El cálculo de la velocidad que un cuerpo puede alcanzar al lanzarlo por una tirolina, ha sido otra de las actividades que formaban parte del proyecto "Mates en el parque".
En un principio, cuando apareció en clase este problema, propuesto por los mismos alumnos, éstos reducían la solución a la división entre el espacio recorrido y el tiempo invertido, es decir, a un movimiento rectilíneo uniforme, debido, seguramente, a los primitivos conocimientos de Física que habían adquirido hasta el momento.
Era el momento de hacer la pregunta "¿Pensáis que la velocidad es siempre la misma durante todo el recorrido?", a la que respondieron que "evidentemente que no", sin relacionar ésta con la hipótesis inicial de que el movimiento no tenía aceleración.
El siguiente paso fue decidir cómo medir esas variaciones de velocidad. Una de las propuestas fue la de poner marcas en el suelo durante el trayecto y, mediante un cronómetro, medir el tiempo entre marca y marca. Esta fue la estrategia que siguió algún grupo para realizar la actividad.
Un grupo mejoró esa idea proponiendo grabar en vídeo la acción, aunque mantenía las marcas del anterior. Yo añadí una variación más, utilizar un programa informático de vídeo para añadir tantas marcas como se quisiera, haciendo las mediciones directamente en la pantalla del ordenador. Esta estrategia la siguieron un par de grupos.
Sin que los alumnos lo supieran, y porque son conceptos más abstractos que verán más adelante, estaban haciendo una aproximación al cálculo de la derivada de una función en un punto.
En estos dos grupos más avanzados, una vez calculados los datos y pasadas las unidades al sistema internacional (para lo que tendrían que establecer el número de fotogramas por segundo de su grabación y calcular la escala de la imagen), realizaron una gráfica para intentar averiguar el tipo de movimiento:
Los alumnos, acostumbrados ya al uso de rectas de regresión, calcularon mediante una hoja de cálculo el modelo matemático que se ve en la imagen de la derecha. Como el coeficiente de determinación R2 era muy cercano a 1, concluyeron que la función que mejor se aproximaba a los datos era lineal.
Aunque les costó entender cómo explicar este resultado, con mi ayuda finalmente llegaron a la conclusión de que, en contra de lo que supusimos, la velocidad era prácticamente constante, e igual a la pendiente de la recta, aunque apreciaron que parecía crecer más rápido hasta la mitad del recorrido, como cabía esperar.
Reflexionando, dijeron que en una tirolina de mayor longitud (la nuestra era de un parque infantil), los cambios de velocidad serían mayores. Les animé a construir una a escala para comprobarlo, pero lo descartaron. Lo probaré el próximo curso, colaborando con el profesor de Tecnología, Juanjo, que también nos acompañó a la salida.
En definitiva, una actividad que contiene muchos conceptos matemáticos, desde los más elementales, como escalas, cambios de unidades, gráficas a partir de tablas de valores, hasta algunos que se tratan en bachillerato, como los límites o las derivadas, desde aspectos gráficos simples como lo es una recta, hasta los puntos de inflexión, en los que ocurren cambios significativos en el crecimiento, pasando por los lugares geométricos como la elipse, curva que describe el cuerpo que se desplaza por la tirolina. Y también permite el estudio de ciertas funciones que, pese a ser habituales en nuestro entorno, no suelen aparecer en los currículos. Sería el caso de la catenaria.
Proyecto Matemáticas resulta de una reflexión sobre cómo se enseña y aprende esta asignatura. En los últimos años, he dirigido parte de mis energías a la formación en nuevas tecnologías, proyectos transversales, trabajo colaborativo, evaluación de competencias, etc, lo que me ha permitido ver que existe otra manera de enseñar, siendo el alumno el centro del proceso y no el profesor. He empezado este blog con la intención de compartir mis experiencias y aprender de las aportaciones recibidas.
jueves, 21 de junio de 2012
La velocidad en una tirolina
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martes, 19 de junio de 2012
Medir la inclinación de los rayos solares
Una de las actividades trabajadas en el proyecto "Matemáticas en el parque" fue la de medir la inclinación de los rayos solares en diferentes momentos del día, por lo que la tarea se trasladó fuera del horario escolar, en el caso de algunos alumnos.
Pese a tratarse de una tarea sencilla, ya que bastaba con medir la sombra de un palo perpendicular al suelo. Sin embargo, algunos alumnos quisieron ir más allá y utilizar otros contenidos estudiados diferentes de la trigonometría:
Algunos grupos ampliaron las medidas que realizaron en el parque y realizaron una gráfica con los resultados. Aunque la gráfica parece una parábola, podría haber sido un buen ejemplo para introducir las funciones periódicas, incluso intentar modelizarla con las funciones trigonométricas, cosa que no se llevó a cabo por razones de tiempo.
Pese a tratarse de una tarea sencilla, ya que bastaba con medir la sombra de un palo perpendicular al suelo. Sin embargo, algunos alumnos quisieron ir más allá y utilizar otros contenidos estudiados diferentes de la trigonometría:
Algunos grupos ampliaron las medidas que realizaron en el parque y realizaron una gráfica con los resultados. Aunque la gráfica parece una parábola, podría haber sido un buen ejemplo para introducir las funciones periódicas, incluso intentar modelizarla con las funciones trigonométricas, cosa que no se llevó a cabo por razones de tiempo.
lunes, 18 de junio de 2012
Las matemáticas en el parque (fotos)
A petición de los alumnos, publico algunas fotografías de las actividades que realizamos en el parque.
Aquí vemos a dos alumnos preparando el goniómetro casero, compuesto de un transportador de ángulos, un cordel y un peso:
En esta otra, un grupo de alumnas acaba de decidir por dónde comenzarán a trabajar y qué hará cada una de ellas:
¡Manos a la obra! Empezando con las actividades iniciales. ¡Suerte que nos hizo un buen día! ¿Cómo hubieran medido la altura en caso contrario?
La actividad reina: la tirolina. Antes de empezar la recogida de datos, convenía probar su funcionamiento ;-)
Ahora que ya conocían cómo funciona la atracción, algunos alumnos empezaban a marcar el terreno, y no es una forma de hablar:
Había que adaptarse al terreno y si había que medir la inclinación del suelo, pues al suelo:
Evidentemente, también surgieron dudas y para eso estábamos allí Juanjo y yo.
En clase contínuamos trabajando con los datos:
Y en el aula de informática procesando imágenes, vídeos y ayudándonos de software matemático para realizar gráficas y los cálculos más complejos:
Aquí vemos a dos alumnos preparando el goniómetro casero, compuesto de un transportador de ángulos, un cordel y un peso:
En esta otra, un grupo de alumnas acaba de decidir por dónde comenzarán a trabajar y qué hará cada una de ellas:
¡Manos a la obra! Empezando con las actividades iniciales. ¡Suerte que nos hizo un buen día! ¿Cómo hubieran medido la altura en caso contrario?
La actividad reina: la tirolina. Antes de empezar la recogida de datos, convenía probar su funcionamiento ;-)
Ahora que ya conocían cómo funciona la atracción, algunos alumnos empezaban a marcar el terreno, y no es una forma de hablar:
Había que adaptarse al terreno y si había que medir la inclinación del suelo, pues al suelo:
Evidentemente, también surgieron dudas y para eso estábamos allí Juanjo y yo.


En clase contínuamos trabajando con los datos:









Y en el aula de informática procesando imágenes, vídeos y ayudándonos de software matemático para realizar gráficas y los cálculos más complejos:



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