06_geo_y_medicion_4245_30_junio (738752)
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42 Geometría Círculos y esferas (1) Reflexiones adicionales Los cuerpos geométricos existen en la realidad o pueden concebirse mentalmente y están compuestos por figuras geométricas. Ocupan un lugar en el espacio, por lo tanto cuentan con tres dimensiones: alto, ancho y largo. Los cuerpos geométricos se pueden clasificar en poliedros o cuerpos redondos. Los cuerpos redondos son aquellos que tienen al menos una de sus caras o superficies de forma curva. Entre los más conocidos se encuentran la esfera, cono, cilindro, esferoide y toro. La esfera es un cuerpo geométrico limitado por una superficie curva cerrada cuyos puntos equidistan de un punto interior llamado centro de la esfera. Un cono recto es un sólido de revolución generado por el giro de un triángulo rectángulo alrededor de uno de sus catetos. Al círculo conformado por el otro cateto se denomina base y al punto donde confluyen las generatrices se le llama vértice. Un cilindro es la superficie formada por los puntos situados a una distancia fija de una línea recta dada, el eje del cilindro. En geometría, un toro es una superficie de revolución generada por una circunferencia que gira alrededor de una recta exterior coplanaria (que está en su plano y no la corta). La palabra “toro” proviene del vocablo en latín torus, cuyo significado en castellano es “bocel” o “murecillo”, que se trata de una moldura redondeada de la basa, con forma de hogaza de pan. Un círculo es el lugar geométrico de los puntos del plano cuya distancia a otro punto fijo, llamado centro, es igual que la longitud del radio. Es el conjunto de los puntos de un plano que se encuentran dentro de una circunferencia. Aunque ambos conceptos están relacionados no debe confundirse la circunferencia (línea curva) con el círculo (superficie). En las páginas 16 a 18 del Tomo IV, Vol. 1 se aborda el tema de los círculos y las esferas. El repaso que se hace en esta lección retoma el conocimiento que los niños tienen sobre los objetos redondos o circulares con base en el reconocimiento de las formas curvas que presentan. Los alumnos deberán distinguir únicamente los cuerpos redondos que tienen al menos una de sus caras de forma curva como el cono, el cilindro o la esfera. Con estos ejercicios se pretende que los niños observen las figuras que aparecen en la página y luego se les pide que las describan por su apariencia, se les pregunta si las conocen y cómo es que las conocen. A continuación los niños describirán las figuras por sus propiedades, cuestionándoles ¿para qué sirven?, ¿qué forma tienen? Después se les pide que clasifiquen objetos de su entorno que posean características similares. Se espera que los alumnos identifiquen que las tapas de los frascos y sus bases, así como las caras del reloj son superficies planas redondas. Se induce que concluyan que los objetos de las ilustraciones son cuerpos, pues ocupan un lugar en el espacio, y que tienen tres dimensiones: altura, ancho y largo. Fig. 1 En la página 16 (Fig. 1), observamos que las pelotas representan a la esfera, los frascos tienen una cara curva, el reloj tiene dos bases circulares y una altura, las llantas de la bicicleta representan el cuerpo geométrico denominado “toro” y un bote ilustra al cilindro. Para distinguir estos cuerpos de las superficies planas redondas se pide a los niños que dibujen un círculo (Fig. 2) Fig. 2 Actividades que se sugieren para los futuros docentes 1. Indaga en varias fuentes bibliográficas la forma en que se define “cuerpo” en geometría. 2. Explica con tus propias palabras a qué se denomina “cuerpos redondos”. 3. ¿Qué ventaja didáctica ofrece el hecho de iniciar el estudio de los círculos y las esferas a partir de que los niños reconozcan los cuerpos redondos para diferenciarlos y de ahí pasar a las superficies curvas? Argumenta tu respuesta tan sólidamente como te sea posible. 4. ¿Qué situación didáctica propondrías para que los niños deduzcan las propiedades de los cuerpos geométricos redondos y distingan la diferencia entre éstos y las curvas planas? Geometría 43 Círculos y esferas (2) En la página 17 del Tomo IV, Vol.1, los niños enfrentan una situación problemática al participar en el juego de las argollas (Fig.1), se trata de que las lancen de manera que queden atrapadas al caer sobre una estaca colocada en el piso. Los niños deben decidir cómo colocarse para que todos tengan la misma oportunidad de acertar cuando están alrededor de la estaca; es decir, que estén a la misma distancia de la estaca al momento de lanzar las argollas. Reflexiones adicionales El círculo es una superficie plana que está limitada por una circunferencia. En el ejemplo del libro, los niños deciden colocarse formando una estrella y se argumenta por qué no es la mejor opción; posteriormente se colocan en línea recta y observan que los niños que se encuentran en los extremos tienen menos oportunidad de dar en el blanco. Lo mismo sucede cuando se organizan formando un cuadrado, los pequeños que se encuentran en las esquinas no están a la misma distancia que el resto de sus compañeritos.El juego implica acciones de ensayo y error. rad io arco centro etro diám El círculo comparte con la circunferencia sus elementos principales: el centro, el radio, el diámetro, el arco. Una circunferencia es el conjunto de todos los puntos de un plano que equidistan de otro punto fijo y coplanar llamado centro. La circunferencia es una línea curva, plana y cerrada, que sólo posee longitud. Se distingue del círculo en que éste es el conjunto formado por los puntos que están en el interior de una circunferencia; es decir, la circunferencia es el perímetro del círculo. Circunferencia Círculo Fig.1 Actividades que se sugieren para los futuros docentes 1. Explica con tus propias palabras la diferencia entre círculo y esfera. 2. ¿Cuál es la intención didáctica de presentar a los niños diferentes formas de organizarse (página 17) para garantizar que todos tengan la misma oportunidad de dar en el blanco en el juego de las argollas? 44 Geometría Círculos y esferas (3) Reflexiones adicionales El círculo comparte con la circunferencia que lo delimita los siguientes elementos: • Centro: el punto interior equidistante de todos los puntos de la circunferencia. • Radio: segmento que une el centro con un punto cualquiera de la circunferencia. • Diámetro: el mayor segmento que une dos puntos de la circunferencia (necesariamente pasa por el centro). • Cuerda: segmento que une dos puntos de la circunferencia; las cuerdas de longitud máxima son los diámetros. • Recta secante: corta a la circunferencia en dos puntos. • Recta tangente: toca a la circunferencia en un sólo punto. • Punto de tangencia: el punto de contacto de la recta tangente con la circunferencia. • Arco: el segmento curvilíneo determinado por dos puntos que pertenecen a la circunferencia. • Semicircunferencia: cada uno de los dos arcos delimitados por los extremos de un diámetro. rda cue En la página 18 del Tomo IV, Vol. 1 se puede ver que finalmente los alumnos deciden organizarse para formar una rueda (Fig. 1), porque esto les permite estar a la misma distancia de la estaca. En la lección se formaliza esta solución al mencionar que a la rueda que formaron se le llama circunferencia. Se muestra que la forma redonda que se popuso puede construirse dibujando un conjunto de puntos cuya distancia a otro punto dado, llamado centro, es siempre la misma. Esa distancia o línea que se forma se denomina radio, que haciéndolo girar desde el centro va esbozando una circunferencia. Fig. 1 Se induce la idea en los alumnos de que pueden formar círculos (Fig.2) utilizando una tachuela como punto de apoyo (centro), al hacer girar una tira de papel o un hilo y apoyándose con un lápiz para tensar el hilo o sujetar el trozo de papel y trazar los círculos. secante tangente Fig. 2 Actividades que se sugieren para los futuros docentes 1. ¿Cómo explicarías a un alumno de cuarto grado cuál es la diferencia entre círculo y circunferencia? Argumenta tu respuesta tan ampliamente como te sea posible y discútela con tus compañeros y tu profesor. 2. ¿Cuáles son los elementos que comparten el círculo y la circunferencia? 3. ¿Qué propiedad común poseen todos los radios de una circunferencia? 4. ¿Qué propiedad común poseen todos los diámetros de una circunferencia? 5. ¿Cómo se llama a la línea que corta a la circunferencia en dos puntos? 6. ¿Cuál es el nombre del segmento que une dos puntos de la circunferencia? 7. Indaga qué relación geométrica existe entre el radio de una circunferencia y la tangente en el punto de la circunferencia que determina ese radio. 8. Indaga cómo construir la tangente a una circunferencia en un punto dado usando la regla y el compás. 9. ¿Cómo se denomina el segmento curvilíneo determinado por dos puntos de la circunferencia? 10. ¿Cuáles serían las limitaciones didácticas si se utilizan los términos círculo y circunferencia de manera indistinta? Discute tu respuesta con tus compañeros y tu profesor. 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