Geometría
Topología
Es la geometría de la distorsión.
Estadios de reconocimiento topológico espacial
1. Reconocimiento de objetos
Familiares y de formas topológicas
de 4 a 6 años
Reconoce objetos familiares
pero es incapaz de abstraer
las formas debido a una
exploración insuficiente.
Manipulación simple de objetos
Comienzo de abstracción de formas
siendo reconocidas y representadas
por medio de acciones.
Coordinación de acciones simples
siguiendo con relaciones de proximidad
y separación.
Nivel intermedio entre el estadio 1 y 2
de 4 a 6 años
La exploración sigue siendo global, incompleta
y asistemática.
Inicia una diferenciación entre las formas curvilíneas
y rectilíneas, siendo estas últimas reconocidas por sus ángulos.
2.Reconocimiento progresivo de formas
Euclidianas
de 6 a 7 u 8 años
Progresa la actividad perceptiva
Se coordinan las centraciones táctiles,
prolongándose en imágenes gráficas y
mentales.
La exploración sin método se presenta
3. Coordinación operatoria
de 7 u 8 años en adelante
Exploración más compleja del estadio anterior
método operatorio
Actividad perceptiva más compleja
Aparición de coordinación reversible
Ésta es la forma de equilibrio lograda por los movimientos de exploración y de acomodación imitativa.
Construcción de esquema anticipador
Se basa en
No hay objetos rígidos
Todo en el mundo
es algo deformado
Las cosas se deforman más
cuando se altera su posición
Características
es Geometría
no métrica
no cuantitativa
Estudia
figuras
superficie
lineales
sólidas
Propiedades geométricas
Propiedades cualitativas de
las configuraciones espaciales
independientemente del
tamaño,forma y situación.
Propiedad cualitativa
intrínseca
Aquella propiedad que no cambia
cuando la configuración espacial
que se está considerando sufre, por
ejemplo, una dilatación y flexión sin
ruptura.
Transformaciones
topológicas
pueden ser
compresiones
estiramientos
torsiones
dobleces
Equivalencias
Dos figuras son topológicamente
equivalentes si cada una de ellas
puede ser transformada en otra
por deformación contínua.
Características
No se conservan
las distancias, los
ángulos, la forma
ni la rectitud.
Nociones
Las nociones topológicas básicas
son coincidentes con aquellas
propiedades que deben mantenerse
en una transformación para poder
considerar a dos o más figuras como
equivalentes
Tipos de nociones
Vecindad
Es una relación cualitativa
Se presenta cuando dos o más de
ellos están uno al lado del otro, en
cualquier dirección.
Relación que se establece entre
los elementos del todo
Se cumple independientemente de la distancia que haya entre los elementos, siempre que se consideren constitutivos en un todo espacial.
Separación
Relación espacial entre
el todo y los elementos
que lo componen
Los elementos permiten disociar
diferenciar y reconocer los elementos
constitutivos de esa configuración
espacial específica.
Orden
Relación espacial que se establece
entre los elementos próximos y
separados llegados a determinar
el elemento que está "entre" los
vecinos.
Cierre o envoltura
Relación espacial que establece
la frontera que delimita el todo
Puede ser tridimensional,
bidimensional o unidimensional.
permite distinguir un todo del otro
En una figura lineal, los puntos extremos
constituyen la frontera; en una superficie,
la frontera es siempre una línea, y en un cuerpo
la frontera es una superficie.
Continuidad
Relación espacial que permite concebir
un todo espacial como un conjunto infinito
de puntos y que requiere la integración y
síntesis de las nociones topológicas.
Geometría proyectiva
Se encarga de subordinar las relaciones
topológicas de Proximidad, separación,
orden, contorno y continuidad a un sistema
de puntos de vista diferenciados.
Características
Conservación de lineas rectas
que resultan invariables al ser
proyectadas.
Aparece cuando el objeto no
se considera aislado, sino, en
relación con un punto de vista.
Los conceptos de direccionalidad
y líneas rectas son netamente
proyectivos.
Elementos que componen
el espacio del proyecto
El espacio proyectivo se relaciona con
la coordinación de objetos en el espacio
según su perspectiva en general de acuerdo
con los ejes coordinados.
Elementos
Perspectiva
Consiste en descubrir cómo se dispone
un niño a representar objetos aislados,
vistos en perspectiva, en términos de su
desplazamiento en relación con el
observador
El niño debe tener presente la forma aparente
del objeto y no la real.
ver un objeto en perspectiva es verlo desde un punto
en especial.
Proyección de sombras
consiste en anticipar cuál será la sombra
de un objeto en una determinada posición
Debe tener en cuenta la
posición del objeto para
proyectar la sombra.
Coordinación de perspectiva
El problema que se investiga se refiere
a las posiciones de uno o más objetos
en relación con otros y desde el punto
de vista del observador.
El problema del niño es tratar de imaginar,
y reconstruir por un proceso de inferencia
los cambios de perspectiva que se producirán
entre los objetos dependiendo del punto del vista del observador.
Secciones geométricas
Estudia cómo se desarrolla en el niño
el problema de imaginar superficies
seleccionadas.
Para tal efecto, los niños deben observar
varios sólidos y anticipar la forma que adoptará
la superficie particular en relación a la forma
general del objeto.
Desarrollo de superficies
Consiste en descubrir cómo se
dispone un niño a representar
cuerpos geométricos en forma plana
Para esto se presenta al niño una serie
de sólidos y se les pide que los dibujen
de forma abierta y plana.
Desarrollo evolutivo de los elementos
en los alumnos de educación general
básica.
Conocer su desarrollo nos permite ofrecerles la oportunidad de vivenciar las experiencias necesarias para contribuir a su desarrollo.
Progresión evolutiva de los elementos
Perspectiva
de 6 a 7
Se encuentra en desarrollo la capacidad para distinguir entre diferentes puntos de vista
de 7 a 8
Empiezan a distinguir entre diferentes puntos de vista, pero los cambios se visualizan como desiguales y erráticos.
de 8 a 9
aplican la perspectiva sistemáticamente. Sólo en esta edad son capaces de anticipar las representaciones de los objetos desde diferentes posiciones.
de 9 a 11
La representación de las formas está separada de su percepción, aparece como una coordinación operacional
Proyecciones de sombras
de 6 a 7
Son capaces de anticipar que regiones circulares y rectangulares, en posición inclinada u horizontal no producirán la misma sombra que cuando están en posición vertical.
de 7 a 8
Distinguen con claridad las proyecciones, las posiciones verticales y horizontales.
Sólo entregan respuesta por ensayo y error
Empiezan a relacionar la luz, el objeto y la pantalla.
de 8 a 9
Representan de forma correcta posiciones inclinadas
de 9 a 11
El niño se da cuenta que la sombra es simplemente una negación de la luz y que representa un punto de vista complementario al del origen de la luz.
Coordinación de perspectivas
de 6 a 7
No logran darse cuenta de que se representan diferentes perspectivas para diferentes observadores.
Consideran su propio punto de vista como el único posible.
de 7 a 8
El niño intenta separarse de su propio punto de vista, pero no logra hacerlo completamente.
de 8 a 9
El niño no logra aún separarse totalmente de su propio punto de vista.
de 9 a 11
Comienza a elaborar un esquema anticipado de coordinación de perspectivas.
Secciones geométricas
de 6 a 7
El niño manifiesta una capacidad para visualizar la sección interna, al imaginar la proyección de un sólido si se le cortara a lo largo de algún plano imaginario.
de 7 a 8
Se afianza la capacidad de discriminar entre planos.
La sección circular del cilindro es descubierta
de 8 a 9
Los niños son capaces de anticipar las secciones circulares o elipses que resultan del corte de un cono.
de 9 a 11
Logran aislar una superficie particular en relación con la forma general del objeto.
Desarrollo de superficies
de 6 a 7
Desarrollan cierta capacidad para discriminar la relación entre la representación de un sólido propiamente tal y su correspondiente red geométrica.
de 7 a 8
Despliegan mentalmente algunos cuerpos geométricos, se excluyen el cubo y la pirámide.
de 8 a 11
Despliegan mentalmente cualquier cuerpo que se les presente.
Geometría Euclidiana
Es considerado un subespacio del espacio proyectivo
objetivo
que el niño logre coordinar direcciones en el espacio, lo cual se completa en el nivel de los conceptos euclidianos con la construcción de verdaderos sistemas coordinados o de referencia.
Las coordenadas del espacio son una vasta red que abarca todos los objetos en tres dimensiones:
izquierda-derecha
arriba-abajo
delante-detrás
Desarrollo evolutivo de nociones de tipo eucladiano
se pueden distinguir 3 niveles
de 6 a 7 años
representado por operaciones cualitativas
conservación de longitud, superficie y volumen
de 8 a 12 años
implica el logro de
operaciones sencillas
medición de la longitud en una, dos o
tres dimensiones
construcción de sistemas métricos coordinados
comienzo de medición de ángulos y superficies
de 12 años en adelante
se identifica cuando se pueden calcular
superficies y volúmenes
El proceso enseñanza-aprendizaje de los conceptos
geométricos euclidianos.
Un cuerpo cualquiera ocupa una cierta parte del espacio, existe una cierta superficie que delimita el interior y el exterior del sólido. Consideramos las superficies como fronteras de los cuerpos.
Cuerpos
Los niños están rodeados de cuerpos, ellos deben reconocerlos y diferenciarlos de aquellas superficies que no constituyen un cuerpo
¿qué conceptos se enseña?
1. Trabajaremos con objetos que estén limitados por superficies y en este caso hablaremos de cuerpos.
2. Observaremos las superficies cuyas caras pueden ser planas o curvas. De aquí sacamos los siguientes conceptos:
Cuerpos redondos: aquellos que tienen al menos una cara curva
Cuerpos poliedros: Aquellos que tienen todas sus caras planas
3. Los niños deben verbalizar las razones por las cuales un objeto puede clasificarse como poliedro o redondo.
4. Identificar el subconjunto de los cuerpos redondos.
Esfera: superficie cerrada simple. Este cuerpo está limitado por una sola cara curva.
Cilindro: superficie cerrada simple, formada por dos caras basales de forma circular congruentes y por una cara curva llamada manto.
Cono: superficie cerrada simple formada por una cara basal de forma circular y por otra cara curva llamada manto
5. Se enseñan los conceptos de :
Arista: Es el conjunto de puntos de intersección entre dos caras
Vértice: El punto de intersección de dos o más aristas.
6. Tipos de poliedros:
Poliedro regular: todo poliedro cuyas caras son regiones poligonales congruentes entre sí, y que, a su vez cumplen con la condición que en que todos sus vértices confluye el mismo número de aristas.
tetraedro o pirámide(base triangular x3)
cubo o hexaedro(base cuadrada x6)
Octaedro(base triangular x8)
Dodecaedro (base pentagonal x12)
Icosaedro(base triangular x20)
Poliedro irregular: el que no cumple esta condición.
7. Otra clasificación necesaria:
Prisma: poliedro cuyas caras basales son congruentes y cuyas caras laterales son regiones de forma de paralelogramo.
Pirámide: es un poliedro cuya cara basal es una región poligonal cualquiera y cuyas caras laterales son regiones triangulares que se unen en un punto llamado cúspide.
8. Concepto de Región poligonal
Lo importante es que identifiquen los subconjuntos cuya unión de ambos es a la que denominamos "región".
Subconjuntos que pertenecen al interior de la región
Subconjuntos que pertenecen al exterior de la región
9. Concepto de polígono
Curva cerrada simple, que consiste en la unión de segmentos de recta en el mismo plano.
10. Diferenciación entre polígonos de región poligonal
Región del plano: interior de cualquier curva cerrada simple
Región poligonal: unión de un polígono y su interior
Región triangular: unión de un triángulo y su interior
11. Polígonos convexos: un polígono en convexo si el segmento de recta que une 2 puntos cualquiera de su interior es un subconjunto del interior.
12. Polígonos regulares: son polígonos simples que cumplen con las condiciones de ser equiángulo y equilátero.
Polígono equiángulo: sus ángulos interiores son iguales o congruentes
Polígono equilátero: todos sus lados son iguales en medida o congruentes.
13. Conceptos de algunos elementos básicos
El punto, la recta, el plano y el espacio se denominan conceptos primitivos y son términos no definiblesy que sólo se le pueden demostrar al niño a través de modelos físicos.