viernes, 18 de enero de 2019

Día de las Matemáticas 2019: el Triangulo de Sierpinski



Desde el curso pasado, en el Colegio, celebramos del Día de las Matemáticas.  Se proponen actividades que intentan ser vistosas y motivadoras, que nos permitan trabajar conceptos matemáticos desde un punto de vista un poco diferente a la dinámica habitual de las clases.  El objetivo último es fomentar entre los alumnos y las alumnas el gusto por las Matemáticas, compartiendo un proyecto donde esté involucrado todo el centro.
El curso pasado, el hilo conductor del Día de las Matemáticas fue el número Pi.  Confeccionamos un mosaico colaborativo con más de un centenar de cifras decimales, y compartimos una Charla Matemática sobre aspectos curiosos de este fascinante número.


Este curso, el Día de las Matemáticas ha sido, en realidad, una semana.  El pretexto ha sido el estudio del Triángulo de Sierpinski y los fractales.

La parte más llamativa del proyecto ha sido la construcción del Triángulo con latas de refresco.  Desde otoño hemos ido recogiendo latas, y esta semana las hemos ido ensamblando con silicona, siguiendo la estructura modular de Sierpinski.  Hemos hecho las 4 primeras iteraciones, con 3, 9, 27 y 81 latas.  Cuando ya pensábamos que habíamos “tocado techo” en nuestras construcciones, la perseverancia de Antonio nos ha animado a llegar a la iteración 5.  ¡243 latas, formando una estructura de 1,70 metros de base, y casi un metro y medio de altura! 









Paralelamente, hemos ido trabajando la parte didáctica del proyecto de Sierpinski.  Desde el lunes, un cuaderno colaborativo ha ido pasando por todos los niveles.  En su elaboración, ha participado la totalidad de los alumnos y las alumnas del Colegio.  Para cada nivel, se proponían actividades adaptadas.
Así, los niños y niñas de Infantil, han identificado la forma del triángulo, y han construido el Triángulo de Sierpinski con pegatinas.   También se han animado a hacer un dibujo, interpretando lo que veían.
  





 


El alumnado de 1º y 2º de Primaria ha construido el Triángulo de Sierpinski inverso, recortando triángulos de las diferentes medidas, y pegándolos para formar la estructura del fractal.  También han reconocido las diferentes figuras planas, y han hecho un dibujo del triángulo que habían construido.




 

Los alumnos y las alumnas de 3º y 4º de Primaria también ha trabajado en Triángulo inverso, pero ellos lo han pintado sobre una hoja isométrica, con colores diferentes para cada iteración.





Los chicos y las chicas de los dos últimos cursos de Primaria, 5º y 6º, han dibujado tres iteraciones del Triángulo de Sierpinski buscando los puntos medios de los lados de los triángulos.  Después, han calculado cuántas latas hacían falta para cada iteración, y han buscado información sobre Waclaw Sierpinski, el matemático polaco que descubrió este sorprendente objeto geométrico.



 

A mediados de semana, el dossier colaborativo llegaba a Secundaria.  En cada curso, el alumnado observaba qué habían hecho los de los niveles anteriores, e iba un poco más allá en el estudio del Triángulo.
El alumnado de 1º y 2º de la ESO ha repasado el concepto matemático de la semejanza, y ha aprendido que la propiedad fundamental de los fractales es que son figuras autosemejantes, es decir, que sus partes repiten la estructura general, reduciendo sus dimensiones, en un ciclo infinito.  Después de contar triángulos llenos y vacíos, han hecho una representación del fractal con las formas automáticas del editor Word en la Sala de Ordenadores.  ¡Algún grupo ha llegado a la iteración 8, con 6.561 triángulos!



  

Los chicos y las chicas de 3º y 4º de ESO han ido más allá en los cálculos de diferentes aspectos de las iteraciones del Triángulo de Sierpinski.  Han buscado patrones y han aplicado lo que sabían de Progresiones Geométricas, para llegar a fórmulas algebraicas que generalizaban.  También se les proponía deducir el tamaño de las diferentes iteraciones construidas con latas, incluso calcular el volumen total de las latas utilizadas.




 

La última etapa del cuaderno colaborativo de Sierpinski ha sido con los grupos de Bachillerato.   Nuestros alumnos y alumnas mayores han aplicado conceptos matemáticos como las funciones, para deducir que este curioso Triangulo está tan agujereado que tiene área cero y perímetro infinito.   Parecía contradictorio.  También han relacionado la estructura de Sierpinski con el Triangulo de Pascal o Tartaglia.   Las Matemáticas tienen este tipo de sorpresas: cosas que, aparentemente, no tienen nada que ver entre ellas, acaban relacionándose. 




 


La dinámica del Día de las Matemáticas 2019 ha acabado con una Charla Matemática en todos los grupos, sobre el Triángulo de Sierpinski y los fractales en general.  Mediante vídeos, páginas de internet y aplicativos, nuestros alumnos y alumnas han conocido más a fondo el Triángulo, se han familiarizado con los principales fractales, han identificado la presencia de fractales en la naturaleza y la tecnología, han apreciado el arte fractal, y se han sorprendido con las construcciones fractales que han hecho en otros institutos.  La Charla ha acabado con curiosidades sobre las fractales, como camisetas, pendientes, incluso tatuajes de Sierpinski.





Vídeo “La geometría del caos” de la serie “Más por menos” (Antonio Pérez, TVE)

Ha sido una semana intensa, en que se ha ido un ambiente matemático especial en el Colegio.  Además, ha quedado una construcción muy estética con latas de refresco recicladas, que servirá de decoración para la XXII Olimpiada Matemática de los Centros Españoles en Marruecos (1 y 2 de febrero).

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