Primera semana de febrero, en el CIPEC

Conociendo las carencias, la parte difícil de la construcción de un caleidoscopio o de un periscopio es conseguir lo que es necesario comprar: los espejos. Durante los primeros días del mes se me ocurrió construir un caleidoscopio de canica, con lo que hubiera en mi casa.

La idea vino de un regalo que me compró mi hijo en la Sagrada Familia, en Barcelona:

 

Sin tener el objeto a la mano (todavía no me lo envía), decidí construirlo con una canica verde, cartón de una caja vacía, papel aluminio en lugar de espejos, y experimentar:

a) Midiendo y utilizando el compás, por supuesto, para trazar el prisma:

Y construir un sencillísimo "tutorial" que hay que leer en el sentido de las manecillas del reloj (esta foto no la compartí con los chicos, solamente los constructos realizados):

La quinta imagen (verde) es lo que se observa a través del pequeño orificio hecho con la punta de un bolígrafo, viendo a través de la lente de mi celular. La sugerencia es utilizar una canica sin color, tan transparente como sea posible.

Con eso llegué a la sesión del 4 de febrero. Y la idea de aprovechar y experimentar para construir otro caleidoscopio pero con el prisma circunscrito.Primero: algo de vocabulario y la primera pregunta: ¿Qué necesitamos? Los chicos fueron dando las respuestas:

 

Y fueron simplificando el proceso:

 

La siguiente pregunta, ¿cómo medir el radio o diámetro de la canica?, encontró una respuesta con el uso de nuestra tecnología disponible (necesito un vernier, por cierto).

 

Lo cual condujo a la siguiente pregunta: conocido el radio, ¿cómo calcular la longitud del lado del prisma?

Y a establecer la ley de cosenos como medida expedita (y uno de los chicos preguntó qué cosa era eso del coseno... y abrió otra puerta):

Finalmente se estableció el proceso para completar la construcción:

El signo de "aproximado" para el valor de x se refiere a que en la construcción real del objeto, que no es el ideal del cálculo geométrico puro, hay que considerar lo grueso del cartón... o no cabe el prisma en el tubo ;)

Vino luego la premiación de los periscopios. Dos de los chicos no pudieron/tuvieron para comprar los espejos, pero los tomamos en cuenta; el de colores fue hecho por los hijos de la maestra Edna, fuera de concurso (pero les dimos un premio). Los otros dos, azules ambos, fueron los único a evaluar con la rúbrica previamente entregada: 

• El mejor construido, consideraron después de examinarlos, fue el azul más largo, opaco 
• El mejor presentado fue el azul cúbico, brillante
• Ambos pasaron la prueba con el rayo láser 
• Carmina, con el periscopio cúbico,  hizo una brillante exposición de lo que es, el funcionamiento y los usos de un periscopio. Fue la ganadora por unanimidad.

Durante las siguientes dos horas los chicos trabajaron con la maestra Edna construyendo artesanías para vender el 14 de febrero:

Los productos quedaron casi terminados:

Mientras iban terminando, alrededor de la una de la tarde, les propuse pequeños acertijos; les presté un montón de calculadoras solares, sencillas, que mi hermano Juan rescató hace unos años, y me regaló, de lo que tiran las escuelas en California:

 

 

"Maestra, usted es bruja", declaró una de las chicas. Hay que admitirlo, pues. Y luego "descubrir" el truco:

Cerramos la sesión. La maestra Edna, que sí sabe hacer cosas con cuidado y paciencia, se encargará de que construyan sus caleidoscopios de canica en la sesión del 11 de febrero en que estaré ausente. Cada chico solamente debe de llevar su canica. Y habrá premios, por supuesto.

CIPEC: Enero 28 de 2017

Lo sé siempre: entre sus deberes escolares, las sesiones sabatinas de 9 a 14 horas, y la vida familiar (incluyendo traslados, tareas, ayudar a sus padres en sus tareas o trabajos), es difícil que tengan tiempo, memoria o ánimo para desarrollar o pensar en lo que se me ocurre para que trabajen entre sesión y sesión.

De todas maneras, entre el 14 y el 21 de enero había comprado los regalitos para los premios del consurso de pericopios. En el Centro de Investigaciones en Óptica (CIO) encontré excelentes opciones, adecuadas para el propósito.

Parte de mi malestar del día 21 vino de subir hasta este punto, a buen paso, durante 1.5 km. y regresar al punto de partida, sin siquiera llevar agua y a pleno sol. Bueno, esas son las consecuencias de mi imprevisibilidad ;)

A los objetos que encontré en el CIO (las cuentas cambian de color, desde el blanco total, según la radiación ultravioleta) se añadió un libro para colorear, de ilusiones pticas: 

 

Dos de las chicas llevaban su intento de periscopio, pero no habían encontrado los espejos adecuados; al grupo se reintegraron dos nuevos jóvenes y se añadió un tercero. Mostré los objetos y pospuse el concurso para la siguiente semana,

Había comprado, además, un pequeño periscopio que puse a disposición de todos para que lo describieran:

La geometría hizo su aparición de manera necesaria. Lo que está en colores son las aportaciones de los chicos. Lo que está en negro es el proceso de formalización y de establecimiento de hechos desconocidos para la mayoría. El Teorema de Pitágoras no está en su acervo, ni siquiera como recitación.

Luego desarmamos el cubito para ver si habían acertado. Estaban satisfechos de haberlo hecho, aunque no sean tan comunicativos  ;)

De lo que siguió no tomé fotos. Esencialmente se trató de resaltar la importancia del teorema de Pitágoras como la regla con la que medimos, desde un terreno hasta distancias astronómicas. Si no han visto la conferencia de Terry Tao, The Cosmic Distance  Ladder, se las recomiendo ampliamente. Un lenguaje muy accesible al punto de que, al terminar su presentación, los chiquitos presentes en esa memorable sesión en UCLA le hicieron preguntas clarísimas mostrando su comprensión.

Lo que hicimos en este salón (no hay computadoras, la señal de Internet es mala y solamente la recibo a través de mi celular y en la última sesión ni siquiera funcionaban los contactos eléctricos) fue:

• hablar de las distancias que recorren los carteros que deben entregar la correspondencia saliendo de la oficina central,
• de cómo se orientan las calles de la ciudad a partir de ese punto, 
• de la imposibilidad de cortar caminos en zonas construidas, 
• de todas las rutas posibles que puede tomar un cartero para entregar una carta y recorriendo la misma distancia, 
• de por qué los choferes de UPS nunca dan vuelta a la izquierda en sus recorridos  
• de la trayectoria que recorrería un dron para hacer la entrega de la misma carta,
• establecimos la distancia entre dos puntos en el plano como aplicación del Teorema de Pitágoras, no como fórmula (una chica dijo que nunca antes había entendido de qué se trataba)

Hubo diagramas de ciudades cuadriculadas, por supuesto, con cuadras que miden lo mismo entre calle y calle y en cualquiera de las dos direcciones.

El concurso de periscopios se movió al 4 de febrero.

Actualización a las 7:20 del 6 de febrero.
Mientras reviso mis notificaciones en Facebook encontré esta nota fechada el 4 de febrero, sobre por qué los choferes de UPS nunca dan vuelta a la izquierda (es un ejercicio de programación lineal que hace unos años había discutido con alumnos de ingeniería). Muy oportuno.

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.

Sigue la historia de mis alumnos

Me queda claro que tanto la física como las matemáticas que han aprendido son de formulita. No saben analizar un problema ni, mucho menos, plantearlo. Un verano no da para deshacer todos los entuertos, sobre todo si el alumno es pasivo (también parte de su historia escolar) y no quiere arriesgar nada para no parecer "tonto". Solamente una alumna ha modificado esta actitud y los resultados son notables.

La cuestión es que el problema del cálculo del centro de masa siguió siendo difícil, dijeron.
Del libro de Física General de la serie Schaum debían resolver los ejercicios del 21 al 42 del capítulo 8, para un examen rápido, que aplicaría el lunes 30 de junio, para el que yo seleccionaría aleatoriamente uno de los ejercicios mencionados.

Me mandaron mensajes a través de Edmodo el domingo por la noche: que si era posible que antes del examen rápido resolviéramos las dudas. Casi todo eran dudas pero, especialmente, lo de centros de masa.

Sin revisar los problemas pregunté las dudas que habían surgido:

• cómo determinar la ubicación de la figura en el plano, de manera de simplificar los cálculos
• cómo determinar las "ecuaciones" de las curvas de la figura
• cómo determinar los límites de integración para los cálculos

y algunas cosas más.

Fui construyendo el siguiente diagrama, retroalimentado por las preguntas y dudas que iban surgiendo:

Todos quedaron satisfechos con la explicación.

Y entonces fuimos a ver el problema que no habían podido resolver, que resultó ser el 8.31

Es decir que no había nada de cálculo integral. Un simple ejercicio del centroide de un triángulo.

Antes de ver el ejercicio resuelto 8.10 (con las fórmulas) resolvimos el 8.31 trabajando a partir de la solución dada ahí mismo, y hacia atrás. Entonces "les cayó el veinte". Eso tampoco se les ocurre.

Lo que me parece más grave es esa parálisis que no les permite siquiera darse cuenta de lo ya hecho, de lo que tienen en las notas que hayan tomado en clase, etc. Pareciera que en automático la respuesta es "no sé y no voy a intentar comprender".

Mis reportes a las autoridades académicas, en el sentido de que estos alumnos necesitan una reeducación en matemáticas, particularmente, y no más cursos de formularios, recibieron como respuesta un "hay mucho por hacer". ¿Cuándo? ¿Quién?

Mi experiencia en el Colegio de la niñas.

Nunca había impartido un curso de Geometría Analítica en bachillerato (tercer semestre), aunque elaboré el programa para los colegios del Sistema Jesuita y diseñé y redacté un libro de texto que se utilizó con los alumnos del Bachillerato de la Ibero Tijuana, en línea y gratuito. Claro, el seguimiento de los alumnos en ese bachillerato, desde primer semestre, era parte de mi trabajo. Y muchos de ellos fueron mis alumnos en los primeros dos semestres, donde se sientan las bases para la Geometría Analítica. Los programas de esos cursos también estuvieron a mi cargo.

Lo anterior equivale a decir que desconocía por completo cómo funcionan los bachilleratos en general, y solamente tenía la experiencia de Oscar en la Prepa Lázaro Cárdenas de Tijuana. Es decir: llegué en blanco con mis dos grupos de niñas.

Había transcurrido ya un mes sin que hubiera profesor asignado para ese curso y me contactaron a través de una amiga; me pareció interesante y acepté. Un mes sin clase de matemáticas resultó ser una gran barrera. Lo que habían aprendido en los cursos anteriores parecía haberse desvanecido por completo, excepto en algunos casos muy notables. Además, en uno de los grupos hay una jovencita japonesa de primer ingreso, que no hablaba español (ni lo habla todavía) y cuyo auxiliar es un traductor en el que escribe lo que ve en el pizarrón. Hubo que buscar textos en inglés, que es lo que mejor entiende, y elaborar en esa lengua algunos materiales y los exámenes. En el otro grupo hay una chica coreana que medio habla español y no habla inglés. La colaboración entre las alumnas era casi nula y esperaban un curso de recetas. Además, mi total desconocimiento de los reglamentos de una escuela que depende de los Legionarios de Cristo. Hay anécdotas para compartir, derivadas de eso.

Pero a mí nadie me dijo de los reglamentos hasta poco más de una semana después de que me incorporé al Colegio. En ese tiempo las chicas aprendieron que el celular tiene usos diferentes a los que ellas acostumbraban, que hay sitios como Desmos y Wolfram Alpha para apoyar el aprendizaje y que se pueden compartir documentos en Dropbox y Drive, evitando el papeleo. Una de las sorpresas para el coordinador fue ver a las alumnas en parejas o grupos de tres ayudándose a entender los problemas, sentadas en el piso, por ejemplo. Sin embargo los asuntos de motivación y participación fueron la batalla constante a lo largo de los tres meses del curso, de los cuales un mes completo se perdió entre los periodos de exámenes, las misas, los retiros de las niñas, etc.

Y sin embargo hubo pocas alumnas reprobadas. Ciertamente, el sistema de calificación (otra de mis sorpresas) es bastante relajado. Pero lo esencial del curso (rectas, parábolas y circunferencias) quedó en la mayor parte de las alumnas.

Este semestre decidí comenzarlo utilizando Edmodo para tener un mejor control de los avances y la participación de cada una de las niñas. Ha resultado muy motivador. Pero por otro lado, decidí también comenzar el curso de Pre cálculo (Mate IV) a partir de problemas de modelado, retomando las rectas para modelar situaciones sencillas, al tiempo que vamos construyendo el lenguaje que require hablar de funciones. Todo documentado en el grupo de Edmodo.

Esta semana comenzamos a analizar polinomios, en general, utilizando los recursos de Desmos, dado que las situaciones que se plantean en los artículos de las revistas Nexos (diciembre 2012) y Este País (enero 2013) no muestran comportamientos lineales. Y hay muchos tipos de comportamientos. Suficientes para avanzar construyendo un curso que desarrolle habilidades de observación, de comprensión de la realidad y de las alternativas de análisis para el planteamiento de soluciones, al mismo tiempo que hablamos de funciones y sus gráficas y aprendemos el lenguaje que corresponde.

A mí me parece que está funcionando, aunque es muy pronto para decirlo. Veremos, en un mes, si tengo razón.

Qué es un problema

Sigo con la historia de los problemas en la clase de matemáticas de mi hijo, en primero de primaria.
Cuando los niños entraron a segundo grado, cambié a mi hijo de escuela. Es algo que ha agradecido toda la vida. Sebastián (compañerito de Pako desde los días de la guardería, a los 20 meses) se quedó en el colegio "Jean Piaget" de Mixcoac.

La mamá de Sebastián, una excelente amiga y a quien considero una segunda madre para mi hijo, me pidió apoyo: Sebastián sabía realizar las operaciones aritméticas sin dificultad, pero no entendía los problemas que se le planteaban.

Era como natural. Después de haber sido entrenados a responder a las palabras claves, los problemas que requerían de más de una operación o que incorporaban multiplicación o división le presentaban retos. Escribí un texto para apoyarlo y, según su mamá, el niño entendió perfectamente y resolvió sus dificultades. La maestra utilizó el texto con su grupo y dijo que funcionaba muy bien. El texto se encuentra, con otros materiales, en mi website .

Pero eso de que funciona no hay que tomarlo tan al pie de la letra. En un taller con profesores de primaria (del cual surgió el texto que compartí en la entrada anterior) me ofrecí a hacerme cargo de un grupo de niños de segundo grado, ante la ausencia del sustituto del profesor titular. Asumí que el texto, probado y ya publicado por la Universidad Pedagógica Nacional, era un buen material para utilizarlo con esos chicos. Error total. El contexto no era el mismo que el de las primarias que yo conocía; los niveles de lectura y de lenguaje de los alumnos eran muy distintos. Me costó mucho trabajo establecer un diálogo con los niños. Hasta que alguien me rescató y rescató a los chiquitos de semejante experiencia. Un aprendizaje que me hacía falta.