Autor Tema: Cosas que se enseñan mal, de matemáticas, en los colegios.

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

20 Noviembre, 2020, 07:21 am
Respuesta #30

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

Y cuando parecía que ya estaba todo dicho aparece martiniano y suelta la suya...

Ya que el título del hilo invita, he estado pensando en cuáles eran las críticas que más suelo repetir sobre la manera más extendida de enseñar por estas latitudes las matemáticas. No creo que vayan a estar todas las que son:

A niveles elementales, creo que sería mejor, antes de enseñar un algoritmo elemental, como puede ser el que se enseña para la suma, la resta, la multiplicación o la división, enseñar a hacer la operación con números formados por una sola cifra seguida de ceros. Ahorraría situaciones bastante absurdas y que se repiten bastante en secundaria como puede ser coger la calculadora para hacer \( 38\cdot{}100 \) y cosas así.

En general, antes de explicar un algoritmo, pienso que no cuesta mucho trabajar un poco los problemas que resuelve sin utilizar ese algoritmo. Suele pasar también, en cursos algo más avanzados, con la fórmula para ecuaciones de segundo grado, que se les incrusta así sin más. A mí, personalmente, me gusta y creo que es positivo, resolver alguna ecuación de ecuación de segundo grado haciendo lo de completar la identidad notable antes de presentarles la formulita. Pienso que ayuda a evitar que cuando tengan una del estilo \( (x-3)^2=4 \) se pongan a desarrollar cuadrados y trasponer términos para acabar usando la fórmula, cuando la solución es mucho más directa.

Creo que también sería bueno incluir en los temarios desde los primeros cursos incluir la rama de lógica y teoría de conjuntos. Algo básico, no sé... Supongo que en primaria y en ESO aprender a resolver neologismos sencillos y en cursos más avanzados se pueden meter operaciones con conjuntos y cosas así... Pienso esto porque muchas veces se lían a la hora de razonar o expresar cualquier cosa. Por ejemplo, llega uno de segundo de bachillerato que está analizando cuando una matriz dependiente de un parámetro \( k \) es invertible, halla una expresión para su determinante, mira a ver cuando se anula, le sale que para \( k=1 \) y para \( k=0 \), todo bien, y luego dice que la matriz es invertible si \( k\neq 0 \) o \( k\neq 1 \)... ¡Nos despeñamos con todo el equipo por no entender la diferencia entre una conjunción y una disyunción! Están muy poco familiarizados, en general, con estas cosas.

Otra cosa que me llama la atención es que en los primeros cursos de secundaria se enseñe lo de calcular el mínimo común múltiplo y el máximo común divisor a partir de las descomposiciones en factores primos como el método óptimo. A ver, es un método que está bien y que les aporta muchas cosas. No obstante, pienso que también les aportaría muchas cosas el algoritmo de Euclides, y que además, suele ser más rápido que el anterior. No entinendo por qué no se hace cuando está al alcance de la mano hacerlo en el mismo curso.

Siguiente. Pienso que la rama correspondiente a análisis se introduce demasiado tarde. Esto hace que luego en bachillerato, si se quiere llegar a explicar integrales haya que dejar lagunas bastante considerables entre unas cosas y otras. Para mí la más importante es la de tener que enchufarles la tabla de derivadas como si hubiese sido escrita por el ser supremo. Me siento Moisés en el monte Sinaí cada vez que me toca hacerlo.

Y una que se me acaba de ocurrir, que tiene muy fácil arreglo, y que me deja perplejo que no se arregle al menos en los libros de texto es que en segundo de bachillerato la definición de determinante es un tanto... ¿inexistente? En plan... "Y al llegar aquí... este por este por este MÁS este por este por este MÁS este por este por este MENOS...". Luego una mezcla de propiedades con alguna (no todas) de las condiciones de la definición axiomática, y finalmente el desarrollo por filas o por columnas... Puede que funcionar, funcione para aprobar el examen, pero durabilidad y comprensión más bien poca...

Creo que la lista se podría alargar pero voy a dejarlo aquí de momento.

Un saludo.

20 Noviembre, 2020, 08:39 am
Respuesta #31

sugata

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 3,625
  • País: es
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Cuando entré en la universidad, pensé lo del algoritmo de euclides, pero también el principio de inducción, una herramienta potente y fácilmente utilizable.
Y en un video antiguo (años 80-90) del profesor Miguel de Guzman, ya hablaba de introducir grafos antes de la universidad. Una matemática muy visual.

20 Noviembre, 2020, 08:41 am
Respuesta #32

geómetracat

  • Moderador Global
  • Mensajes: 3,924
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
En general estoy de acuerdo con lo que ha dicho martiniano. Creo que la principal crítica que se le puede hacer a matemáticas en secundaria es que se centran mucho en los algoritmos y en saber calcular cosas, pero poco en entender por qué las cosas se hacen así o por qué los algoritmos funcionan. Esto ya empieza en primaria (quizás ha cambiado ya, así lo espero), donde en mi época básicamente se basaba en hacer sumas, restas, multiplicaciones y divisiones mecánicamente con números de cada vez más cifras sin entender lo que se estaba haciendo.

No me acordaba de los determinantes, pero es cierto. De hecho, la parte de matrices en general creo que no está muy bien planteada/motivada. Yo creo que valdría la pena introducir, aunque fuera muy brevemente, la idea de matriz como transformación lineal y ver que el producto de matrices corresponde a la composición de aplicaciones lineales y que el determinante corresponde a la transformación del volumen (signado) por la aplicación lineal. Quizás me equivoco o ahora se hace distinto (hace unos cuantos años ya que hice el bachillerato), pero yo no recuerdo que me explicaran ninguna motivación para las matrices. Simplemente me dijeron que una matriz es un rectángulo con números que se suman así y se multiplican de esta forma tan extraña.

Por otro lado entiendo que esto puede ser difícil pues hay mucho temario en bachillerato y hay la presión de la selectividad. Quizás habría que repartir mejor el temario a lo largo de ESO y bachillerato. A mí me dio la sensación que en la ESO se hacía poca cosa y luego toda la "chicha" estaba concentrada en segundo de bachillerato.

Otra crítica de la que me he acordado de cuando yo estudiaba (de nuevo, esto quizás haya cambiado) es la marginación casi total de la probabilidad y la estadística. Eran siempre los últimos temas del libro que nunca se hacían por falta de tiempo. Esto me parece muy grave en el mundo de hoy en día, donde estamos bombardeados de datos y estadísticas y es necesario saber unos mínimos de estadística para que no te engañen con los datos. No puede ser que alguien salga de la educación obligatoria sin saber qué es la desviación típica, sin saber distinguir media de mediana o sin saber que correlación y causalidad son cosas distintas.

Sobre lo de introducir teoría de conjuntos básica a los niños, creo que se hizo en algún período (antes de que estudiara yo) pero no parece que resultara demasiado bien. Claro que también habría que ver qué se enseñaba y cómo se hacía.
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

20 Noviembre, 2020, 10:32 am
Respuesta #33

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

Una medio solución que he encontrado para lo de los determinantes que no supone mucho tiempo extra es definir determinante como la única operación de las matrices cuadradas en los números reales que cumple:

1) \( \det(I_n)=1 \)
2) \( \det(f_1,\ldots,\lambda f_i,\ldots,f_n)=\lambda \det(f_1,...,f_i,...,f_n) \)
3) \( \det(f_1,...,f_i+f_i',...,f_n)=\det(f_1,...,f_i,...,f_n)+\det(f_1,...,f_i',...,f_n) \)
4) Si una matriz cuadrada tiene dos filas iguales su determinante vale \( 0 \)

Luego lo que hago es ponerles algún determinante de orden dos o tres para que resuelvan con esto. Cuando les veo sueltos ya les presento las reglas de cálculo para órdenes dos y tres y, luego, las propiedades (o al revés, según lo vea). Digo que no hace falta tiempo extra para hacerlo así porque las cuatro condiciones que les pongo "axiomáticas" están en el temario (salvo la primera) como propiedades.

Así es como lo hago yo. Lo hago así porque la verdad es que tengo la sensación de que suelen quedar más satisfechos que con el método propuesto por el libro de texto.

Un saludo.

20 Noviembre, 2020, 10:49 am
Respuesta #34

geómetracat

  • Moderador Global
  • Mensajes: 3,924
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Me parece muy bien esa manera de definir determinantes, y de hecho es mi favorita (la única forma multilineal alternada de grado máximo que asocia el valor 1 a la base canónica), pero entonces mi pregunta es: ¿cómo los definen en clase o en los libros de bachillerato? ¿O simplemente dan la fórmula (para \( n=2,3 \) imagino) y ya está?

De todas formas mi planteamiento iba más por dar una motivación que una definición. ¿Cuál es la motivación para el determinante que se da en bachillerato?
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

20 Noviembre, 2020, 11:33 am
Respuesta #35

sugata

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 3,625
  • País: es
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Me parece muy bien esa manera de definir determinantes, y de hecho es mi favorita (la única forma multilineal alternada de grado máximo que asocia el valor 1 a la base canónica), pero entonces mi pregunta es: ¿cómo los definen en clase o en los libros de bachillerato? ¿O simplemente dan la fórmula (para \( n=2,3 \) imagino) y ya está?

De todas formas mi planteamiento iba más por dar una motivación que una definición. ¿Cuál es la motivación para el determinante que se da en bachillerato?
En mi época, ninguna.
Al entrar en la universidad vi que podía ser el área y volumen de dos y tres vectores formando un paralelogramo y un prisma.....
Me pareció muy interesante.....

Par los españoles, soy de BUP.

20 Noviembre, 2020, 11:34 am
Respuesta #36

w a y s

  • $$\Large \color{#5e8d56}\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 255
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • I
Hola.

Citar
Me parece muy bien esa manera de definir determinantes, y de hecho es mi favorita (la única forma multilineal alternada de grado máximo que asocia el valor 1 a la base canónica), pero entonces mi pregunta es: ¿cómo los definen en clase o en los libros de bachillerato? ¿O simplemente dan la fórmula (para n=2,3 imagino) y ya está?

Como recientemente cursé bachillerato, puedo decir que en bachillerato se presenta el determinante como un número, que se obtiene aplicando un algortimo, que se conoce como regla de Sarrus, sobre 2 o 3 vectores colocados de cierta manera. A mi por ejemplo no me enseñaron a calcular determinantes para matrices cuyo orden fuera mayor que 3.

Un saludo.

20 Noviembre, 2020, 12:06 pm
Respuesta #37

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

Me parece muy bien esa manera de definir determinantes, y de hecho es mi favorita (la única forma multilineal alternada de grado máximo que asocia el valor 1 a la base canónica), pero entonces mi pregunta es: ¿cómo los definen en clase o en los libros de bachillerato? ¿O simplemente dan la fórmula (para \( n=2,3 \) imagino) y ya está?

El método más extendido por aquí y apoyado por muchos de los libros de texto es el de dar primero fórmulas para órdenes dos y tres. Después, sin hacer distinción con los axiomas de la definición que hemos dicho antes, dar las propiedades (entre las que no se suele incluir el determinante de la identidad) y finalmente lo del desarrollo por filas o por columnas.

De todas formas mi planteamiento iba más por dar una motivación que una definición. ¿Cuál es la motivación para el determinante que se da en bachillerato?

Pues antes de dar geometría, diría que la principal motivación es la de poseer una operación mecánica para poder decidir si una matriz cuadrada es o no de rango completo. Otras motivaciones también son las de poder aplicar la regla de Cramer para resolver sistemas de ecuaciones lineales, o calcular la inversa de una matriz por el método de los adjuntos. En el bloque de geometría los determinantes también aparecen en las expresiones analíticas para el producto vectorial y para el producto mixto.

Un saludo.

PD. Se me adelantaron w a y s y sugata. Parece que estamos todos de acuerdo.

20 Noviembre, 2020, 12:11 pm
Respuesta #38

sugata

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 3,625
  • País: es
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

Citar
Me parece muy bien esa manera de definir determinantes, y de hecho es mi favorita (la única forma multilineal alternada de grado máximo que asocia el valor 1 a la base canónica), pero entonces mi pregunta es: ¿cómo los definen en clase o en los libros de bachillerato? ¿O simplemente dan la fórmula (para n=2,3 imagino) y ya está?

Como recientemente cursé bachillerato, puedo decir que en bachillerato se presenta el determinante como un número, que se obtiene aplicando un algortimo, que se conoce como regla de Sarrus, sobre 2 o 3 vectores colocados de cierta manera. A mi por ejemplo no me enseñaron a calcular determinantes para matrices cuyo orden fuera mayor que 3.

Un saludo.

En BUP si hacíamos de orden mayor a 3. Incluso vi el determinante de Van Der Monde....

20 Noviembre, 2020, 12:14 pm
Respuesta #39

w a y s

  • $$\Large \color{#5e8d56}\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 255
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • I
Hola.

Citar
El método más extendido por aquí y apoyado por muchos de los libros de texto es el de dar primero fórmulas para órdenes dos y tres. Después, sin hacer distinción con los axiomas de la definición que hemos dicho antes, dar las propiedades (entre las que no se suele incluir el determinante de la identidad) y finalmente lo del desarrollo por filas o por columnas.

Sí, tienes razón.

Citar
Pues antes de dar geometría, diría que la principal motivación es la de poseer una operación mecánica para poder decidir si una matriz cuadrada es o no de rango completo. Otras motivaciones también son las de poder aplicar la regla de Cramer para resolver sistemas de ecuaciones lineales, o calcular la inversa de una matriz por el método de los adjuntos. En el bloque de geometría los determinantes también aparecen en las expresiones analíticas para el producto vectorial y para el producto mixto.

Bajo mi punto de vista, el bloque de geometría es el más completo de todos los que se da en bachillerato. Puesto que complementa de una manera bastante intuitiva el bloque inmediatamentee anterior que es el de matrices. Además, por lo menos en mi caso, todo lo que me enseñaron de este bloque fue mediante razonamientos y en ningún momento se me dio una fórmula para que la usase sin saber de dónde salía. Supongo que es más sencillo de enseñar puesto que te puedes apoyar de una representación gráfica.

Un saludo.