Autor Tema: Euler para niños

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

17 Febrero, 2023, 10:55 pm
Leído 6482 veces

Carlos Ivorra

  • Administrador
  • Mensajes: 11,883
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
    • Página web personal
Una amiga mía tiene un hijo de 7 años que estudia segundo de primaria. Hace unas semanas, su maestra pidió a los padres voluntarios para impartir algún taller en la clase. Mi amiga, después de hablarlo conmigo, decidió explicarles a los niños una conjetura de Euler que en 1959 se demostró que era falsa.

Salio muy bien. Excepto un par de excepciones previsibles, los niños estuvieron atentos hasta el final, participaron dibujando y pintando lo que se les pedía y dando ideas, e incluso alguno trajo al día siguiente unos deberes hechos que nadie le había pedido.

Como me parece que la experiencia ha sido interesante, le he pedido permiso para subir aquí dos documentos relacionados. Uno es el pdf con las transparencias que usó para la exposición. No está pensado para que pueda entenderse sin las explicaciones necesarias. Tiene poco texto y muchos elementos para captar la atención de los niños y mantener constantemente la interacción. El segundo es otro documento que hemos elaborado —también en formato de transparencias— que contiene todo lo necesario para que pueda entenderse sin explicaciones adicionales. También está dirigido a niños, pero es un poco más austero y contiene alguna información adicional. Al contrario que las transparencias, no está pensado para que un niño lo digiera en una única sesión, sino para que lo siga a ratos, como cuando uno lee un libro, orientado por un adulto.

Además he añadido un apéndice con un resultado que mi amiga no contó en la clase, pero que su hijo ha entendido perfectamente. Se trata de un método para construir un cuadrado grecolatino de orden 8 usando lo que esencialmente es la aritmética del cuerpo de ocho elementos.

Como mi amiga prefería que no apareciera su nombre, lo he quitado de las transparencias y tampoco he puesto el mío en el segundo documento. (Que aparezca o no mi nombre no me importa lo más mínimo. Si pongo aquí el material es por el interés que pueda tener por sí mismo.)

Si alguien quiere cualquier aclaración no tiene más que pedirla y, por supuesto, cualquier sugerencia o comentario serán bienvenidos.

18 Febrero, 2023, 02:00 am
Respuesta #1

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,788
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola

Pues felicitaciones por haber captado la atención de los niños :aplauso:

Me da curiosidad saber quién de los dos se "ensució las manos" con el LaTeX, especialmente con la clase beamer, ya que en lo personal me hubiese tardado más en crear tan bonitas filminas que en pensar la idea. ¿Cómo consiguieron el vectorial del arcoíris?

Saludos

18 Febrero, 2023, 06:10 am
Respuesta #2

argentinator

  • Consultar la FIRMAPEDIA
  • Administrador
  • Mensajes: 7,796
  • País: ar
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Muy lindo.

Los colores y los trencitos me ayudaron a entenderlo.  ::)

Hay algunas partes de la presentación en las que un párrafo se reemplaza por otro.
Si bien eso es correcto, para mantener los dibujos principales siempre a la vista,
me parece que es confuso a la hora de leer el texto,
porque a golpe de vista no queda muy claro cuál es el texto antiguo
y cuál es el texto nuevo.

Me parece que aquellos párrafos que se decidió que quedarán fijados,
debieran marcarse con algún tipo de resaltado.
Y también poner un color de fondo distinto a aquellos párrafos que reemplazan
a párrafos que estaban antes, para que uno no se pierda en el seguimiento de la lectura.

Lo adecuado sería un color de fondo suave, pero bastante distinguible como para contrastar con el color blanco, o el color de fondo del párrafo sobreescrito.

Saludos.



18 Febrero, 2023, 12:33 pm
Respuesta #3

feriva

  • $$\Large \color{#a53f54}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 11,988
  • País: es
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino

Aquí va una idea por si se puede aprovechar (no es un “te sugiero que...”, es una idea, si puede aportar algo, pues bien, y, si no, pues nada).

Pongo un ejemplo de 3x3 con filas de coordenadas 1,2,3 y columnas a,b,c (para los niños se podría hacer más ameno con otras cosas, es sólo para poner la idea aquí).

Se trataría de esta actividad que sigue; es en dos fases.

Separaríamos las dos características, el color y el objeto; los números 1,2,3 pueden corresponder a los colores y las letras a,b,c al objeto o viceversa.

En la primera fase se colocarían sólo los números y en donde van las letras se podría poner siempre un cero u otra cosa. Así:

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & (1,0) & \\
\hline {\color{brown}2} &  & (2,0)\\
\hline {\color{brown}3} &  &  & (3,0)
\\\hline \end{array} \)

Ésta es una buena manera, ir rellenando la diagonal principal según se corresponden con su coordenada.

...

En este caso particular de 3x3 la casilla de coordenadas (1,b) sólo puede ser (3,0) porque, si no, repetiría número en fila o en columna; y en esta primera fase se trata de eso, de que no se repita número.

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & (1,0) & (3,0)\\
\hline {\color{brown}2} &  & (2,0)\\
\hline {\color{brown}3} &  &  & (3,0)
\\\hline \end{array} \)

...

Así, es fácil ver que, según los colocamos evitando eso, van quedando determinados todos; en el sentido de que siempre sabemos cuál poner (en el caso particular de 3x3):

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & {\color{red}(1,0)} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0)}\\
\hline {\color{brown}2} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0}) & {\color{red}(1,0)}\\
\hline {\color{brown}3} & {\color{blue}(2,0)} & {\color{red}(1,0)} & {\color{green}(3,0)}
\\\hline \end{array} \)

....

Seguidamente, al niño se le puede hacer observa algo más, el hecho de que quedan tres elementos de cada: (1,0); (2,0); (3,0). Éstos se pueden intercambiar ( según el colores que les he puesto, rojos por verdes, rojos por azules y verdes por azules) y el asunto sigue funcionando.

Además, quedan tres letras distintas, con lo que podremos formar tres parejas distintas con el (1,0) otras tres con el (2,0) lo mismo con el (3,0) al sustituir el cero por letras.

Si hubiera menos de tres letras tendríamos que formar al menos dos elementos iguales, esto es, con el mismo objeto y color; pero se repetiría un elemento en el cuadro y no se podría conformar la tabla.

En este punto, se le podría hacer ver al niño lo que es la idea de condición necesaria pero no suficiente; porque después de eso también hay que colocarlos y ver si se puede; y ahí interviene añadida la cuestión de la cantidad de intercambios que se podrían hacer de tres en tres; rojos por verdes... y tal.

Llegados aquí el niño completa el cuadro con mucha facilidad, empieza por poner letras a los rojos, por ejemplo

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & {\color{red}(1,a)} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0)}\\
\hline {\color{brown}2} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0}) & {\color{red}(1,b)}\\
\hline {\color{brown}3} & {\color{blue}(2,0)} & {\color{red}(1,c)} & {\color{green}(3,0)}
\\\hline \end{array} \)

con lo que la casilla de coordenados (2,b) queda determinada, pues ahí no puede ir ni una “b” ni una “c”; y viene a ser igual que antes todo, se completa así:

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & {\color{red}(1,a)} & {\color{green}(3,b)} & {\color{blue}(2,c)}\\
\hline {\color{brown}2} & {\color{green}(3,c)} & {\color{blue}(2,a}) & {\color{red}(1,b)}\\
\hline {\color{brown}3} & {\color{blue}(2,b)} & {\color{red}(1,c)} & {\color{green}(3,a)}
\\\hline \end{array} \)

Una vez construidas las submatrices de 3X3 y considerándolas esta vez como elementos en sí, quizá el niño podría intentar el caso 9x9, añadiendo después números y letras diferentes, pero a lo mejor esto ya es un más complicado, no sé, no me he puesto a mirarlo; el ejemplo con el caso 3x3 es de “multilinealidad pequeña”, muy fácil.

Saludos.

18 Febrero, 2023, 02:06 pm
Respuesta #4

Carlos Ivorra

  • Administrador
  • Mensajes: 11,883
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
    • Página web personal
Me da curiosidad saber quién de los dos se "ensució las manos" con el LaTeX, especialmente con la clase beamer, ya que en lo personal me hubiese tardado más en crear tan bonitas filminas que en pensar la idea. ¿Cómo consiguieron el vectorial del arcoíris?

Lo hicimos entre los dos, pero de beamer sólo usamos los comandos más básicos. No sé a qué te refieres con "el vectorial del arcoíris". Si te refieres a los colores, son los definidos por defecto en el paquete "color" (red, orange, etc.), si te refieres a las formas geométricas de la versión que usó mi amiga en la presentación, están hechas con una aplicación llamada eazydraw, que dibuja automáticamente los polígonos, círculos, etc. y los colores se seleccionan pinchando en una paleta. Si te refieres a una figura de un arcoíris que hay en algunos sitios, es una figura bajada de internet.

18 Febrero, 2023, 02:23 pm
Respuesta #5

Carlos Ivorra

  • Administrador
  • Mensajes: 11,883
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
    • Página web personal
Muy lindo.

Los colores y los trencitos me ayudaron a entenderlo.  ::)

Pues, si me permites entroncar con otro hilo (hablando en serio, pero  >:D  ) no puedo no decirte esto: ¿ves cómo cuando bajas la guardia formalista puedes entender cualquier razonamiento o definición en términos intuitivos? Los niños entendieron perfectamente la construcción de los cuadrados grecolatinos, e incluso la demostración de que no existen de orden 2, sin necesidad de que se les indique de antemano ninguna axiomática o ningunas reglas del juego: simplemente, si te planteas construir un cuadrado \( 2\times 2 \) con formas y colores que cumpla ciertas condiciones, puedes razonar que es imposible. Y si quieres definir un ejemplo de cuadrado grecolatino explicando su construcción en términos de copiar cada fila y mover todo un lugar a la izquierda o a la derecha, se entiende de forma unívoca y objetiva sin necesidad de "definir" izquierda, derecha, "llevar a la cola", etc., y sin necesidad de postular principios que suponemos válidos para los conceptos de "izquierda", "derecha", "fila", "columna", etc.

Demostrar que no existen cuadrados grecolatinos de orden 6 es un resultado cuya prueba no creo que pueda seguir un niño de 7 años, pero alguien con un poco más de madurez intelectual puede entenderla en los mismos términos de "estudiar lo que se puede hacer poniendo unos y ceros en tales o cuales sitios", sin necesidad de más principios predefinidos que tener claro lo que es una ristra de ceros y unos, y lo que supone contar cuántos unos tiene, o cuántos quedan alineados sin ponemos varias una encima de otra, etc. Luego el argumento lo podrás formalizar si quieres en ZFC o en la aritmética de Peano o donde quieras, pero el argumento es convincente en sí mismo sin que una posible formalización lo haga más fiable (incluso se podría decir que cualquier formalización lo hace menos fiable).

Hay algunas partes de la presentación en las que un párrafo se reemplaza por otro.
Si bien eso es correcto, para mantener los dibujos principales siempre a la vista,
me parece que es confuso a la hora de leer el texto,
porque a golpe de vista no queda muy claro cuál es el texto antiguo
y cuál es el texto nuevo.

Me parece que aquellos párrafos que se decidió que quedarán fijados,
debieran marcarse con algún tipo de resaltado.
Y también poner un color de fondo distinto a aquellos párrafos que reemplazan
a párrafos que estaban antes, para que uno no se pierda en el seguimiento de la lectura.

Lo adecuado sería un color de fondo suave, pero bastante distinguible como para contrastar con el color blanco, o el color de fondo del párrafo sobreescrito.

Aquí no te discuto nada. Ya te he dicho alguna vez que tengo muy buen concepto de tus criterios estéticos. Otra cosa es que sepamos cómo llevar esas ideas a la práctica. Yo uso el LaTeX para casi todo, pero para presentaciones lo he usado muy poco y sé lo justo. Eso de cambiar fondos tendría que investigar cómo se hace. Y tendría que poder hacerse sin entrar en conflicto con lo que ya hay hecho. No tengo mucho tiempo ahora, pero veré si llego a alguna parte. Gracias por las observaciones.

18 Febrero, 2023, 02:38 pm
Respuesta #6

Carlos Ivorra

  • Administrador
  • Mensajes: 11,883
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
    • Página web personal
Aquí va una idea por si se puede aprovechar (no es un “te sugiero que...”, es una idea, si puede aportar algo, pues bien, y, si no, pues nada).

Pues no sé exactamente a dónde quieres llegar.

Pongo un ejemplo de 3x3 con filas de coordenadas 1,2,3 y columnas a,b,c (para los niños se podría hacer más ameno con otras cosas, es sólo para poner la idea aquí).

Se trataría de esta actividad que sigue; es en dos fases.

Separaríamos las dos características, el color y el objeto; los números 1,2,3 pueden corresponder a los colores y las letras a,b,c al objeto o viceversa.

En la primera fase se colocarían sólo los números y en donde van las letras se podría poner siempre un cero u otra cosa. Así:

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & (1,0) & \\
\hline {\color{brown}2} &  & (2,0)\\
\hline {\color{brown}3} &  &  & (3,0)
\\\hline \end{array} \)

Ésta es una buena manera, ir rellenando la diagonal principal según se corresponden con su coordenada.

...

En este caso particular de 3x3 la casilla de coordenadas (1,b) sólo puede ser (3,0) porque, si no, repetiría número en fila o en columna; y en esta primera fase se trata de eso, de que no se repita número.

Pero no puedes colocar los números sin más criterio que asegurarte de que no se repitan en filas ni en columnas. Así obtienes lo que se llama un cuadrado latino, pero no todo cuadrado latino se puede completar hasta un cuadrado grecolatino, luego puedes acabar esta primera fase sin garantías de que sea posible completar la segunda.

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & (1,0) & (3,0)\\
\hline {\color{brown}2} &  & (2,0)\\
\hline {\color{brown}3} &  &  & (3,0)
\\\hline \end{array} \)

...

Así, es fácil ver que, según los colocamos evitando eso, van quedando determinados todos; en el sentido de que siempre sabemos cuál poner (en el caso particular de 3x3):

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & {\color{red}(1,0)} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0)}\\
\hline {\color{brown}2} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0}) & {\color{red}(1,0)}\\
\hline {\color{brown}3} & {\color{blue}(2,0)} & {\color{red}(1,0)} & {\color{green}(3,0)}
\\\hline \end{array} \)

....

Para órdenes mayores puede haber muchas opciones que llevan a cuadrados latinos completables a grecolatinos y muchas que lleven a cuadrados no completables. Por eso hemos dado siempre criterios con garantía de éxito que hay que tener en cuenta durante la construcción.

Seguidamente, al niño se le puede hacer observa algo más, el hecho de que quedan tres elementos de cada: (1,0); (2,0); (3,0). Éstos se pueden intercambiar ( según el colores que les he puesto, rojos por verdes, rojos por azules y verdes por azules) y el asunto sigue funcionando.

Sí, ahí lo que estás diciendo es que puedes llamar 2 a lo que has llamado 1 y viceversa y no cambia nada, e igualmente con cualquier permutación. Pero explicar a un niño algo tan abstracto como esto es arriesgado (corres el riesgo de que se aburra) y por ello pensamos que cuantos menos resultados técnicos mejor. Y también hay que incidir en cosas que para un adulto pueden ser triviales, como que es lo mismo decir que en una fila no se repiten letras que decir que en una fila están todas las letras. A un adulto basta decirle una de las dos, pero a un niño hay que señalarle las dos, porque no tiene por qué caer en la cuenta de que son equivalentes.

Además, quedan tres letras distintas, con lo que podremos formar tres parejas distintas con el (1,0) otras tres con el (2,0) lo mismo con el (3,0) al sustituir el cero por letras.

Si hubiera menos de tres letras tendríamos que formar al menos dos elementos iguales, esto es, con el mismo objeto y color; pero se repetiría un elemento en el cuadro y no se podría conformar la tabla.

En este punto, se le podría hacer ver al niño lo que es la idea de condición necesaria pero no suficiente; porque después de eso también hay que colocarlos y ver si se puede; y ahí interviene añadida la cuestión de la cantidad de intercambios que se podrían hacer de tres en tres; rojos por verdes... y tal.

No sé si no es tensar mucho la cuerda.

Llegados aquí el niño completa el cuadro con mucha facilidad, empieza por poner letras a los rojos, por ejemplo

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & {\color{red}(1,a)} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0)}\\
\hline {\color{brown}2} & {\color{green}(3,0)} & {\color{blue}(2,0}) & {\color{red}(1,b)}\\
\hline {\color{brown}3} & {\color{blue}(2,0)} & {\color{red}(1,c)} & {\color{green}(3,0)}
\\\hline \end{array} \)

con lo que la casilla de coordenados (2,b) queda determinada, pues ahí no puede ir ni una “b” ni una “c”; y viene a ser igual que antes todo, se completa así:

\( \begin{array}{|l|r|r|r}
\hline  & {\color{brown}a} & {\color{brown}b} & {\color{brown}c}\\
\hline {\color{brown}1} & {\color{red}(1,a)} & {\color{green}(3,b)} & {\color{blue}(2,c)}\\
\hline {\color{brown}2} & {\color{green}(3,c)} & {\color{blue}(2,a}) & {\color{red}(1,b)}\\
\hline {\color{brown}3} & {\color{blue}(2,b)} & {\color{red}(1,c)} & {\color{green}(3,a)}
\\\hline \end{array} \)

Una vez construidas las submatrices de 3X3 y considerándolas esta vez como elementos en sí, quizá el niño podría intentar el caso 9x9, añadiendo después números y letras diferentes, pero a lo mejor esto ya es un más complicado, no sé, no me he puesto a mirarlo; el ejemplo con el caso 3x3 es de “multilinealidad pequeña”, muy fácil.

Pero no veo la ventaja frente al método de copiar cada fila y trasladarla una posición. Es muy simple de entender y vale para todo orden impar. Para órdenes pares los criterios de construcción (con garantías de éxito) ya no son tan simples.

18 Febrero, 2023, 03:24 pm
Respuesta #7

feriva

  • $$\Large \color{#a53f54}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 11,988
  • País: es
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino

Pero no puedes colocar los números sin más criterio que asegurarte de que no se repitan en filas ni en columnas. Así obtienes lo que se llama un cuadrado latino, pero no todo cuadrado latino se puede completar hasta un cuadrado grecolatino, luego puedes acabar esta primera fase sin garantías de que sea posible completar la segunda.


Hola, Carlos.

Quizá me ha fallado la intuición, pero me pareció ver que equivale a que, si tenemos un cuadrado \( n\times n \), con “n” letras (o formas) y “n” colores, conlleva (o creo) que haya sólo una letra de cada en cada fila y columna; y análogamente con los colores. Pero ahora ya no estoy seguro. Si fuera así, entonces se puede hacer como digo, como dos sudokus, uno primero y otro después, sería equivalente.

Saludos.

18 Febrero, 2023, 04:05 pm
Respuesta #8

Carlos Ivorra

  • Administrador
  • Mensajes: 11,883
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
    • Página web personal
Quizá me ha fallado la intuición, pero me pareció ver que equivale a que, si tenemos un cuadrado \( n\times n \), con “n” letras (o formas) y “n” colores, conlleva (o creo) que haya sólo una letra de cada en cada fila y columna; y análogamente con los colores. Pero ahora ya no estoy seguro. Si fuera así, entonces se puede hacer como digo, como dos sudokus, uno primero y otro después, sería equivalente.

Imagina que has resuelto así el primer "sudoku":

\( \begin{array}{cccc}
A&B&C&D\\
B&C&D&A\\
C&D&A&B\\
D&A&B&C
\end{array} \)

Ahora intenta colorearlo (o formar pares con \( \alpha, \beta, \gamma, \delta \)) para formar un cuadrado grecolatino.

18 Febrero, 2023, 04:20 pm
Respuesta #9

feriva

  • $$\Large \color{#a53f54}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 11,988
  • País: es
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino


Imagina que has resuelto así el primer "sudoku":

\( \begin{array}{cccc}
A&B&C&D\\
B&C&D&A\\
C&D&A&B\\
D&A&B&C
\end{array} \)

Ahora intenta colorearlo (o formar pares con \( \alpha, \beta, \gamma, \delta \)) para formar un cuadrado grecolatino.

Ah, ya te entiendo.

Es que mi intuición iba más allá, pero no sé si se cumple; es que sospecho que si se colocan los elementos (1,0); (2,0)... (n,0) en la diagonal, si tiene soluciones, por ahí sale una de ellas; pero ahora que lo dices... pues a lo mejor no ocurre siempre.

Gracias, Carlos.