viernes, 22 de mayo de 2009

EXPERIMENTOS HIDROSTÁTICA
Experimento 1: Presión hidrostática
Se hacen dos agujeros a diferente altura en una botella grande de refresco y se tapan con plastilina. Se llena la botella de agua. Al quitar la plastilina se producen dos chorros. El alcance del que está a mayor profundidad es mayor debido a la mayor presión hidrostática que hay a la salida.
Experimento 2: Un huevo que no se hunde
Llena dos vasos con aproximadamente ¾ de agua. En un vaso se añade aproximadamente ¼ del mismo con sal y se agita hasta que la sal se disuelva. Introduce un huevo en cada vaso y observa lo que sucede. El huevo se hunde en el vaso con agua pero flota en el vaso con agua salada. La sal hace el agua más densa que el agua pura, y por eso flota sobre ella. El Mar Muerto tiene tanta sal que todo el que nada en él flota.
Experimento 3: Chafando una lata
La presión atmosférica es lo suficientemente intensa como para chafar una lata metálica. Se puede hacer utilizando una lata metálica con tapón de rosca (evita utilizar una lata que haya contenido alguna sustancia explosiva).Introduce una pequeña cantidad de agua en una lata y colócala en el fuego, destapada. Calienta hasta que salga vapor y, rápidamente, con un guante de horno cierra la lata con el tapón. Pon la lata debajo de un grifo y echa agua fría sobre la lata. La lata se chafará.Cuando el aire en la lata se calienta, su presión sube y algo de aire se escapa. Cuando se cierra la tapa, el vapor y el aire caliente permanecen aproximadamente a la misma presión que la atmósfera circundante. Una vez que la lata se ha enfriado, se enfría también el aire, su presión cae, permitiendo que la mayor presión exterior chafe la lata.Puede hacerse también utilizando una lata de refresco, de aluminio. Pon una pequeña cantidad de agua en ella (aproximadamente 3 cm) y caliéntala sobre una placa caliente hasta que empiece a echar vapor. Utilizando pinzas, introducirla en un recipiente con agua fría, de unos 15 cm de profundidad. El agua evita que el aire entre.
Experimento 4: Meter y sacar un huevo en una botella
Cuece un huevo duro y pélalo. Echa un cerillo encendida en un recipiente de cristal de cuello ancho. Pon el huevo en el cuello de la botella. El huevo será absorbido y se introducirá en la botella. Para sacar el huevo sopla vigorosamente en la botella y aparta los labios de la botella. El huevo resulta despedido.
Experimento 5: Un submarino en una botella
Llena una botella de plástico de refresco hasta arriba con agua. El submarino es la capucha de un bolígrafo, un pequeño vial o tubo de ensayo o el bulbo de goma de un cuentagotas. Lastra el extremos abierto con plastilina, alambre o cualquier cosa que le haga flotar exactamente en el agua (es necesario que tenga una pequeña burbuja en la parte de arriba). Debe estar siempre a punto de hundirse.Asegúrate que la botella está llena casi hasta rebosar y atornilla el tapón. Cuando la botella se estruja el submarino descenderá. Cuando se hace esto el agua entra en el submarino, el único lugar dónde puede ir. La pequeña cantidad de aire del submarino y la densidad total del submarino hace que se hunda.Como submarino se puede utilizar una bolsa de ketsup o de salsa de soja y se observa como el aire cambia de tamaño en la burbuja.
Experimento 6: Pelota en un embudo
Se coloca una pelota de tenis en la mesa y coloca un embudo sobre ella. Une el embudo a un secador y conecta el flujo de aire. La bola será atraída por el embudo y sujetará la bola aunque levantemos el embudo, estando éste boca abajo.

miércoles, 13 de mayo de 2009

ERRORES DE SIEMPRE !

Casi todos nos hemos topado con alguno de los errores comunes que comenten nuestros alumnos a la hora de resolver un problema. Errores que van desde una operación incorrecta a la omisión de teoremas básicos.


















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EL SISTEMA HELICOIDAL

¿Qué es el Sistema Helicoidal? Esta pregunta zumba en mi mente desde hace varios años. He buscado la respuesta, pero no la encuentro certeramente. Algunos profesores me dicen que una definición de Sistema Helicoidal es:
“…ir subiendo poco a poco el nivel, repasando sobre los mismos temas y problemas pero cada vez con mayor conocimiento y experiencia con lo cual se consigue una comprensión cada vez mayor del mismo…”
Eso me suena a mecanización, empero no encuentro el sustento teórico de ese “famoso sistema” aplicado por algunos colegios “preuniversitarios” para educar a muchos niños y jóvenes.
¿Con el título de Sistema Helicoidal se quiere explicar, a caso la repetición de una tema específico de la matemática, año tras año, hasta que quede “entendido”?
No encuentro respuesta porque en ningún estudio de investigación, que he consultado, hallo este término aplicado al ámbito educativo.
Sin embargo, muchos padres de familia confían en que ese sistema es efectivo, ¿efectivo en qué?. Efectivo acaso en que sólo ingresen a la universidad. Y que hay de los jóvenes que no alcancen ingresar por distintas razones. ¿Se les está formando para afrontar su incorporación y desenvolvimiento en una sociedad vertiginosa, donde el desarrollo es exponencial, en todos sus ámbitos?
No pienso que la educación se reduzca a simplemente al ingreso a la universidad, que dicho sea de paso, en Perú las universidades abundan y son de muy bajo nivel (hay algunas excepciones, por supuesto). Abundan las universidades tanto como los que quieren alcanzar una vacante, pensando que su futuro está asegurado con el ingreso.
En donde sea que vayamos, en Lima específicamente, encontramos inmensos letreros resaltando que tal o cual alumno ingresó a la universidad, simplemente porque estudió en tal o cual centro educativo ( o institución educativa, como ahora se le llama). Es más, encontramos el eslogan “preuniversitario”, consecuencia de la mercantilización de la educación.
Son pocos centros educativos que no han sido afectados por esta vorágine mercantil educativa. Especialmente conozco uno cerca de mi casa. Donde enfáticamente el director me comenta que lo de preuniversitario es simplemente marketing, y no pasa de eso. Asimismo, me comenta que la formación de los futuros ciudadanos sobrepasa alcanzar una educación superior y que uno de los requisitos, para formar niños y jóvenes, es tener presente que se debe brindar una educación para la vida.
La educación no se puede reducir a la repetición de temas. Ni tampoco al simple ingreso a la universidad. Se debe procurar brindar una verdadera educación para el desarrollo de las capacidades del futuro ciudadano, procurando de esa manera alcanzar el éxito y no frustrarse por no alcanzar una vacante universitaria.Si alguien conoce qué es el Sistema Helicoidal y su sustento teórico, lo esperamos con ansias.

Taller de Magia Matemática (Matemagia)

En el taller vamos a presentar una serie de juegos de magia, que pueden ser usados en clase de matemáticas de diferentes niveles. En algunos casos como mero elemento de motivación y en otras relacionándolos con contenidos concretos del currículo, como por ejemplo divisibilidad, lenguaje algebraico, ecuaciones, etc. y, sobre todo, como pequeños trabajos de investigación y de resolución de problemas.
Estos juegos los puede realizar cualquiera, aún sin saber el principio que se esconde detrás, pero son una buena excusa para tratar contenidos matemáticos en nuestras clases de una forma más amena.
Los juegos de magia, suelen tener un efecto inmediato sobre la mayoría de los alumnos, que rápidamente quieren saber “el truco”. Debemos dejar muy claro, que lo que estamos haciendo, disfrazado de magia, en realidad es, solamente y nada menos, que matemáticas. Los juegos que vamos a proponer no requieren ninguna habilidad especial, todo lo más un poco de preparación previa. Nuestros alumnos sienten una cierta debilidad por la baraja, así que siempre que sea posible, se recomienda usar versiones de los juegos que incluyan cartas.
Iremos comentando los juegos relacionándolo con algún contenido del currículo, aunque algunos de ellos puedan usarse para más de un contenido. La mayori de los juegos, no requieren de grandes explicaciones, pues el fundamento matemático lo hace evidente.

Empecemos con algunos juegos numéricos:


Divisibilidad:

1.- Magia con el 11 o el 13 o el 7

Escribe un número de tres cifras abc.
Forma un número de 6 cifras, escribiendo las tres cifras repetidas abcabc.
Divide por 13
Divide por 11
Divide por el número pensado abc.
Adivino: Has obtenido como resultado 7

Explicación: el número abcabc=abc*(1001)=abc*7*11*13


2.- Magia con el 11

Un nº de 8 cifras ( cualquier nº par de cifras)
Invierte el orden de las cifras.
Suma los dos números anteriores
Tapamos una cifra
El mago observa el resto y adivina: “el número tapado es…”

Explicación: La suma de los dos números debe ser múltiplo de 11, por tanto basta aplicar el criterio de divisibilidad por 11, para encontrar la cifra tachada.
Podemos hacer un juego similar al anterior, pero utilizando el 9:


2b.- Cifra tachada

Escribe un número de 6 cifras. (Pueden ser más).
Pr ejemplo la Fecha de Nacimiento 23041994
Cambia el orden de las cifras.
Resta los dos números anteriores.
Tacha un dígito de ese resultado (que no sea 0)
Suma el resto de los dígitos y dime el resultado.
La cifra tachada es … 9 menos (el resultado de la suma)

Explicación: El número formado es múltiplo de 9.

Hay muchos juegos relacionados con el 9, veamos 2 más basados en esa misma idea:

3.- 20 cerillas

Tenemos una cajita con 20 cerillas. Nos colocamos de espaldas a la mesa.
Un voluntario, retira un número de cerillas entre 1 y 10 y las guarda.
Cuenta las restantes y suma las dos cifras del resultado, retira ese número de cerillas y las guarda.
Ahora, retira unas cuantas más, y las pone en su puño cerrado.
Nos volvemos y “en tu mano hay ...9 – las que hay encima de la mesa


4.- 1089

· Escribe un número de tres cifras.
· Invierte el orden de sus cifras.
· Resta los dos números y toma el número obtenido.
· Invierte las cifras de ese último número
· Suma los dos últimos números
•EL RESULTADO ES 1089

Jugando con el Álgebra:

La utilización del álgebra, nos permite seguir los razonamientos de muchos juegos de magia, descubriendo todos los secretos, sin más que traducir los elementos del juego al lenguaje algebraico. Además permite a nuestros alumnos inventarse sus propios juegos de magia. Veamos un par de ejemplos.

5.- Adivinar día y mes de nacimiento, nº de hermanos y nº de calzado.

Piensa en el día de tu nacimiento x
suma 3 x+3
multiplícalo por 5 5x + 15
multiplica por 4 20x +60
resta 3 20x +57
multiplica por 5 100x+285
Suma el nº del mes de nacimiento 100x + y +285
multiplica por 10 1000x+10y+2850
suma 5 1000x+10y+2855
Suma el nº de hermanos (incluyéndote tú) 1000x+10y +z+2855
multiplica por 2 2000x+200y+2z+5710
añade un cero al final (multip. por 10) 20000x+2000y+20z+57100
suma 5 20000x+2000y+20z+57105 multiplica por 5 10000x+1000y+10z-285525 Suma el nº de calzado 100000x+10000y+100z+t+285525


solución: Nº - 285525 = -- -- / -- -- / -- / -- --
día mes herm calzado

Como se ve en la columna de la derecha, la explicación surge de manera elemental, al hacer la traducción al lenguaje del álgebra





6.- Adivinar una carta

Escoge una carta de la baraja española.
El nº de la carta multiplícalo por 2
al resultado obtenido añádele 1
multiplica por 5
si es oros suma 1
si es copas 2
si es espadas 3
si es bastos 4
Dime el resultado.

La carta elegida es 1ª cifra: el número de la carta
2º cifra :
si 6 --- oros si 7 --- copas
si 8 --- espadas si 9 --- bastos


Juegos de Cálculo:

Existen una serie de juegos de magia, donde el mago “adivina” o calcula la suma de algunos números elegidos por el espectador. Hay una serie de estos juegos que pueden hacerse con un calendario, se basan en la forma regular en que están colocados los números dentro de los meses del calendario.

7.-Magia con un calendario

En un calendario se escoge un mes y dentro de él un cuadrado 4x4.
Una vez elegido, el mago hace una predicción, que se guarda en un papel
Una persona elige un número y tacha la fila y la columna correspondiente a ese número.
Otra hace lo mismo con un número que no esté tachado, y así hasta escoger 4 números diferentes.
Hacemos la suma de los cuatro números marcados y observamos que coincide con la predicción hecha al principio.

Explicación: Antes de que empiecen a elegir los números, observamos el primer número de ese cuadro “a” (superior - izq.) y…
La suma de los 4 elegidos será 4a+48

Este mismo juego podemos hacerle creando nuestro propio cuadro de números, que sin duda tendrán un aspecto más caótico, menos ordenado que los del calendario, por ejemplo:


8.- Completando 9

Anunciamos que vamos a “adivinar” la suma de varios números de forma sorprendentemente rápida: incluso viendo el primer número podemos predecir la suma.
Pedimos a alguien que escriba u número de 4 cifras.
Hacemos nuestra predicción
un segundo espectador nombra un segundo número
Debajo de éste, elmago escribe un tercer número de cuatro cifras.
Otro espectador elige otro número
y el mago escribe debajo de él un quinto número.

Al realizar la suma de los cinco números escritos, el resultado coincide con la predicción del mago

Explicación: La predicción consiste en quitar dos unidades al número escrito en primer lugar y añadir un 2 al principio.
Ejemplo: número escrito por el espectador 3586
– predicción: 23584
Los números que elige el mago, serán los complementos de 9 del número anterior
Si el 2º número es 2458 nosotros escribiremos 6541.
Si el 4º número es 6925 nosotros 3074

3586+2458+6541+6925+3074=23584.



Dentro de las estrategias para la resolución de problemas, hay un concepto muy poco utilizado en nuestras aulas, que resuelve una gran cantidad de situaciones problemáticas: La paridad.
El concepto de paridad (un número par es aquel que tiene paridad par y un número impar es aquel que tiene paridad impar) es una idea muy simple que sirve para resolver muchos problemas, algunos realmente complicados. La simplicidad de este concepto, permite abordar muchos problemas, poniendo especial énfasis en lo esencial del razonamiento.
Veamos algunos juegos de magia, relacionados con la paridad:

Paridad

9.-CUATRO OBJETOS DE YATES
Colocamos tres palillos verdes y uno rojo en una fila, nos volvemos de espalda (Pueden ser cartas de una baraja y fijarnos en una de ellas p.e. el as de oros)
Un espectador cambiará la posición del Rojo, intercambiando su posición con uno verde que esté a su lado, tantas veces como quiera, pero debemos saber cuántas.
Iremos pidiendo que retire palillos, hasta que se quede solo con el rojo.

Explicación:
1 2 3 4R
Antes de volvernos nos fijamos en la posición del rojo (4).
Si el número de cambios es impar, el Rojo acabará en posiciones 1 o 3
•Mandamos retirar el 4 (extremo derecho).
•Pedimos un nuevo intercambio del palillo Rojo, con lo cual quedará en la posición 2 (centro)
•Mandamos retirar los dos extremos, y queda el Rojo
-Si el número de cambios es par, el Rojo acabará en las posiciones 2 o 4
•Mandamos retirar el 1 (extremo izquierdo).
•Pedimos un nuevo intercambio del palillo Rojo, con lo cual quedará en la posición 2 (centro)
•Mandamos retirar los dos extremos, y queda el Rojo


10.- Con 13 Cartas (o Fichas de dominó)

Colocamos las cartas (o las fichas de dominó) ordenadamente del 1 al 12 y a continuación la carta nº 13 que representa el 0 o la ficha Blanca doble)
Con las cartas tapadas, cortamos varias veces.
El espectador pasa de Abajo – Arriba, tantas cartas como desee, de una en una.
El mago abre una carta y ella indica el número de las que ha subido el espectador.

Explicación:
Tenemos que observar la última carta (si es un 5) y contar por arriba ese número de cartas, la carta que hace el lugar 5 nos indica cuantas cartas se han subido. Es un efecto mecánico


11.- EN BUSCA DE LA SUERTE

En este juego, un espectador, tratará de buscar el As de corazones, como carta de la buena suerte. Al final se encontrará con todos los corazones de la baraja.

La Baraja debe estar preparada de la siguiente manera:
Las cartas de corazones estarán en orden: 9 – 5 – 10 – 3 – J – 6 – Q – 2 estas cartas estarán encima del mazo (el 9 encima del todo). En la parte de debajo del mazo estarán la K, vuelta del revés, no se verá, después el 7, 4, y por último cerrando el mazo el 8.
El As estará perdido por el centro de la baraja.
Al comenzar el juego, buscamos el As de corazones por que es la carta de la suerte para el Amor.
El espectador corta y colocamos el As encima para que se pierda en el corte (el As quedará sobre el 9, de modo que al completar el corte todos los corazones quedarán así
K(vuelta) – 7 – 4 – 8 –As - 9 – 5 – 10 – 3 – J – 6 – Q – 2
A continuación se corta varias veces para que la carta quede perdida en la baraja.
Cuando ya hemos dado la carta por perdida, abrimos la baraja con las cartas tapadas, y nos sorprendemos de que haya una carta vuelta, ponemos cualquier disculpa y la separamos del mazo, aprovechando para poner todas las cartas que estaban debajo de la K, encima del mazo.
A continuación el espectador saca de la baraja una a una, poniéndolas sobre la mesa, 12 cartas.
Recoge las 12 cartas y las vuelve a colocar encima de la mesa del siguiente modo: La carta de arriba pasa abajo y la siguiente la pone sobre la mesa, repite este proceso hasta que se queda con una carta en la mano, esa será el AS de corazones, significa suerte en amores para el próximo año, pero además si continuamos levantando las cartas de la mesa veremos que son, el 2, 3, 4, ... de corazones, perfectamente ordenados, lo cuál significa MUCHA SUERTE en los próximos meses
En el siguiente juego interviene además del orden, el “número mágico” 142857, puede ser interesante estudiar las propiedades de este números de otros números cíclicos.


12.- NÚMERO MÁGICO
Efecto
Buscamos un número escogiendo las 6 primeras cartas de oros que aparezcan, tra haber mezclado la baraja.
Ese número lo multiplicamos por el resultado del lanzamiento de un dado (1 a 6)
A continuación, nos quitamos una pulsera que tenemos puesta desde antes de comenzar el juego y ... es el mismo número que nos ha salido en la multiplicación.

Modo de hacerlo:

Es un truco basado en el número 142857, que es un número cíclico.

En primer lugar debemos tener una baraja preparada, de modo que en la parte final del mazo se encuentre, de abajo arriba, los oros 1, 4, 2, 8, 5, y 7. A continuación irán el resto de los oros.
Pediremos a alguien del publico que haga una mezcla americana (la cual no cambia el orden de los oros, las alterna en otros lugares, pero sin cambiar el orden) si la mezcla se ha hecho bien, puede hacerse una segunda mezcla, pues los oros habrán quedado en la parte de abajo de la baraja.
A continuación, buscamos los seis primeros oros que aparezcan (con las cartas boca arriba) y escribimos el número que tiene que ser el 142857.

Lanzamos un dado (puede ser virtual) al aire y multiplicamos por el resultado obtenido.
Todas las multiplicaciones van a tener los mismos números:

142857 x 1 =142857
142857 x 2 =285714
142857 x 3 =428571
142857 x 4 =571428
142857 x 5 =714285
142857 x 6 =857142


A continuación, cortamos una pulsera que habremos preparado con esos números y que tenemos puesta desde antes de empezar el juego. Por dentro estarán los números y por fuera hay que tener alguna marca para saber por dónde cortar, dependiendo de la multiplicación que se haya hecho.

Con menos de cien cifras, los únicos números cíclicos son los períodos de las expresiones decimales de los números 1/7, 1/17, 1/19, 1/23, 1/29, 1/47, 1/57, 1/61, 1/97 .