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DIDÁCTICA DE LA
GEOMETRÍA I
Marlon Bladimir Rosa Vásquez
Santa Ana 2017
INTRODUCCIÓN
n una de sus obras de las producciones científicas más reconocidas en el mundo se presentan los
primeros pasos que en el recorrer de los años sería la base de todo un mundo lleno de conocimiento se
trata de ELEMENTOS obra presentada por EUCLIDES1. En esta se presenta de manera formal,
partiendo únicamente de cinco postulados, el estudio de las propiedades de líneas y planos, círculos y esferas,
triángulos y conos, etc.; es decir, de las formas regulares.
A partir de allí se descubren formas de hacer conocimiento-ciencia y es que a pesar que en algunos currículos
nacionales se ve simplemente como una de las RAMAS OCULTAS; los matemáticos se quedan de brazos
cruzados y poco o nada de importancia dan a la geometría.
Los docentes de Matemática al abordar el proceso de enseñanza y aprendizaje de la geometría, forzosamente
debemos conocer sobre los diferentes momentos en los que La geometría es parte del aprendizaje
sistemático e informal a lo largo de la vida escolar de un alumno:
En un primer momento, desde la infancia tenemos contacto con figuras de colores, juguetes o utensilios
cotidianos que permiten al niño experimentar directamente con el espacio, la orientación y el análisis de
formas simplemente con la contemplación, esto invita a pensar sobre la primera forma de acércanos a la
geometría: la intuición geométrica.
Posteriormente, se inicia el estudio de la geometría como el cuerpo de conocimientos que tiene por objeto
analizar, organizar y sistematizar los conocimientos espaciales, esto es lo que llamamos la Geometría como la
matemática del espacio. Dicho estudio, no necesariamente se realiza de forma ordenada, ya que podemos
hablar de figuras geométricas sin antes hablar de rectas y puntos en el espacio.
El conocimiento del espacio geométrico, se comprende y expresa de dos modos:
El modo intuitivo, que es de naturaleza visual y se caracteriza por ser subjetivo y creativo; y el modo de
naturaleza verbal, caracterizado por la reflexión y la lógica.
Dichos modos de conocimiento se complementan y se pueden considerar como fases del desarrollo del
pensamiento.
La distinción entre los modos de pensamiento hace que podamos sentar las bases de la enseñanza de la
geometría, centralizando inicialmente su interés en la Percepción Espacial.
En la enseñanza obligatoria de la geometría, hay que fijar unos objetivos mínimos en función de los cuales
debe programarse las actividades, que permitan un aprendizaje dinámico, que permitan relacionarla con las
otras materias y con las propias disciplinas de la matemática. Para ello es necesario considerar que la
apropiación de estos objetivos deben ser marcados para periodos largos del tiempo, esto es porque los
conceptos deben aparecer y reaparecer, traducirse en diversos lenguajes y tener representaciones en diversos
escenarios de la vida.
BASES TEORICAS: EL MODELO DE RAZONAMIENTO GEOMÉTRICO DE VAN HIELE.
Son de sobra conocidas las dificultades con que se encuentran los profesores de Matemáticas de
Enseñanza Secundaria para con- seguir que sus alumnos comprendan los temas que estudian y puedan ir
más allá de la simple memorización de las definiciones, demostraciones, algoritmos o métodos de resolución
de ejercicios que "van para el examen". Las causas de estas dificultades son múltiples y complejas, tanto de
1
En griego Ευκλείδης, Eukleidēs, latín Euclīdēs fue un matemático y geómetra griego (ca. 325 a. C.-ca. 265 a. C.).
Se le conoce como "El Padre de la Geometría".
E
tipo social como académico, siendo una de las principales la falta de preparación de los estudiantes para
superar el salto metodológico que supone el paso de la Enseñanza en básica a la Secundaria.
Por una parte nos encontramos con que, en las clases de Matemáticas de la Enseñanza Primaria,
muchos profesores utilizan metodologías inductivas, activas, que están caracterizadas por una enseñanza dc
tipo informal (es decir, no formal), basada en la manipulación y la observación por los estudiantes de su
propia actividad como base para la comprensión y construcción de los conceptos antes de la memorización de
las definiciones, los principales resultados o los algoritmos.
Otros profesores de Primaria se inclinan por una enseñanza más deductiva, donde predomina la clase
magistral, quedando la comprensión relegada a un segundo plano, en detrimento de la actividad comprensiva
de los estudiantes, a los cuales sólo se les pide memorizar definiciones, propiedades, fórmulas y algoritmos.
En todo caso, es difícil encontrar cursos de Primaria, ni siquiera del Ciclo Superior, en los que se realicen
demostraciones más o menos rigurosas, aunque sean intuitivas, de las propiedades o resultados que se están
estudiando. Por el contrario, las Matemáticas de la Enseñanza Secundaria suelen ser mucho más formales y
desde el primer momento están presentes todos los elementos típicos de los métodos matemáticos de trabajo:
Definiciones formales, demostraciones lógicas, redes de teoremas, etc. Si unimos este factor a otros de tipo
psicológico y social que están también presentes en esta etapa de paso de un nivel de enseñanza a otro, es
lógico el desconcierto y la falta de recursos de los estudiantes ante un cambio de las reglas del juego. Las
consecuencias más evidentes son la mecanización del aprendizaje, el fracaso escolar, el abandono de los
estudiantes y la disminución del nivel de exigencia del profesorado.
No es un problema nuevo, ni exclusivo de los sistemas educativos o de las metodologías actuales. De
hecho, hace casi 40 años, la preocupación ante este problema experimentada por Pierre Marie Van Hiele y
Dina Van Hiele-Geldof, dos profesores holande- ses de Matemáticas de Enseñanza Secundaria, les indujo a
estudiar a fondo la situación para tratar de encontrarle alguna solución. El propio P.M. Van Hiele explica así
el origen de su interés por este tema (Van Hiele, 1986, p. 39):
"Cuando empecé mi carrera como profesor de Matemáticas, pronto me di cuenta de que era
una profesión difícil. Había partes de la materia en cuestión que yo podía explicar y explicar, y aun
así los alumnos no entendían. Podía ver que ellos lo intentaban realmente, pero no tenían éxito.
Especialmente al comienzo de la Geometría, cuando había que demostrar cosas muy simples, podía
ver que ellos daban el máximo de sí, pero la materia parecía ser demasiado difícil. -De pronto
parecía que comprendían la materia en cuestión. Podían hablar de ella con bastante sentido y a
menudo decían: No es tan difícil, pero ¿por qué nos lo explicó usted de forma tan complicada? En los
años que siguieron cambié mi explicación muchas veces, pero las dificultades se mantenían. Parecía
como si siempre estuviera hablando en una lengua distinta. Y considerando esta idea descubrí la
solución, los diferentes niveles del pensamiento."
LOS NIVELES DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO DE VAN HIELE.
Los Van Hiele sugieren la existencia de cinco niveles de razona-miento. Las descripciones que presentamos a
continuación son una síntesis de escritos de los propios esposos Van Hiele y de otros autores posteriores que
han investigado sobre las características de los niveles: Burger, Shaughnessy (1986); Crowley (1987); Fuys,
Geddes, Tischler (1988); Jaime, Gutiérrez (1990), Van Hiele (1957), (1986); Van Hiele-Geldof (1957).
Nivel 1 (Reconocimiento): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los
estudiantes:
 Usan propiedades imprecisas de las figuras geométricas para compararlas, ordenarlas, describirlas o
identificarlas.
 Hacen referencia a prototipos visuales para caracterizar figuras.
 Perciben las figuras geométricas en su totalidad, de manera global, como unidades.
 Los estudiantes se limitan a describir el aspecto físico de las figuras.
 Al identificar o describir figuras, incluyen atributos irrelevantes, normalmente de tipo físico o visual
(por ej., la orientación en el papel o el tamaño).
 Pueden aprender vocabulario geométrico, identificar formas determinadas y, dada una figura, pueden
reproducirla (por ej., dándoles un geoplano o una hoja de papel, los estudiantes podrían construir o
dibujar las figuras).
 Perciben las figuras como objetos individuales, es decir que los estudiantes no son capaces de
generalizar las características que reconocen en una figura a otras de su misma clase. Comparan y
clasifican figuras geométricas basándose en su apariencia global. Por ejemplo, suelen utilizar
expresiones como "... se parece a ...", "... tiene la forma de ...", "... es como ...", etc.
 No reconocen explícitamente como tales las propiedades Matemáticas de las figuras: Aunque los
estudiantes de este nivel pueden reconocer algunas propiedades o elementos de una figura, éstas no
juegan un papel apreciable en el reconocimiento de dicha figura.
 Identifican partes de una figura, pero:
a) No analizan una figura en términos de sus componentes.
b) No piensan en las propiedades como características de una clase de figuras.
c) No hacen generalizaciones sobre formas ni usan un lenguaje apropiado.
Nivel 2 (Análisis): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:
 Son conscientes de que las figuras geométricas están formadas por partes y de que están dotadas de
propiedades matemáticas. Pueden describir sus partes y enunciar sus propiedades, siempre de manera
informal, utilizando vocabulario apropiado para componentes y relaciones (por ejemplo, "lados
opuestos", "los ángulos correspondientes son iguales", "las diagonales se cortan en el punto medio",
etc.).
 Cuando se les pide que definan una figura, recitan una lista de propiedades necesarias para identificar
la figura, en vez de determinar propiedades necesarias y suficientes.
 Comparan figuras mediante el uso explícito de propiedades de sus componentes.
 Rechazan las definiciones dadas por el libro (o el profesor) en favor de las definiciones propias.
 No comprenden la necesidad ni la misión de las definiciones.
 Reconocen las propiedades Matemáticas mediante la observación de las figuras y sus elementos.
 También pueden deducir propiedades generalizándolas a partir de la experimentación.
 Al comprobar la validez de una afirmación, tratan la Geometría como si fuera una ciencia
experimental: Observan una variedad de figuras y sacan conclusiones generales sobre ellas.
 Después de utilizar varias veces un tipo de ejemplos con unas figuras, pueden hacer generalizaciones a
la clase de figuras en cuestión.
 No son capaces de relacionar unas propiedades con otras, por lo que no pueden hacer clasificaciones
lógicas de figuras basándose en sus elementos o propiedades.
 No son capaces de deducir unas propiedades de otras, porque perciben cada una de forma aislada y sin
relación con las demás.
 Todavía no pueden explicar las relaciones entre las propiedades, no ven las relaciones lógicas entre
clases de figuras.
 Muestran una ausencia explícita de comprensión de qué es una demostración matemática.
 No admiten la inclusión de clases entre diversas familias de figuras, por ejemplo de cuadriláteros.
Nivel 3 (Clasificación): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:
 Comienzan a desarrollar su capacidad de razonamiento matemático: Son capaces de reconocer que
unas propiedades se deducen de otras y de deducir esas implicaciones (de un solo paso). Sin embargo,
no comprenden el significado de la deducción como un todo ni el papel de los axiomas.
 Comprenden los sucesivos pasos individuales de un razonamiento lógico formal, pero no entienden la
estructura de una demostración.
 Pueden entender una demostración explicada por el profesor o el libro de texto, pero no son capaces de
construirla por sí mismos.
 Tampoco ven cómo podría alterarse el orden lógico de una demostración ni saben cómo construir una
demostración a partir de premisa diferentes de las que han visto.
 Saben cómo razonar de acuerdo con un sistema lógico deductivo, pero esto no es equivalente a razonar
con la fuerza de la lógica formal. En particular, no distinguen con claridad una implicación (p entonces
q ) de su recíproca (q entonces p ).
 Son capaces de realizar razonamientos deductivos informales, usando implícitamente reglas lógicas,
por ej. la regla de la cadena (si p entonces q y q entonces r entonces p entonces r ).
 Pueden comprender demostraciones formales cuando se las explica el profesor o el libro de texto.
 Utilizan las representaciones físicas de las figuras más como una forma de verificar sus deducciones
que como un medio para realizarlas. Pueden clasificar lógicamente diferentes familias de figuras a
partir de propiedades suyas ya conocidas formuladas con pre- cisión matemática. No obstante, sus
razonamientos lógicos se siguen apoyando en la manipulación y sus demostraciones son de tipo
informal. Comprenden el significado de "al menos un", "todo", etc. Comprenden el papel de las
definiciones y pueden dar defini- ciones matemáticamente correctas. Son capaces de: a) Identificar
conjuntos diferentes de propiedades que carac- terizan a una clase de figuras y comprobar su
suficiencia. b) Identificar conjuntos mínimos de propiedades que pueden caracterizar a una figura. c)
Formular y utilizar una definición para una clase de figuras. Pueden modificar definiciones y usar
inmediatamente defini- ciones de conceptos nuevos. En sus demostraciones, hacen referencias
explícitas a las definiciones. Son capaces de aceptar formas equivalentes de una definición.
Nivel 4 (Deducción formal): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque
los estudiantes:
 Pueden entender y realizar razonamientos lógicos formales.
 Las demostraciones (de varios pasos) ya tienen sentido para ellos y aceptan su necesidad como único
medio para verificar la veracidad de una afirmación.
 Realizan con frecuencia conjeturas e intentos de verificar las conjeturas deductivamente.
 Pueden construir, no sólo memorizar, demostraciones y ven la posibilidad de desarrollar una
demostración de distintas maneras.
 Pueden comparar y contrastar demostraciones diferentes de un mismo teorema.
 Comprenden las interacciones entre las condiciones necesarias y las suficientes y distinguen entre una
implicación (p entonces q ) y su recíproca (q entonces p ).
 Aceptan la existencia de definiciones equivalentes del mismo concepto y son capaces de demostrar su
equivalencia.
 Pueden comprender la estructura axiomática de las Matemáticas, es decir el sentido y la utilidad de
términos no definidos, axiomas, teoremas, ...etc.
 Pueden pensar en las mismas cuestiones que en el nivel ante rior pero razonando o justificando las
afirmaciones de manera rigurosa.
 Dan argumentos deductivos formales, pero no investigan los sistemas axiomáticos en sí mismos ni
comparan sistemas axiomáticos diferentes.
Nivel 5 (Rigor): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los
estudiantes:
 Se encuentran en el máximo nivel de rigor matemático según los parámetros actuales. Son capaces de
prescindir de cualquier soporte concreto para desarrollar su actividad matemática. Aceptan la
existencia de sistemas axiomáticos diferentes y puede analizarlos y compararlos.
 En resumen, podemos decir que la capacidad de razonamiento geométrico de los individuos puede
evolucionar a lo largo del tiempo pasando por diferentes grados de calidad:
 Un primer nivel en el que se maneja solamente información visual y cuya forma de razonamiento no
puede ser considera- da como propiamente matemática.
 Un segundo nivel en el que se empieza a reconocer la presencia de propiedades Matemáticas de los
objetos, si bien el razonamiento se sigue basando en la percepción física.
 Un tercer nivel en el que comienza a desarrollarse la capacidad de razonamiento riguroso y se es capaz
de manejar los elementos más simples del sistema formal (definiciones o implicaciones de un solo
paso).
 Un cuarto nivel en el que se completa la formación del razona- miento matemático lógico-formal de
los individuos.
 Por último, un quinto nivel en el que se adquieren los conocimientos y habilidades propias de los
matemáticos profesionales.
En los años que han transcurrido desde que fue planteado por primera vez, el Modelo de Van Hiele ha sufrido
los avatares típicos de cualquier teoría en evolución: El planteamiento inicial hecho en Van Hiele (1957)
constaba de tres niveles, que corresponden a los niveles 2, 3 y 4 de la relación anterior. Posteriormente, como
consecuencia de la experiencia, los comentarios y las críticas surgidas, los Van Hiele completaron el modelo
definiendo el actual primer nivel. Van Hiele (1986) explica esta modificación:
"La diferencia está causada por el hecho de no haber observado la importancia del nivel visual (que
es el que ahora llamamos primero) en esa época. Aun así, por entonces había personas (como Joh.
Wansink) que me decían: Creo que tus niveles de pensamiento son muy interesantes; pero no
obstante me gustaría saber lo que hay en el nivel O."
En general, en un determinado nivel, los estudiantes utilizan de forma implícita (y por lo tanto inconsciente)
determinadas habilidades y herramientas mentales, produciéndose el paso al nivel siguiente cuando esas
habilidades y herramientas llegan a utilizarse de forma consciente y voluntaria, por lo que es posible
reflexionar sobre ellas. Por lo tanto, para adquirir un nivel de razonamiento es necesario haber adquirido
antes el nivel precedente. La siguiente tabla resume los principales elementos explícitos e implícitos en los
diferentes niveles.
SECUENCIA DIDÁCTICA 1: POLIGONOS
Fase de Información: Observa detenidamente cada una de las siguientes figuras. Indica aquellas
que no son polígonos. Justifícalo en cada caso.
Esta primera tarea servirá para romper el hielo entre el profesor y los alumnos e introducirles en el
objeto a estudio: polígonos. Es necesario conocer el grado de conocimiento que los alumnos poseen
de polígonos así como el lenguaje que utilizan, para lo cual será necesario forzarles a que todos
expresen sus opiniones.
Fase de Orientación Dirigida:
1) Analiza los siguientes polígonos y confecciona un listado con sus propiedades.
Se presentará esta tarea a fin de que se produzca un análisis de propiedades. No sólo con el objetivo
de establecer una correspondencia entre las características de ambas clases de polígonos, sino
establecer propiedades que, independientemente de la forma del polígono, pertenezcan a ambos.
2) Traza todas las diagonales de cada uno de los polígonos anteriores.
a) ¿Cuál de los dos polígonos tiene más diagonales?
b) ¿De qué depende el número de diagonales de un polígono?.
c) Completa la tabla siguiente.
N° de
lados
Nombre del
polígono
Número de
diagonales
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
50
La tarea está planteada con el objetivo de que, considerando todas las diagonales de los polígonos
propuestos, lleguen a concluir que el número de diagonales de cualquier polígono depende del
número de vértices (independientemente de la forma del polígono) y puedan establecer una
correspondencia entre el número de vértices y el número total de diagonales. Como actividad previa
a esta tarea, para aquellos estudiantes que desconozcan el concepto de diagonal o no lo tengan
suficientemente asentado, podría presentarse la siguiente actividad:
3) Mide los ángulos interiores de los polígonos siguientes:
a) Al sumar los ángulos interiores, ¿en cuál de los polígonos la suma es mayor?
b) Completa la siguiente tabla:
N° de
lados
Nombre del
polígono
Número de
diagonales
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
50
Una vez el alumno sepa medir ángulos, se pretende un doble objetivo: a) establecer la
independencia de la suma de los ángulos interiores del polígono, de la forma de éste, y
b) completar una tabla que relacione el número de lados con la suma de los ángulos.
Como actividad previa se podrá presentar la siguiente:
Actividad.
1) Mide cada uno de los siguientes ángulos.
2) Agrúpalos como tú consideres oportuno, indicando el criterio escogido. Si ves otra forma de
agruparlos, hazlo, sin olvidar indicar el criterio.
Tarea
a) Analiza los polígonos de cada una de las siguientes clases anotando las
propiedades comunes que poseen.
El objetivo de esta tarea es analizar los diferentes clases de polígonos atendiendo a los lados y ángulos
interiores. El geoplano circular se introduce como un recurso didáctico útil para representar diferentes
polígonos. El que aquí se propone es un geoplano circular de 24 puntos ya que permite construir polígonos
regulares con un número de lados divisor de 24. El concepto de ángulo central de un polígono regular puede
ser estudiado con el recurso del geoplano circular. Con la introducción del concepto de ángulo central, es
posible dibujar polígonos regulares y completar una tabla que relacione la medida del ángulo central con el
número de lados del polígono regular.
Fase de Orientación Libre.
Como el objetivo de esta fase es la consolidación de los conocimientos adquiridos, se proponen tareas
abiertas, trabajos con varias etapas, así como posibles problemas que puedan ser abordables por distintos
procedimientos, aunque la estructura de éstas sea comparable a las estudiadas en la fase anterior. Por ese
motivo no especificamos objetivos propios de cada tarea.
Polígonos.
Agrupar los siguientes polígonos, de diferentes formas, indicando la propiedad o
propiedades que hayas considerado en cada caso.
Polígonos estrellados.
La estrella de cinco puntas, frecuentemente llamada "pentagrama",
fue escogida a como símbolo sagrado por la sociedad Pitagórica de la
Antigua Grecia, por su especial belleza y porque aparece la proporción
áurea cuando
Y se comparan algunos de sus segmentos. Este símbolo lo utilizaban
sus miembros como distintivo de la Academia y alrededor de las cinco
puntas se situaban las letras de la palabra griega "hygeia" que significa
salud.
Esta estrella, al igual que el pentágono regular, puede
construir- se con cinco puntas igualmente espaciadas en un círculo. Empezando por un punto y
yendo alrededor de un círculo en una dirección determinada, se van construyendo segmentos cada
dos puntos hasta llegar al punto inicial. La estrella es un polígono compuesto y se le llama Polígono
Estrellado de cinco puntas. Si a los puntos anteriores los nombramos por (VI V, V, V, V,), la
secuencia seguida para la construcción del polígono estrellado sería (VI V, V, V, V, V,).
Está claro que ésta no es la única forma de unir cinco puntos igualmente espaciados en un
círculo. En la figura siguiente analiza- remos todas las diferentes posibilidades.
Realiza un estudio similar al que te hemos presentado tomando en este caso 8, 10 y 12 puntos
igualmente espaciados en un círculo.
Fase de Integración.
El objetivo de esta fase es que el estudiante revise, sume y unifique los conceptos geométricos
estudiados y los procesos de razonamiento utilizados. Para ello se podrían plantear actividades
como la que sigue:
Actividad
Las características o propiedades que a continuación se relacionan pertenecen a los
polígonos. Asocia a cada propiedad la clase de polígono a la que pertenece.
Un buen método para conocer si el estudiante ha superado el nivel, consiste en
plantearle cuestiones directas como:
- ¿Qué entendemos por diagonal?
-¿Cuántos tipos de diagonales pueden trazarse en un polígono?
- ¿Qué hacemos para contarlas?
- ¿Cómo obtenemos la medida de la suma de los ángulos de un polígono?
- ¿Qué propiedades tiene un polígono cóncavo?
EL ORIGAMI COMO RECURSO DIDÁCTICO PARA LA ENSEÑANZA DE
LA GEOMETRÍA
La presente comunicación muestra la utilización del origami como recurso didáctico para la enseñanza de la
geometría en los primeros años de educación secundaria. Es un trabajo teórico práctico donde el origami
como arte japonés se conecta con la matemática, en este caso con la geometría. Se presentan sus beneficios
y cualidades para la enseñanza, las habilidades que desarrollan su utilización y los contenidos que se pueden
trabajar con él.
El Origami es el arte japonés de doblado de papel, conocido también como papeloflexía (EUROPEO).
Literalmente se traduce así:
ORI (doblado) GAMI ( papel)
Es un arte preciso, de hacer coincidir bordes y realizar dobleces para crear figuras de todo tipo desde las más
simples hasta las más complejas imaginables.
El papel se desarrolló en China hacia el año 105 d.c. por Tsai Lun, luego en el siglo VI fue llevado al Japón,
Marco Polo en el siglo XIII lo llevó a Europa y los árabes lo introdujeron en España, la cual trajo el papel a
nuestro continente americano.
Si queremos hablar de una clasificación del origami podemos considerar varios aspectos: la finalidad, el tipo
de papel utilizado y la cantidad de piezas utilizadas. A continuación se presentan tres clasificaciones que se
proponen de acuerdo a cada uno de los aspectos mencionados.
De acuerdo a la finalidad:
 Artístico: construcción de figuras de la naturaleza o para ornamento.
 Educativo: construcción de figuras para el estudio de propiedades geométricas más que nada.
De acuerdo a la forma del papel:
 A papel completo: trozo de papel inicial en forma cuadrangular, rectangular o triangular.
 Tiras: trozo inicial de papel en forma de tiras largas.
De acuerdo a la cantidad de trozos:
 Tradicional: un solo trozo de papel inicial (u ocasionalmente dos o tres a lo mucho.
 Modular: varios trozos de papel inicial que se pliegan para formar unidades (módulos),
generalmente igualen, que se ensamblan para formar una figura compleja. Es conocido en Japón
como "yunnito" .
El origami puede ser una gran ayuda en la educación, es por ello que aquí se incluye algunos beneficios y
grandes cualidades.
 Da al profesor de matemática una herramienta pedagógica que le permita desarrollar diferentes
contenidos no solo conceptuales, sino también procedimentales, también desarrolla habilidades
motoras finas y gruesas que a su vez permitirá al alumno desarrollar otros aspectos, como
lateralidad, percepción espacial y la psicomotricidad.
 Desarrollar la destreza manual y la exactitud en el desarrollo del trabajo, exactitud y precisión
manual.
 Desarrolla la interdisciplina de la matemática con otras ciencias como las artes por ejemplo.
 Motiva al estudiante a ser creativo ya que puede desarrollar sus propios modelos e investigar la
conexión que tiene con la geometría no sólo plana sino también espacial.
El origami no es solamente divertido sino que es un método valioso en el desarrollo de habilidades o
destrezas básicas como:
El origami es un ejemplo de “Aprendizaje esquemático “ a través de la repetición de acciones. Para lograr el
éxito, el alumno debe observar cuidadosamente y escuchar atentamente las instrucciones específicas que
luego llevará a la práctica. Este es un ejemplo en el cual los logros del alumno dependen más de la actividad
en sí que del profesor. Para muchos estudiantes el origami requiere de un nivel de paciencia que brindará
orgullo con el resultado, la habilidad de enfocar la energía y un incremento en la auto-estima.
A través del doblado, los alumnos utilizan sus manos para seguir un conjunto específico de pasos en
secuencia, produciendo un resultado visible que es al mismo tiempo llamativo y satisfactorio. Los pasos se
deben llevar a cabo en cierto orden para lograr el resultado exitoso: una importante lección no sólo en
matemática sino para la vida. Piaget sostenía que “ la actividad motora en la forma de movimientos
coordinados es vital en el desarrollo del pensamiento intuitivo y en la representación mental del espacio”.
CONTENIDOS CURRICULARES TRABAJADOS CON ORIGAMI
RECURSOS
 Papel coloreado por un lado ( cuadrados perfectos de diferentes tamaños y colores.
 Tijeras para cortar el papel ( si fuera necesario)
 Superficies planas y amplias (mesas).
CONTENIDOS
 Demostración de dobleces básicos de origami.
 Construcción de figuras básicas (Tulipán, grulla, etc.) y su relación con los conceptos geométricos.
 Construcción de polígonos regulares (triángulos, hexágonos, pentágonos, cuadrados, etcétera) con
tiras de papel (sin utilizar transportador ni regla graduada)y su relación con el desarrollo de conceptos
geométricos.
 Esbozo de construcciones más complejas ( figuras y cuerpos geométricos ). Trabajados en clase
Dentro del campo de la geometría, el origami fomenta el uso y comprensión de conceptos geométricos, tales
como diagonal, mediana, vértice, bisectriz etc. Además, el doblado de papel, también permite a los alumnos
crear y manipular figuras geométricas como cuadrados, rectángulos y triángulos y visualizar cuerpos
geométricos.
El origami ha sido estudiado por científicos y entre ellos se encuentran los matemáticos. Algunos de éstos han
buscado hallar una teoría axiomática referente a este "arte-ciencia", por lo que se han propuesto conjuntos
de axiomas. Aquí se nombran algunos de ellos:
Según Germán Luis Beitia
 Puede considerarse que una hoja es una superficie plana.
 Un pliegue realizado en una hoja de papel que pase por dos puntos y que se ha hecho sobre una
superficie plana como soporte es una línea recta.
 El papel puede ser plegado de tal manera que pase por dos o más puntos colineales.
 Puede superponerse dos puntos distintos en una misma hoja de papel.
 Puede plegarse el papel de modo que un punto puede superponerse a otro pliegue.
CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDES
Concepto de espacio, distancia,
rotaciones y ángulos con
relación a uno mismo y a otros
puntos de referencia.
Figuras geométricas y sus
elementos.
Concepto de Rotación,
Simetría y ángulos
Reconocimiento de la posición de
un objeto en el espacio en relación
a uno mismo y a otros puntos de
referencia.
Lectura, interpretación y
construcción a escala de las figuras
representadas.
Construcción de cuerpos
geométricos a partir de figuras.
Reconocimiento de las figuras que
se van obteniendo utilizando
diversos criterios.
Descripción de simetría.
Interés por identificar formas y
relaciones geométricas en los objetos
del entorno .
Perseverancia y tenacidad en la
búsqueda de soluciones a situaciones
problemáticas que tengan relación al
espacio tridimensional.
 Puede plegarse el papel de modo que dos pliegues de una misma hoja pueden superponerse.
 Dos ángulos son congruentes si al superponerse coinciden.
 Dos segmentos son congruentes si al superponerse coinciden.
Según Humiaki Huzita
 Dados dos puntos p1 y p2, se puede
realizar un pliegue que los conecte.
 Dados dos puntos p1 y p2, podemos
plegar p1 sobre p2.
 Dadas dos rectas l1 y l2, podemos
plegar l1 sobre l2.
 Dado un punto p y una recta l,
podemos hacer un pliegue
perpendicular a l que pase por p.
 Dados dos puntos p1 y p2, y una
recta l, podemos hacer un pliegue
que haga corresponder a p1 con un
punto de l y que pase por p2.
 Dados dos puntos p1 y p2, y dos
rectas l1 y l2, podemos hacer un
pliegue que haga corresponder a p1
con un punto de l1 y p2 con un
punto de l2.
ACTIVIDAD: POLÍGONOS Y DOBLADO DE PAPEL RECTÁNGULO
1. Ahora vamos a hacer algunos polígonos doblando papel. Para empezar
necesitas una hoja de papel de cualquier tamaño; sólo considera que entre
más pequeña sea, más difícil será hacer los dobleces. Las hojas de papel
bond funcionan muy bien, si tienes papel de reciclaje, ¡qué mejor! Recuerda
que los polígonos son figuras formadas por líneas. Para hacer nuestros
polígonos, vamos a trazar líneas en la hoja. Para una línea recta, sólo hay
que hacer un doblez así:
2. Cuando desdoblas la hoja habrás trazado una línea que se ve más o menos
así:
3. A partir de esta línea vamos a obtener un rectángulo. Vuelve a doblar la hoja, pero ahora dobla sobre la
línea que obtuvimos hace un rato. Para lograrlo, haz que la esquina B quede sobre la línea que acabamos de
trazar.
4. Si vuelves a desdoblar la hoja notarás que se han marcado dos líneas.
Estas líneas son perpendiculares, es decir, entre ellas hay un ángulo de
90°.
¿Estás de acuerdo en que estos dobleces forman un ángulo recto? ¿Por qué? Cuando hacemos lo mismo, pero
con el otro extremo, trazamos otra línea que también es perpendicular a la original.
Después de este tercer doblez, tu hoja
queda así:
¿Podrías decir qué tipo de líneas son las que hicimos en estos dos últimos dobleces?
Si ambas son perpendiculares a la misma línea, entre ellas son... Para terminar de
trazar nuestro rectángulo, hay que doblar hacia abajo procurando que los puntos D
y E queden sobre sus respectivas líneas. Al desdoblar la hoja verás el rectángulo
terminado.
EL MATERIAL DIDÁCTICO EN LA ENSEÑANZA DE LA GEOMETRÍA. GEOPLANO
El geoplano es un elemento didáctico que ayuda a introducir y afianzar gran parte de los conceptos de la
geometría plana, al ser una herramienta concreta permite a los estudiantes obtener una mayor comprensión
de diversos términos de esta materia.
Geoplano Cuadrado: Es el ideal para la describir conceptos tales como segmentos, líneas poligonales
abiertas, líneas poligonales cerradas, cálculo de áreas y perímetros, entre otros.
TIPOS DE GEOPLANO:
ACTIVIDADES CON EL GEOPLANO
Un geoplano es una retícula cuadrada, fácilmente materializable, por ejemplo, mediante un tablero con
puntillas, que se pueden unir con gomillas (en la figura, se han unido con gomillas todos los vértices).
Con un ordenador se puede simular utilizando un programa de dibujo, uniendo los puntos mediante segmentos
rectos. También se puede utilizar algún programa interactivo específico.
Ejemplos de actividades:
Parte o divide un cuadrado cuyo lado tenga una longitud de 4 en dos partes iguales. ¿De cuántas formas
diferentes lo puedes hacer? ¿Qué parte del total representa en cada caso, cada una de las dos partes
resultantes?
Dibuja sobre el geoplano otra forma diferente (rectángulo, triángulo, hexágono, octógono,...) y repite las
cuestiones anteriores.
Parte o divide un cuadrado cuyo lado tenga una longitud de 3 en tres partes iguales. ¿De cuántas formas
diferentes lo puedes hacer? ¿Qué parte del total representa en cada caso, cada una de las tres partes
resultantes?
Parte o divide un cuadrado cuyo lado tenga una longitud de 4 en cuatro partes iguales. ¿De cuántas formas
diferentes lo puedes hacer? ¿Qué parte del total representa en cada caso, cada una de las cuatro partes
resultantes?
Dado un cuadrado de papel cuyo lado tenga una longitud de 4, une por los puntos medios de los lados, de
manera que se obtenga un nuevo cuadrado. Compara su tamaño con el del cuadrado original. Repite el
proceso con el nuevo cuadrado y compara los tamaños de los diferentes cuadrados resultantes.
Compara los tamaños de los cuadrados de lado 1, 2, 3 y 4. ¿Cuántas veces es el cuadrado de lado 4 mayor que
el de lado 1, 2 ó 3? Si al cuadrado de lado 4 le damos el valor 1, ¿qué valor le daremos a los otros cuadrados?
ACTIVIDAD: Recordemos: Áreas y Perímetros de Figuras Planas
ACTIVIDAD: Construya y calcule el perímetro de la siguiente figura
ACTIVIDAD: Construya y calcule el área del triángulo sombreado si el área total de la siguiente
figura es 22 unidades cuadradas.
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DIDACTICA DE LA GEOMETRÍA

  • 1. DIDÁCTICA DE LA GEOMETRÍA I Marlon Bladimir Rosa Vásquez Santa Ana 2017
  • 2. INTRODUCCIÓN n una de sus obras de las producciones científicas más reconocidas en el mundo se presentan los primeros pasos que en el recorrer de los años sería la base de todo un mundo lleno de conocimiento se trata de ELEMENTOS obra presentada por EUCLIDES1. En esta se presenta de manera formal, partiendo únicamente de cinco postulados, el estudio de las propiedades de líneas y planos, círculos y esferas, triángulos y conos, etc.; es decir, de las formas regulares. A partir de allí se descubren formas de hacer conocimiento-ciencia y es que a pesar que en algunos currículos nacionales se ve simplemente como una de las RAMAS OCULTAS; los matemáticos se quedan de brazos cruzados y poco o nada de importancia dan a la geometría. Los docentes de Matemática al abordar el proceso de enseñanza y aprendizaje de la geometría, forzosamente debemos conocer sobre los diferentes momentos en los que La geometría es parte del aprendizaje sistemático e informal a lo largo de la vida escolar de un alumno: En un primer momento, desde la infancia tenemos contacto con figuras de colores, juguetes o utensilios cotidianos que permiten al niño experimentar directamente con el espacio, la orientación y el análisis de formas simplemente con la contemplación, esto invita a pensar sobre la primera forma de acércanos a la geometría: la intuición geométrica. Posteriormente, se inicia el estudio de la geometría como el cuerpo de conocimientos que tiene por objeto analizar, organizar y sistematizar los conocimientos espaciales, esto es lo que llamamos la Geometría como la matemática del espacio. Dicho estudio, no necesariamente se realiza de forma ordenada, ya que podemos hablar de figuras geométricas sin antes hablar de rectas y puntos en el espacio. El conocimiento del espacio geométrico, se comprende y expresa de dos modos: El modo intuitivo, que es de naturaleza visual y se caracteriza por ser subjetivo y creativo; y el modo de naturaleza verbal, caracterizado por la reflexión y la lógica. Dichos modos de conocimiento se complementan y se pueden considerar como fases del desarrollo del pensamiento. La distinción entre los modos de pensamiento hace que podamos sentar las bases de la enseñanza de la geometría, centralizando inicialmente su interés en la Percepción Espacial. En la enseñanza obligatoria de la geometría, hay que fijar unos objetivos mínimos en función de los cuales debe programarse las actividades, que permitan un aprendizaje dinámico, que permitan relacionarla con las otras materias y con las propias disciplinas de la matemática. Para ello es necesario considerar que la apropiación de estos objetivos deben ser marcados para periodos largos del tiempo, esto es porque los conceptos deben aparecer y reaparecer, traducirse en diversos lenguajes y tener representaciones en diversos escenarios de la vida. BASES TEORICAS: EL MODELO DE RAZONAMIENTO GEOMÉTRICO DE VAN HIELE. Son de sobra conocidas las dificultades con que se encuentran los profesores de Matemáticas de Enseñanza Secundaria para con- seguir que sus alumnos comprendan los temas que estudian y puedan ir más allá de la simple memorización de las definiciones, demostraciones, algoritmos o métodos de resolución de ejercicios que "van para el examen". Las causas de estas dificultades son múltiples y complejas, tanto de 1 En griego Ευκλείδης, Eukleidēs, latín Euclīdēs fue un matemático y geómetra griego (ca. 325 a. C.-ca. 265 a. C.). Se le conoce como "El Padre de la Geometría". E
  • 3. tipo social como académico, siendo una de las principales la falta de preparación de los estudiantes para superar el salto metodológico que supone el paso de la Enseñanza en básica a la Secundaria. Por una parte nos encontramos con que, en las clases de Matemáticas de la Enseñanza Primaria, muchos profesores utilizan metodologías inductivas, activas, que están caracterizadas por una enseñanza dc tipo informal (es decir, no formal), basada en la manipulación y la observación por los estudiantes de su propia actividad como base para la comprensión y construcción de los conceptos antes de la memorización de las definiciones, los principales resultados o los algoritmos. Otros profesores de Primaria se inclinan por una enseñanza más deductiva, donde predomina la clase magistral, quedando la comprensión relegada a un segundo plano, en detrimento de la actividad comprensiva de los estudiantes, a los cuales sólo se les pide memorizar definiciones, propiedades, fórmulas y algoritmos. En todo caso, es difícil encontrar cursos de Primaria, ni siquiera del Ciclo Superior, en los que se realicen demostraciones más o menos rigurosas, aunque sean intuitivas, de las propiedades o resultados que se están estudiando. Por el contrario, las Matemáticas de la Enseñanza Secundaria suelen ser mucho más formales y desde el primer momento están presentes todos los elementos típicos de los métodos matemáticos de trabajo: Definiciones formales, demostraciones lógicas, redes de teoremas, etc. Si unimos este factor a otros de tipo psicológico y social que están también presentes en esta etapa de paso de un nivel de enseñanza a otro, es lógico el desconcierto y la falta de recursos de los estudiantes ante un cambio de las reglas del juego. Las consecuencias más evidentes son la mecanización del aprendizaje, el fracaso escolar, el abandono de los estudiantes y la disminución del nivel de exigencia del profesorado. No es un problema nuevo, ni exclusivo de los sistemas educativos o de las metodologías actuales. De hecho, hace casi 40 años, la preocupación ante este problema experimentada por Pierre Marie Van Hiele y Dina Van Hiele-Geldof, dos profesores holande- ses de Matemáticas de Enseñanza Secundaria, les indujo a estudiar a fondo la situación para tratar de encontrarle alguna solución. El propio P.M. Van Hiele explica así el origen de su interés por este tema (Van Hiele, 1986, p. 39): "Cuando empecé mi carrera como profesor de Matemáticas, pronto me di cuenta de que era una profesión difícil. Había partes de la materia en cuestión que yo podía explicar y explicar, y aun así los alumnos no entendían. Podía ver que ellos lo intentaban realmente, pero no tenían éxito. Especialmente al comienzo de la Geometría, cuando había que demostrar cosas muy simples, podía ver que ellos daban el máximo de sí, pero la materia parecía ser demasiado difícil. -De pronto parecía que comprendían la materia en cuestión. Podían hablar de ella con bastante sentido y a menudo decían: No es tan difícil, pero ¿por qué nos lo explicó usted de forma tan complicada? En los años que siguieron cambié mi explicación muchas veces, pero las dificultades se mantenían. Parecía como si siempre estuviera hablando en una lengua distinta. Y considerando esta idea descubrí la solución, los diferentes niveles del pensamiento." LOS NIVELES DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO DE VAN HIELE. Los Van Hiele sugieren la existencia de cinco niveles de razona-miento. Las descripciones que presentamos a continuación son una síntesis de escritos de los propios esposos Van Hiele y de otros autores posteriores que han investigado sobre las características de los niveles: Burger, Shaughnessy (1986); Crowley (1987); Fuys, Geddes, Tischler (1988); Jaime, Gutiérrez (1990), Van Hiele (1957), (1986); Van Hiele-Geldof (1957). Nivel 1 (Reconocimiento): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:  Usan propiedades imprecisas de las figuras geométricas para compararlas, ordenarlas, describirlas o identificarlas.  Hacen referencia a prototipos visuales para caracterizar figuras.  Perciben las figuras geométricas en su totalidad, de manera global, como unidades.  Los estudiantes se limitan a describir el aspecto físico de las figuras.
  • 4.  Al identificar o describir figuras, incluyen atributos irrelevantes, normalmente de tipo físico o visual (por ej., la orientación en el papel o el tamaño).  Pueden aprender vocabulario geométrico, identificar formas determinadas y, dada una figura, pueden reproducirla (por ej., dándoles un geoplano o una hoja de papel, los estudiantes podrían construir o dibujar las figuras).  Perciben las figuras como objetos individuales, es decir que los estudiantes no son capaces de generalizar las características que reconocen en una figura a otras de su misma clase. Comparan y clasifican figuras geométricas basándose en su apariencia global. Por ejemplo, suelen utilizar expresiones como "... se parece a ...", "... tiene la forma de ...", "... es como ...", etc.  No reconocen explícitamente como tales las propiedades Matemáticas de las figuras: Aunque los estudiantes de este nivel pueden reconocer algunas propiedades o elementos de una figura, éstas no juegan un papel apreciable en el reconocimiento de dicha figura.  Identifican partes de una figura, pero: a) No analizan una figura en términos de sus componentes. b) No piensan en las propiedades como características de una clase de figuras. c) No hacen generalizaciones sobre formas ni usan un lenguaje apropiado. Nivel 2 (Análisis): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:  Son conscientes de que las figuras geométricas están formadas por partes y de que están dotadas de propiedades matemáticas. Pueden describir sus partes y enunciar sus propiedades, siempre de manera informal, utilizando vocabulario apropiado para componentes y relaciones (por ejemplo, "lados opuestos", "los ángulos correspondientes son iguales", "las diagonales se cortan en el punto medio", etc.).  Cuando se les pide que definan una figura, recitan una lista de propiedades necesarias para identificar la figura, en vez de determinar propiedades necesarias y suficientes.  Comparan figuras mediante el uso explícito de propiedades de sus componentes.  Rechazan las definiciones dadas por el libro (o el profesor) en favor de las definiciones propias.  No comprenden la necesidad ni la misión de las definiciones.  Reconocen las propiedades Matemáticas mediante la observación de las figuras y sus elementos.  También pueden deducir propiedades generalizándolas a partir de la experimentación.  Al comprobar la validez de una afirmación, tratan la Geometría como si fuera una ciencia experimental: Observan una variedad de figuras y sacan conclusiones generales sobre ellas.  Después de utilizar varias veces un tipo de ejemplos con unas figuras, pueden hacer generalizaciones a la clase de figuras en cuestión.  No son capaces de relacionar unas propiedades con otras, por lo que no pueden hacer clasificaciones lógicas de figuras basándose en sus elementos o propiedades.  No son capaces de deducir unas propiedades de otras, porque perciben cada una de forma aislada y sin relación con las demás.  Todavía no pueden explicar las relaciones entre las propiedades, no ven las relaciones lógicas entre clases de figuras.  Muestran una ausencia explícita de comprensión de qué es una demostración matemática.  No admiten la inclusión de clases entre diversas familias de figuras, por ejemplo de cuadriláteros. Nivel 3 (Clasificación): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:  Comienzan a desarrollar su capacidad de razonamiento matemático: Son capaces de reconocer que unas propiedades se deducen de otras y de deducir esas implicaciones (de un solo paso). Sin embargo, no comprenden el significado de la deducción como un todo ni el papel de los axiomas.
  • 5.  Comprenden los sucesivos pasos individuales de un razonamiento lógico formal, pero no entienden la estructura de una demostración.  Pueden entender una demostración explicada por el profesor o el libro de texto, pero no son capaces de construirla por sí mismos.  Tampoco ven cómo podría alterarse el orden lógico de una demostración ni saben cómo construir una demostración a partir de premisa diferentes de las que han visto.  Saben cómo razonar de acuerdo con un sistema lógico deductivo, pero esto no es equivalente a razonar con la fuerza de la lógica formal. En particular, no distinguen con claridad una implicación (p entonces q ) de su recíproca (q entonces p ).  Son capaces de realizar razonamientos deductivos informales, usando implícitamente reglas lógicas, por ej. la regla de la cadena (si p entonces q y q entonces r entonces p entonces r ).  Pueden comprender demostraciones formales cuando se las explica el profesor o el libro de texto.  Utilizan las representaciones físicas de las figuras más como una forma de verificar sus deducciones que como un medio para realizarlas. Pueden clasificar lógicamente diferentes familias de figuras a partir de propiedades suyas ya conocidas formuladas con pre- cisión matemática. No obstante, sus razonamientos lógicos se siguen apoyando en la manipulación y sus demostraciones son de tipo informal. Comprenden el significado de "al menos un", "todo", etc. Comprenden el papel de las definiciones y pueden dar defini- ciones matemáticamente correctas. Son capaces de: a) Identificar conjuntos diferentes de propiedades que carac- terizan a una clase de figuras y comprobar su suficiencia. b) Identificar conjuntos mínimos de propiedades que pueden caracterizar a una figura. c) Formular y utilizar una definición para una clase de figuras. Pueden modificar definiciones y usar inmediatamente defini- ciones de conceptos nuevos. En sus demostraciones, hacen referencias explícitas a las definiciones. Son capaces de aceptar formas equivalentes de una definición. Nivel 4 (Deducción formal): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:  Pueden entender y realizar razonamientos lógicos formales.  Las demostraciones (de varios pasos) ya tienen sentido para ellos y aceptan su necesidad como único medio para verificar la veracidad de una afirmación.  Realizan con frecuencia conjeturas e intentos de verificar las conjeturas deductivamente.  Pueden construir, no sólo memorizar, demostraciones y ven la posibilidad de desarrollar una demostración de distintas maneras.  Pueden comparar y contrastar demostraciones diferentes de un mismo teorema.  Comprenden las interacciones entre las condiciones necesarias y las suficientes y distinguen entre una implicación (p entonces q ) y su recíproca (q entonces p ).  Aceptan la existencia de definiciones equivalentes del mismo concepto y son capaces de demostrar su equivalencia.  Pueden comprender la estructura axiomática de las Matemáticas, es decir el sentido y la utilidad de términos no definidos, axiomas, teoremas, ...etc.  Pueden pensar en las mismas cuestiones que en el nivel ante rior pero razonando o justificando las afirmaciones de manera rigurosa.  Dan argumentos deductivos formales, pero no investigan los sistemas axiomáticos en sí mismos ni comparan sistemas axiomáticos diferentes. Nivel 5 (Rigor): El razonamiento geométrico de este nivel se caracteriza porque los estudiantes:  Se encuentran en el máximo nivel de rigor matemático según los parámetros actuales. Son capaces de prescindir de cualquier soporte concreto para desarrollar su actividad matemática. Aceptan la existencia de sistemas axiomáticos diferentes y puede analizarlos y compararlos.
  • 6.  En resumen, podemos decir que la capacidad de razonamiento geométrico de los individuos puede evolucionar a lo largo del tiempo pasando por diferentes grados de calidad:  Un primer nivel en el que se maneja solamente información visual y cuya forma de razonamiento no puede ser considera- da como propiamente matemática.  Un segundo nivel en el que se empieza a reconocer la presencia de propiedades Matemáticas de los objetos, si bien el razonamiento se sigue basando en la percepción física.  Un tercer nivel en el que comienza a desarrollarse la capacidad de razonamiento riguroso y se es capaz de manejar los elementos más simples del sistema formal (definiciones o implicaciones de un solo paso).  Un cuarto nivel en el que se completa la formación del razona- miento matemático lógico-formal de los individuos.  Por último, un quinto nivel en el que se adquieren los conocimientos y habilidades propias de los matemáticos profesionales. En los años que han transcurrido desde que fue planteado por primera vez, el Modelo de Van Hiele ha sufrido los avatares típicos de cualquier teoría en evolución: El planteamiento inicial hecho en Van Hiele (1957) constaba de tres niveles, que corresponden a los niveles 2, 3 y 4 de la relación anterior. Posteriormente, como consecuencia de la experiencia, los comentarios y las críticas surgidas, los Van Hiele completaron el modelo definiendo el actual primer nivel. Van Hiele (1986) explica esta modificación: "La diferencia está causada por el hecho de no haber observado la importancia del nivel visual (que es el que ahora llamamos primero) en esa época. Aun así, por entonces había personas (como Joh. Wansink) que me decían: Creo que tus niveles de pensamiento son muy interesantes; pero no obstante me gustaría saber lo que hay en el nivel O." En general, en un determinado nivel, los estudiantes utilizan de forma implícita (y por lo tanto inconsciente) determinadas habilidades y herramientas mentales, produciéndose el paso al nivel siguiente cuando esas habilidades y herramientas llegan a utilizarse de forma consciente y voluntaria, por lo que es posible reflexionar sobre ellas. Por lo tanto, para adquirir un nivel de razonamiento es necesario haber adquirido antes el nivel precedente. La siguiente tabla resume los principales elementos explícitos e implícitos en los diferentes niveles. SECUENCIA DIDÁCTICA 1: POLIGONOS
  • 7. Fase de Información: Observa detenidamente cada una de las siguientes figuras. Indica aquellas que no son polígonos. Justifícalo en cada caso. Esta primera tarea servirá para romper el hielo entre el profesor y los alumnos e introducirles en el objeto a estudio: polígonos. Es necesario conocer el grado de conocimiento que los alumnos poseen de polígonos así como el lenguaje que utilizan, para lo cual será necesario forzarles a que todos expresen sus opiniones. Fase de Orientación Dirigida: 1) Analiza los siguientes polígonos y confecciona un listado con sus propiedades. Se presentará esta tarea a fin de que se produzca un análisis de propiedades. No sólo con el objetivo de establecer una correspondencia entre las características de ambas clases de polígonos, sino establecer propiedades que, independientemente de la forma del polígono, pertenezcan a ambos. 2) Traza todas las diagonales de cada uno de los polígonos anteriores. a) ¿Cuál de los dos polígonos tiene más diagonales? b) ¿De qué depende el número de diagonales de un polígono?. c) Completa la tabla siguiente. N° de lados Nombre del polígono Número de diagonales 1
  • 8. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 50 La tarea está planteada con el objetivo de que, considerando todas las diagonales de los polígonos propuestos, lleguen a concluir que el número de diagonales de cualquier polígono depende del número de vértices (independientemente de la forma del polígono) y puedan establecer una correspondencia entre el número de vértices y el número total de diagonales. Como actividad previa a esta tarea, para aquellos estudiantes que desconozcan el concepto de diagonal o no lo tengan suficientemente asentado, podría presentarse la siguiente actividad:
  • 9. 3) Mide los ángulos interiores de los polígonos siguientes: a) Al sumar los ángulos interiores, ¿en cuál de los polígonos la suma es mayor? b) Completa la siguiente tabla: N° de lados Nombre del polígono Número de diagonales 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 50 Una vez el alumno sepa medir ángulos, se pretende un doble objetivo: a) establecer la independencia de la suma de los ángulos interiores del polígono, de la forma de éste, y b) completar una tabla que relacione el número de lados con la suma de los ángulos. Como actividad previa se podrá presentar la siguiente: Actividad.
  • 10. 1) Mide cada uno de los siguientes ángulos. 2) Agrúpalos como tú consideres oportuno, indicando el criterio escogido. Si ves otra forma de agruparlos, hazlo, sin olvidar indicar el criterio.
  • 11. Tarea a) Analiza los polígonos de cada una de las siguientes clases anotando las propiedades comunes que poseen. El objetivo de esta tarea es analizar los diferentes clases de polígonos atendiendo a los lados y ángulos interiores. El geoplano circular se introduce como un recurso didáctico útil para representar diferentes polígonos. El que aquí se propone es un geoplano circular de 24 puntos ya que permite construir polígonos regulares con un número de lados divisor de 24. El concepto de ángulo central de un polígono regular puede ser estudiado con el recurso del geoplano circular. Con la introducción del concepto de ángulo central, es posible dibujar polígonos regulares y completar una tabla que relacione la medida del ángulo central con el número de lados del polígono regular. Fase de Orientación Libre. Como el objetivo de esta fase es la consolidación de los conocimientos adquiridos, se proponen tareas abiertas, trabajos con varias etapas, así como posibles problemas que puedan ser abordables por distintos procedimientos, aunque la estructura de éstas sea comparable a las estudiadas en la fase anterior. Por ese motivo no especificamos objetivos propios de cada tarea.
  • 12. Polígonos. Agrupar los siguientes polígonos, de diferentes formas, indicando la propiedad o propiedades que hayas considerado en cada caso.
  • 13. Polígonos estrellados. La estrella de cinco puntas, frecuentemente llamada "pentagrama", fue escogida a como símbolo sagrado por la sociedad Pitagórica de la Antigua Grecia, por su especial belleza y porque aparece la proporción áurea cuando Y se comparan algunos de sus segmentos. Este símbolo lo utilizaban sus miembros como distintivo de la Academia y alrededor de las cinco puntas se situaban las letras de la palabra griega "hygeia" que significa salud. Esta estrella, al igual que el pentágono regular, puede construir- se con cinco puntas igualmente espaciadas en un círculo. Empezando por un punto y yendo alrededor de un círculo en una dirección determinada, se van construyendo segmentos cada dos puntos hasta llegar al punto inicial. La estrella es un polígono compuesto y se le llama Polígono Estrellado de cinco puntas. Si a los puntos anteriores los nombramos por (VI V, V, V, V,), la secuencia seguida para la construcción del polígono estrellado sería (VI V, V, V, V, V,). Está claro que ésta no es la única forma de unir cinco puntos igualmente espaciados en un círculo. En la figura siguiente analiza- remos todas las diferentes posibilidades. Realiza un estudio similar al que te hemos presentado tomando en este caso 8, 10 y 12 puntos igualmente espaciados en un círculo. Fase de Integración. El objetivo de esta fase es que el estudiante revise, sume y unifique los conceptos geométricos estudiados y los procesos de razonamiento utilizados. Para ello se podrían plantear actividades como la que sigue:
  • 14. Actividad Las características o propiedades que a continuación se relacionan pertenecen a los polígonos. Asocia a cada propiedad la clase de polígono a la que pertenece. Un buen método para conocer si el estudiante ha superado el nivel, consiste en plantearle cuestiones directas como: - ¿Qué entendemos por diagonal? -¿Cuántos tipos de diagonales pueden trazarse en un polígono? - ¿Qué hacemos para contarlas? - ¿Cómo obtenemos la medida de la suma de los ángulos de un polígono? - ¿Qué propiedades tiene un polígono cóncavo? EL ORIGAMI COMO RECURSO DIDÁCTICO PARA LA ENSEÑANZA DE LA GEOMETRÍA La presente comunicación muestra la utilización del origami como recurso didáctico para la enseñanza de la geometría en los primeros años de educación secundaria. Es un trabajo teórico práctico donde el origami como arte japonés se conecta con la matemática, en este caso con la geometría. Se presentan sus beneficios y cualidades para la enseñanza, las habilidades que desarrollan su utilización y los contenidos que se pueden trabajar con él. El Origami es el arte japonés de doblado de papel, conocido también como papeloflexía (EUROPEO). Literalmente se traduce así: ORI (doblado) GAMI ( papel) Es un arte preciso, de hacer coincidir bordes y realizar dobleces para crear figuras de todo tipo desde las más simples hasta las más complejas imaginables. El papel se desarrolló en China hacia el año 105 d.c. por Tsai Lun, luego en el siglo VI fue llevado al Japón, Marco Polo en el siglo XIII lo llevó a Europa y los árabes lo introdujeron en España, la cual trajo el papel a nuestro continente americano.
  • 15. Si queremos hablar de una clasificación del origami podemos considerar varios aspectos: la finalidad, el tipo de papel utilizado y la cantidad de piezas utilizadas. A continuación se presentan tres clasificaciones que se proponen de acuerdo a cada uno de los aspectos mencionados. De acuerdo a la finalidad:  Artístico: construcción de figuras de la naturaleza o para ornamento.  Educativo: construcción de figuras para el estudio de propiedades geométricas más que nada. De acuerdo a la forma del papel:  A papel completo: trozo de papel inicial en forma cuadrangular, rectangular o triangular.  Tiras: trozo inicial de papel en forma de tiras largas. De acuerdo a la cantidad de trozos:  Tradicional: un solo trozo de papel inicial (u ocasionalmente dos o tres a lo mucho.  Modular: varios trozos de papel inicial que se pliegan para formar unidades (módulos), generalmente igualen, que se ensamblan para formar una figura compleja. Es conocido en Japón como "yunnito" . El origami puede ser una gran ayuda en la educación, es por ello que aquí se incluye algunos beneficios y grandes cualidades.  Da al profesor de matemática una herramienta pedagógica que le permita desarrollar diferentes contenidos no solo conceptuales, sino también procedimentales, también desarrolla habilidades motoras finas y gruesas que a su vez permitirá al alumno desarrollar otros aspectos, como lateralidad, percepción espacial y la psicomotricidad.  Desarrollar la destreza manual y la exactitud en el desarrollo del trabajo, exactitud y precisión manual.  Desarrolla la interdisciplina de la matemática con otras ciencias como las artes por ejemplo.  Motiva al estudiante a ser creativo ya que puede desarrollar sus propios modelos e investigar la conexión que tiene con la geometría no sólo plana sino también espacial. El origami no es solamente divertido sino que es un método valioso en el desarrollo de habilidades o destrezas básicas como: El origami es un ejemplo de “Aprendizaje esquemático “ a través de la repetición de acciones. Para lograr el éxito, el alumno debe observar cuidadosamente y escuchar atentamente las instrucciones específicas que luego llevará a la práctica. Este es un ejemplo en el cual los logros del alumno dependen más de la actividad en sí que del profesor. Para muchos estudiantes el origami requiere de un nivel de paciencia que brindará orgullo con el resultado, la habilidad de enfocar la energía y un incremento en la auto-estima. A través del doblado, los alumnos utilizan sus manos para seguir un conjunto específico de pasos en secuencia, produciendo un resultado visible que es al mismo tiempo llamativo y satisfactorio. Los pasos se deben llevar a cabo en cierto orden para lograr el resultado exitoso: una importante lección no sólo en matemática sino para la vida. Piaget sostenía que “ la actividad motora en la forma de movimientos coordinados es vital en el desarrollo del pensamiento intuitivo y en la representación mental del espacio”.
  • 16. CONTENIDOS CURRICULARES TRABAJADOS CON ORIGAMI RECURSOS  Papel coloreado por un lado ( cuadrados perfectos de diferentes tamaños y colores.  Tijeras para cortar el papel ( si fuera necesario)  Superficies planas y amplias (mesas). CONTENIDOS  Demostración de dobleces básicos de origami.  Construcción de figuras básicas (Tulipán, grulla, etc.) y su relación con los conceptos geométricos.  Construcción de polígonos regulares (triángulos, hexágonos, pentágonos, cuadrados, etcétera) con tiras de papel (sin utilizar transportador ni regla graduada)y su relación con el desarrollo de conceptos geométricos.  Esbozo de construcciones más complejas ( figuras y cuerpos geométricos ). Trabajados en clase Dentro del campo de la geometría, el origami fomenta el uso y comprensión de conceptos geométricos, tales como diagonal, mediana, vértice, bisectriz etc. Además, el doblado de papel, también permite a los alumnos crear y manipular figuras geométricas como cuadrados, rectángulos y triángulos y visualizar cuerpos geométricos. El origami ha sido estudiado por científicos y entre ellos se encuentran los matemáticos. Algunos de éstos han buscado hallar una teoría axiomática referente a este "arte-ciencia", por lo que se han propuesto conjuntos de axiomas. Aquí se nombran algunos de ellos: Según Germán Luis Beitia  Puede considerarse que una hoja es una superficie plana.  Un pliegue realizado en una hoja de papel que pase por dos puntos y que se ha hecho sobre una superficie plana como soporte es una línea recta.  El papel puede ser plegado de tal manera que pase por dos o más puntos colineales.  Puede superponerse dos puntos distintos en una misma hoja de papel.  Puede plegarse el papel de modo que un punto puede superponerse a otro pliegue. CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDES Concepto de espacio, distancia, rotaciones y ángulos con relación a uno mismo y a otros puntos de referencia. Figuras geométricas y sus elementos. Concepto de Rotación, Simetría y ángulos Reconocimiento de la posición de un objeto en el espacio en relación a uno mismo y a otros puntos de referencia. Lectura, interpretación y construcción a escala de las figuras representadas. Construcción de cuerpos geométricos a partir de figuras. Reconocimiento de las figuras que se van obteniendo utilizando diversos criterios. Descripción de simetría. Interés por identificar formas y relaciones geométricas en los objetos del entorno . Perseverancia y tenacidad en la búsqueda de soluciones a situaciones problemáticas que tengan relación al espacio tridimensional.
  • 17.  Puede plegarse el papel de modo que dos pliegues de una misma hoja pueden superponerse.  Dos ángulos son congruentes si al superponerse coinciden.  Dos segmentos son congruentes si al superponerse coinciden. Según Humiaki Huzita  Dados dos puntos p1 y p2, se puede realizar un pliegue que los conecte.  Dados dos puntos p1 y p2, podemos plegar p1 sobre p2.  Dadas dos rectas l1 y l2, podemos plegar l1 sobre l2.  Dado un punto p y una recta l, podemos hacer un pliegue perpendicular a l que pase por p.  Dados dos puntos p1 y p2, y una recta l, podemos hacer un pliegue que haga corresponder a p1 con un punto de l y que pase por p2.  Dados dos puntos p1 y p2, y dos rectas l1 y l2, podemos hacer un pliegue que haga corresponder a p1 con un punto de l1 y p2 con un punto de l2.
  • 18. ACTIVIDAD: POLÍGONOS Y DOBLADO DE PAPEL RECTÁNGULO 1. Ahora vamos a hacer algunos polígonos doblando papel. Para empezar necesitas una hoja de papel de cualquier tamaño; sólo considera que entre más pequeña sea, más difícil será hacer los dobleces. Las hojas de papel bond funcionan muy bien, si tienes papel de reciclaje, ¡qué mejor! Recuerda que los polígonos son figuras formadas por líneas. Para hacer nuestros polígonos, vamos a trazar líneas en la hoja. Para una línea recta, sólo hay que hacer un doblez así: 2. Cuando desdoblas la hoja habrás trazado una línea que se ve más o menos así: 3. A partir de esta línea vamos a obtener un rectángulo. Vuelve a doblar la hoja, pero ahora dobla sobre la línea que obtuvimos hace un rato. Para lograrlo, haz que la esquina B quede sobre la línea que acabamos de trazar. 4. Si vuelves a desdoblar la hoja notarás que se han marcado dos líneas. Estas líneas son perpendiculares, es decir, entre ellas hay un ángulo de 90°. ¿Estás de acuerdo en que estos dobleces forman un ángulo recto? ¿Por qué? Cuando hacemos lo mismo, pero con el otro extremo, trazamos otra línea que también es perpendicular a la original. Después de este tercer doblez, tu hoja queda así: ¿Podrías decir qué tipo de líneas son las que hicimos en estos dos últimos dobleces? Si ambas son perpendiculares a la misma línea, entre ellas son... Para terminar de trazar nuestro rectángulo, hay que doblar hacia abajo procurando que los puntos D y E queden sobre sus respectivas líneas. Al desdoblar la hoja verás el rectángulo terminado. EL MATERIAL DIDÁCTICO EN LA ENSEÑANZA DE LA GEOMETRÍA. GEOPLANO El geoplano es un elemento didáctico que ayuda a introducir y afianzar gran parte de los conceptos de la geometría plana, al ser una herramienta concreta permite a los estudiantes obtener una mayor comprensión de diversos términos de esta materia.
  • 19. Geoplano Cuadrado: Es el ideal para la describir conceptos tales como segmentos, líneas poligonales abiertas, líneas poligonales cerradas, cálculo de áreas y perímetros, entre otros. TIPOS DE GEOPLANO: ACTIVIDADES CON EL GEOPLANO Un geoplano es una retícula cuadrada, fácilmente materializable, por ejemplo, mediante un tablero con puntillas, que se pueden unir con gomillas (en la figura, se han unido con gomillas todos los vértices).
  • 20. Con un ordenador se puede simular utilizando un programa de dibujo, uniendo los puntos mediante segmentos rectos. También se puede utilizar algún programa interactivo específico. Ejemplos de actividades: Parte o divide un cuadrado cuyo lado tenga una longitud de 4 en dos partes iguales. ¿De cuántas formas diferentes lo puedes hacer? ¿Qué parte del total representa en cada caso, cada una de las dos partes resultantes? Dibuja sobre el geoplano otra forma diferente (rectángulo, triángulo, hexágono, octógono,...) y repite las cuestiones anteriores. Parte o divide un cuadrado cuyo lado tenga una longitud de 3 en tres partes iguales. ¿De cuántas formas diferentes lo puedes hacer? ¿Qué parte del total representa en cada caso, cada una de las tres partes resultantes? Parte o divide un cuadrado cuyo lado tenga una longitud de 4 en cuatro partes iguales. ¿De cuántas formas diferentes lo puedes hacer? ¿Qué parte del total representa en cada caso, cada una de las cuatro partes resultantes? Dado un cuadrado de papel cuyo lado tenga una longitud de 4, une por los puntos medios de los lados, de manera que se obtenga un nuevo cuadrado. Compara su tamaño con el del cuadrado original. Repite el proceso con el nuevo cuadrado y compara los tamaños de los diferentes cuadrados resultantes. Compara los tamaños de los cuadrados de lado 1, 2, 3 y 4. ¿Cuántas veces es el cuadrado de lado 4 mayor que el de lado 1, 2 ó 3? Si al cuadrado de lado 4 le damos el valor 1, ¿qué valor le daremos a los otros cuadrados? ACTIVIDAD: Recordemos: Áreas y Perímetros de Figuras Planas
  • 21. ACTIVIDAD: Construya y calcule el perímetro de la siguiente figura ACTIVIDAD: Construya y calcule el área del triángulo sombreado si el área total de la siguiente figura es 22 unidades cuadradas.