a que distancia se encontraba una nave para ajustar el tiro de sus catapultas.

El genio matemático resolvió el problema sacando una vara por la cornisa del acantilado, de tal forma que su extremo coincidiera con la visual del barco. Conociendo su altura (h), la del acantilado (a) y la longitud de la vara (v), calculó sin dificultad la distancia deseada (x). Parece sencillo, ¿verdad?



Observa que ahora tenemos dos triángulos semejantes, de tal forma que al ser sus lados proporcionales, podemos establecer la siguiente igualdad.



De esta forma consiguió calcular el valor de la distancia x. El resto de datos ya los conocía.




Actividades - La medida y su relación con la Geometría.


* Apoyamos una escalera de 13 m de longitud sobre una pared, de forma que su base queda separada 5 m de la pared al nivel del suelo. ¿A qué altura llega la escalera?


* Un niño está apoyado en un muro cuya altura es 3,20 m. Si la longitud de la sombra del niño es 1,35 m y la del muro 2,10 m, ¿cuánto mide el niño? ¿cuál es la relación de proporción entre la sombra del niño y su altura?


* En un trapecio rectángulo se conocen las medidas de los dos lados paralelos, que son 3 cm y 7 cm respectivamente. Además, se sabe que el lado contiguo al de 3 cm es congruente con éste. Dibuja el trapecio y calcula la longitud del lado que falta.


* El lado de un rombo mide 12,5 cm y una de sus diagonales mide 15 cm. ¿Cuánto mide la otra diagonal?  


* Julia quiere subir a un tobogán que tiene una pendiente del 9%. Si la longitud de la rampa del tobogán es de 2,5 metros, ¿a qué altura estará Julia cuando suba las escaleras del tobogán para empezar a deslizarse?


* Calcula la altura de un obelisco que proyecta una sombra de 2´7 m; sabiendo que, a la misma hora, un edificio de 6 m de altura proyecta una sombra de 4 m.

Actividades - Introducción a las funciones

* La siguiente gráfica representa una excursión en autobús de un grupo de estudiantes, reflejando el tiempo (en horas) y la distancia al instituto (en kilómetros).



a) ¿A cuántos kilómetros estaba el lugar que visitaron?
b) ¿Cuánto tiempo duró la visita al lugar?
c) ¿Hubo alguna parada a la ida? ¿Y a la vuelta?
d) ¿Cuánto duró la excursión completa (incluyendo el viaje de ida y el de vuelta)?

* Se va a organizar una excursión y el precio por persona va a depender del número de personas que vayan a dicha excursión. El número máximo de plazas es de 60, y el mínimo, 10, admitiendo solamente grupos de 10 personas. La siguiente gráfica nos muestra la situación:



a) ¿Qué significado tiene el punto (20,8)? ¿Y el (40, 4)?
b) ¿Por qué hemos dibujado la gráfica solo entre 10 y 60? ¿Podríamos continuarla?
c) ¿Es una función continua o discontinua?
d) ¿Por qué no unimos los puntos?



* Las siguientes gráficas corresponden al ritmo que han seguido cuatro personas en un determinado tramo de una carrera. Asocia cada persona con su gráfica:




Mercedes: Comenzó con mucha velocidad y luego fue cada vez más despacio.
Carlos: Empezó lentamente y fue aumentado gradualmente su velocidad.
Lourdes: Empezó lentamente, luego aumentó mucho su velocidad y después fue frenando poco a poco.
Victoria: Mantuvo un ritmo constante.



Introducción a las funciones


Concepto de función. Dominio, recorrido y gráfica.

Concepto de función.
Una función es una relación establecida entre dos variables que asocia a cada valor de la primera variable (variable independiente x), un único valor de la segunda variable (variable
dependiente y).
Esta relación se representa mediante y = f(x).
EJEMPLOS: sea un vehículo que circula 100 km/h de forma constante
a) RELACIÓN 1: hora del viaje y temperatura exterior
b) RELACIÓN 2: hora del viaje y kilómetros recorridos   


Concepto de función: formas de determinar las funciones.
Las funciones se pueden determinar de varias formas:
      Mediante una tabla de valores.
   Mediante su expresión analítica.
   Mediante su gráfica.
No todas las curvas del plano se corresponden con la gráfica de una función.




Dominio o campo de existencia.




Si una función viene determinada por una fórmula, para obtener el dominio de la función debemos tener en cuenta, las restricciones que tienen las operaciones algebraicas con números reales:
     No está permitido dividir ningún número real por 0.
     Se permiten radicales de índice par sólo si el radicando es mayor o igual a 0.
     Se permiten logaritmos sólo si el argumento es mayor estricto que 0

Otros motivos:
     Por el contexto del problema del cual se ha extraído la función. 
     Por voluntad o interés de quien propone la función.
Recorrido de una función.



Gráfica de una función.
Obtención del dominio y recorrido de una función mediante su gráfica
El DOMINIO de una función se puede obtener proyectando sobre el eje X cada uno de los puntos de la gráfica.
El RECORRIDO de una función se puede obtener proyectando sobre el eje Y cada uno de los puntos de la gráfica.