domingo, 31 de marzo de 2013

GEOMETRÍAS NO EUCLÍDEAS


Al hablar de Geometría, nuestro pensamiento se traslada casi inevitablemente a un plano y aparecen por doquier puntos, rectas y  figuras diversas que satisfacen –entre otras condiciones y propiedades- el quinto postulado de Euclides. Esta asociación inherente al término Geometría se debe esencialmente a que todo individuo “promedio” estudia –dentro de su educación básica- los elementos esenciales de es esta rama de la geometría únicamente.

En este artículo vamos a explorar brevemente los aspectos más relevantes de algunas Geometrías no Euclídeas, que –a pesar de no formar parte de los currícula convencionales- son de gran utilidad dadas sus aplicaciones en campos como la astronomía y la navegación.

Por ejemplo, la GEOMETRÍA DESCRIPTIVA es la “parte de las matemáticas que tiene por objeto representar en proyecciones planas las figuras del espacio a manera de poder resolver con la ayuda de la geometría plana, los problemas en que intervienen tres dimensiones es decir representar en él las figuras de los sólidos.” (Fernández, G)

Esta geometría es fundamental en áreas como la arquitectura,  el diseño,  la ingeniería y la mecánica. 


Por otra parte, durante la época del Renacimiento los pintores aplicaron en sus obras las ideas de los matemáticos griegos y fundamentaron una nueva rama en las matemáticas –la GEOMETRÍA PROYECTIVA- al conseguir plasmar en lienzos planos los objetos y las figuras tridimensionales tal como son.

En este campo, tuvieron especial relevancia grandes artistas como Leonardo da Vinci, Rafael Sanzio o Alberto Durero. (Ruiz, J)




Mientras tanto, la GEOMETRÍA ALGEBRAICA estudia los sistemas de ecuaciones polinómicas con coeficientes en un cuerpo. Conviene comparar esta “definición” con otra más conocida: El álgebra lineal estudia los sistemas de ecuaciones lineales con coeficientes en un cuerpo.

En efecto, el estudio de los sistemas de ecuaciones lineales pasó hace mucho tiempo de ser una mera manipulación de fórmulas a convertirse en el estudio de una serie de estructuras algebraicas abstractas, […] que permiten comprender en profundidad el comportamiento de los sistemas de ecuaciones lineales. Más aún, por una parte los conectan con la geometría, de modo que —por ejemplo— podemos pensar que la solución de un sistema de dos ecuaciones lineales con tres incógnitas es el conjunto de puntos de la recta en que se cortan los dos planos determinados por las ecuaciones (salvo que estos sean paralelos o coincidentes, lo cual tiene también su interpretación en cuanto al comportamiento de las ecuaciones).

Así, la geometría algebraica tiene ante sí un doble objetivo: por una parte debe entender la conexión directa que existe entre el álgebra de la geometría algebraica y la geometría subyacente en el caso en que dicha geometría existe realmente como algo independiente del álgebra. (Castillo, C)

“Mientras el álgebra y la geometría han estado separadas, su progreso ha sido lento y sus aplicaciones limitadas; pero cuando estas dos ciencias se han unido, han intercambiado sus fuerzas y han avanzado juntas hacia la perfección.”
J.L.Lagrange



Por otra parte, la GEOMETRÍA DIFERENCIAL es una técnica que, mediante métodos diferenciales, da respuesta a numerosos problemas matemáticos y además se puede completar con las herramientas necesarias para introducir la Geometría Riemannniana que es una teoría que única la geometría euclidiana, la llamada geometría analítica, la geometría proyectiva y la geometría hiperbólica. También deja el camino abierto para introducir la Geometría Pseudo-Riemanniana que da un marco adecuado para el estudio de la Teoría de la Relatividad. (HERNANDEZ, L.)

Fuentes
Castillo, C. S.f. GEOMETRÍA ALGEBRAICA. Recuperado de  http://www.uv.es/ivorra/Libros/Geomalg.pdf.

Fernández, G. S.f. Geometría Descriptiva. Recuperado de http://www.astraph.com/udl/biblioteca/antologias/geometria_descriptiva.pdf.

HERNANDEZ, L. S.f. INTRODUCCIÓN A LA GEOMETRÍA DIFERENCIAL. Recuperado de http://www.unirioja.es/cu/luhernan/gdfolder/gd.pdf

Ruiz, J. S.f. GEOMETRIA PROYECTIVA, UNA EXPOSICION. Recuperado de http://www.mat.ucm.es/~jesusr/expogp/expogp.html#digi




martes, 5 de marzo de 2013


Problemas Clásicos de la Matemática

Muy comúnmente los términos “Matemática” y “problemas” están directamente ligados; y esto se debe precisamente a que esta disciplina (la Matemática) tiene su génesis en la búsqueda de estrategias o procedimientos que brinden solución a toda una gama de problemas.

Sin embargo, no siempre es posible determinar una solución a un determinado ejercicio si no se cuenta con los elementos o herramientas necesarias. En estos casos, los ejercicios no resueltos pueden adquirir cierta trascendencia con el paso del tiempo, e incluso volverse famosos o “clásicos”.

Tal es el caso de los siguientes 3 problemas:

1- Dado un cubo cuya arista tiene una longitud conocida m, construya –utilizando ÚNICAMENTE REGLA Y COMPÁS- otro cubo cuyo volumen sea el doble del cubo original.



2- Dado un ángulo cualquiera, construya -utilizando ÚNICAMENTE REGLA Y COMPÁS- un par de rayos en el interior del ángulo original de manera de que esté sea trisecado.





3- Dado un círculo de área conocida a, construya - utilizando ÚNICAMENTE REGLA Y COMPÁS - el un cuadrado cuya área sea equivalente al área de un círculo inicial.

Evidentemente, en la resolución numérica de estos tres problemas es necesario el empleo de números irracionales –ya sean algebraicos o trascendentales- que no pueden se dibujados o construidos con regla y compás

PHI: Matemática y Belleza.

Para nadie es un secreto que las creencias y aptitudes que la mayoría de la gente tiene hacia la Matemática no son muy positivas ni alentadoras. Y en muchos de estos casos, el desagrado hacia esta rama del saber se debe precisamente a la falta de conocimiento de las verdaderas dimensiones de la aplicabilidad de la Matemática y su innegable presencia en la naturaleza que nos rodea y en el diario vivir que nos envuelve.

Es –entonces- el objetivo de esta “entrada” el compartir con el visitante una pincelada del cautivante conjunto de aplicaciones y apariciones de esta, “la reina de las ciencias”. Para esto, me permito compartir un interesante documental de Redes Eduard Punset que describe en detalle las curiosidades tras el número divino… el número phi o proporción aurea.

Este video está disponible a través de la dirección: http://www.youtube.com/watch?v=d_7I-uqz_ic



lunes, 18 de febrero de 2013

Diario Reflexivo "EL VALOR HISTÓRICO DE LAS MATEMÁTICAS"


En el documento titulado “El Valor Histórico de las Matemáticas”, la profesora Jessenia Chavarria recopila una conferencia dictada por el M.Sc Oscar Salas León en el marco del curso de Historia de la Matemática. Ahora, en este intento de diario reflexivo, pretendo externar mis reacciones ante algunas de las ideas expuestas por el Sr. Salas. Posiblemente estas ideas no sean las más significativas de la conferencia, pero en efecto son las que desencadenaron una serie de preguntas u opiniones que me gustaría que se discutiesen más a fondo. 
Para empezar, me resultó interesante que el expositor desataca que
Uno de los principales retos que se plantea la Política Educativa Nacional hacia el SXXI es el de “dotar a la ciudadanía de una formación en matemática sólida, moderna, amplia y de calidad, que responda a las exigencias que el nuevo siglo y el contexto histórico presente demandan”.
Chavarría.
Ante tal afirmación, solo se me ocurre preguntar ¿cómo se puede ofrecer una formación Matemática sólida a nivel de secundaria, cuando se ha descuidado tanto  la formación universitaria de los docentes? ¿Están los docentes preparados para asumir tal reto? ¿Qué hace el MEP para garantizar que sus empleados están en capacidad de encarar ese reto?
Sé bien que esas preguntas no tienen respuestas positivas, y que a lo mejor es utópico pensar que esa formación “sólida, moderna, amplia y de calidad” pueda trascender del discurso y se lleve a la práctica. Esto porque precisamente porque soy consciente de los baches y deficiencias en la preparación profesional de muchos de los docentes que son responsables de capacitar a los estudiantes para enfrentar las exigencias del contexto.
Relacionado con este mismo reto, vemos como se define “un perfil de educador en matemática conocedor de la historia de la misma” (Chavarría, s.f.). A este punto, me resulta inevitable preguntar ¿qué tanto aporta la carrera dejando el curso de historia hasta el nivel de licenciatura, si bien se sabe que la gran mayoría de estudiantes de la carrera no llegan a ella?
En este caso, me parece que –a lo mejor- lo más oportuno sería buscar medidas efectivas de presión sobre las autoridades correspondientes (universitarias y ministeriales) para que se atienda con más seriedad este reto que tantas veces se menciona, pero que tan pocas veces se atiende. Sin embargo, comprendo bien que –como diría Fermat- esa discusión “no cabe en el margen de este documento”.
Continuando con la lectura, vale la pena destacar la afirmación de que “El trabajo matemático es el producto de condiciones históricas y no posee plena validez sino para estas condiciones y dentro del marco de las mismas.
Personalmente, considero innegable el enunciado. Esto porque se ha evidenciado que, a lo largo de la historia, el desarrollo del conocimiento matemático ha estado inherentemente ligado a la búsqueda de respuestas a problemas y situaciones del entorno en el que se desenvuelve el “investigador matemático”. De manera que pierde cierto sentido el dedicar trabajo y esfuerzo a situaciones que ya han sido resueltas, o que a lo mejor han dejado de ser situaciones de interés.
Así, la historicidad del trabajo matemático le da un valor agregado a la historia de esta disciplina, ya que a través de ella se pueden conocer o identificar características propias de los diferentes periodos experimentados por la humanidad y la ciencia.  
Por otra parte, coincido con el autor cuando este afirma que la historia de la Matemática podría colaborar en la creación del “ideal de un nuevo humanismo”. Pues al mostrar al estudiante que el producto matemático es el resultado de un hacer humano, con sus luchas, sus fracasos, sus ideales, sus planteamientos y replanteamientos, que igual están determinados por el medio donde se dan”, se podría mitigar -en cierto grado- la idea de que quien estudia matemática, es alguien “diferente”, o “fuera de lo común”; conllevando a la humanización de la Matemática.
En la otra mano, vale destacar que la aplicación de la historia de la Matemática como herramienta didáctica demanda nuevas capacidades y esfuerzos por parte del profesor quien “debe estar muy informado de manera que sus lecciones sean muy dinámicas y pobladas de reflexiones históricas, tanto en el plano externo como en el interno”. (Ídem)
Y a este punto es donde cabe preguntarnos: ¿Cuán dispuestos estamos a dedicar tiempo y esfuerzo para informarnos sobre historia y actualidad del quehacer matemático para así complementar nuestra formación académica?
Lamentablemente, para nadie es un secreto que la mayor parte de quienes se dedican a tareas relacionadas a la Matemática y su enseñanza, no tienen buenos hábitos de lectura, ni se apasionan por el estudio de  la historia. De modo que estas demandas de tiempo y esfuerzo que se presentan al docente para el empleo de la historia de la Matemática como recurso didáctico, pueden llegar a tornarse en completas odiseas imposibles de llevar a cabo.
Sin duda alguna, el aspecto histórico debería incluirse en las lecciones de Matemática. Sin embargo, debe dejarse claro que esta no es una labor sencilla y que –como ya se ha dicho en muchas otras discusiones- en la enseñanza no hay recetas mágicas. Por lo que cada docente tiene la responsabilidad de prepararse personalmente, elaborar y poner en práctica su propia estrategia para aplicar esta herramienta educativa.
 Como parte de esta primera asignación, consulté qué es la Matemática a un profesor del CIDE ajeno a la disciplina y obtuve la siguiente respuesta:
“Es una ciencia… que ha desarrollado el área del conocimiento de la lógica, los números teoremas, reglas lógicas, entre otros como el lenguaje universal basados en los números permitiendo a la humanidad el desarrollo conocimiento, comunicación a través de este lenguaje”. 

domingo, 17 de febrero de 2013

PRESENTACIÓN


El presente espacio pretende servir de vitrina virtual para la exposición de pequeñas reseñas que forman parte de una de las secciones de la Matemática menos exploradas y/o explotadas: su historia.
Al realizar una rápida búsqueda en línea sobre el tema, puede encontrarse una amplia gama de autores que mencionan las bondades de emplear la historia de la Matemática como herramienta didáctica en el proceso de enseñanza y aprendizaje de esta disciplina. Sin embargo, debido a la poca experiencia en el tema, resulta imposible determinar la mejor manera de emplear esta poderosa herramienta.
Este blog es parte de un esfuerzo por elaborar y compartir propuestas de estrategias didácticas para el empleo de la historia de la Matemática en los procesos educativos a nivel de secundaria. Acá se publicarán reflexiones personales sobre lecturas y diversas actividades desarrolladas en el curso "Historia de la Matemática" ofrecido en la Universidad Nacional dentro del programa de licenciatura de la carrera Enseñanza de la Matemática. 
Comentarios y sugerencias son bienvenidos y agradecidos a través de este espacio.