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8. (Septiembre 2007) Programas informáticos para la enseñanza de la Geometría - Página 3
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Escrito por Antonio Pérez Sanz   
Sábado 01 de Septiembre de 2007
Índice del artículo
8. (Septiembre 2007) Programas informáticos para la enseñanza de la Geometría
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Características principales

Es un programa fundamentalmente gráfico que funciona a través de un menú basado en botones para acceder a las distintas funciones.

Image

Permite construir:

Puntos: aislados, sobre un objeto, como intersección.
Figuras rectilíneas: rectas, semirrectas, segmentos, vectores, triángulos, polígonos y polígonos regulares
Figuras curvilíneas: circunferencias, arcos de circunferencia, cónicas
Construcciones y herramientas: punto medio, recta perpendicular, recta paralela, mediatriz, bisectriz, suma de vectores, construcciones con compás, transferir medidas, lugares geométricos.
Movimientos en el plano: simetría central y axial, traslación, rotación, homotecia e inversión
Determinación de posiciones relativas: pertenece un punto a un objeto, están alineados tres puntos, es equidistante, son paralelas dos rectas, son perpendiculares
Medidas: coordenada, distancia, longitud, área, ángulo, pendiente, ecuación, valores numéricos de expresiones algebraicas, crear tablas
Elementos de edición: texto sobre objetos, números, expresiones
Marcas sobre objetos: ángulos, hacer trazas, animar objetos...
Elementos de diseño gráfico: color, espesor, llenado, ocultar, mostrar, aspecto, punteado, ejes, cuadrícula...

CABRI tiene un problema nada desdeñable, su dificultad de exportar sus gráficos y sus animaciones a otras aplicaciones más familiares para el usuario.

Hace unos años los creadores de CABRI han lanzado el Proyecto Cabriweb, que permite disfrutar de las aplicaciones con animaciones y la posibilidad de manipulación de los objetos geométricos a través de cualquier navegador de Internet mediante applets de Java.  Ahora Cabri puede traducir sus aplicaciones al lenguaje Java y permite verlas en ficheros html sin necesidad de tener el programa cargado en el ordenador. La idea es simple: una aplicación llamada Cabri Web que traduce directamente un fichero de Cabri a un fichero HTML con un applet de Java incluido.

La aplicación está disponible en la red en esta dirección: http://www.cabri.net/cabrijava/, con manual incluido.

Aplicaciones en clase

El programa permite estudiar figuras geométricas en movimiento. Esta facultad nos permitirá:

  • Estudio de la rigidez y deformabilidad de una figura
  • Movimientos que conservan algunas propiedades
  • Definición apropiada de figuras en el Cabri con el fin de que tengan propiedades invariantes si son sometidas a movimientos de sus componentes.

La definición de una figura a través de elementos distintos permite comprobar de forma aproximada algunas propiedades de simetría e igualdad:

  • Definición de una figura mediante movimientos y simetrías y posterior estudio métrico.
  • Comprobación de teoremas (Pitágoras, Tales, etc.) en figuras con elementos móviles.

La facilidad de definición de movimientos, semejanzas y simetrías y la posibilidad de ocultar líneas auxiliares nos permiten la búsqueda de elementos notables entre figuras homólogas:

  • Búsqueda por tanteo del centro y ángulo de giro o de ejes de simetría
  • Construcción de vectores de traslación
  • Construcción de figuras mediante movimientos

Es muy interesante la combinación de elementos fijos y móviles para estudiar cómo cambian algunas relaciones según la distinta posición de algunos elementos:

  • Diferencias entre altura, bisectriz y mediana en un triángulo. Relaciones métricas
  • Tangentes, cuerdas y secantes a una circunferencia.
  • Cuerda común a dos circunferencias.

La posibilidad de definir macros permitirá a los alumnos mayores sintetizar en pocos elementos la definición de una figura:

  • Construcción de paralelogramos mediante traslaciones, ángulos o puntos.
  • Dibujo de polígonos regulares mediante giros y simetrías
  • Construcción de figuras nuevas mediante movimientos de otras conocidas.

En concreto en el segundo ciclo de la ESO el programa se puede utilizar para estudiar los siguientes contenidos:

  • Figuras semejantes
  • Teorema de Thales.
  • Semejanza de triángulos.
  • Relación entre las áreas de figuras semejantes.
  • Teorema del cateto y Teorema de la altura
  • Ángulos y Areas
  • Razones trigonométricas de un ángulo agudo.
  • Relaciones fundamentales.
  • Razones trigonométricas de ángulos cualesquiera.
  • Vectores. Operaciones.
  • Vector que une dos puntos.
  • Ecuación de la recta.
  • Ecuación de la circunferencia

Valoración didáctica

El programa es de fácil manejo y no requiere de mucho tiempo y esfuerzo para su aprendizaje. Al tratarse de un programa de dibujo se pueden comprobar los aciertos y errores de la construcción de forma automática.
La manipulación directa de los objetos geométricos hace posible la experimentación en dominios que anteriormente eran inaccesibles para el alumno. Además, su conocimiento queda marcado por relación directa entre percepción y conceptualización durante la interacción con el programa y la socialización en el marco de la clase.
Cabri incorpora herramientas de medida directa de los objetos construidos lo que permite desarrollar no sólo un enfoque sintético de la geometría sino que hace posible abordar problemas métricos sobre objetos geométricos reales, algo poco trabajado en clase hasta ahora.
Dado el control formal del entorno, las experiencias desarrolladas pueden considerarse como genuinas investigaciones geométricas. La visualización y las representaciones externas permiten atender otro problema medular del aprendizaje y de la enseñanza de las matemáticas: el problema de la validación de los enunciados matemáticos y de la comprobación de los resultados.

Metodología de uso

Cabri  facilita una metodología activa en la que los alumnos además de construir figuras, pueden experimentar con ellas, comprobar conjeturas, descubrir propiedades y, en definitiva, hacer Geometría. El papel del profesor será fundamentalmente, el de preparar el material impreso de apoyo, observar y ayudar para resolver las dudas particulares de cada equipo, el de motivar para la actividad y promover la reflexión, el intercambio de conjeturas y conclusiones, etc.

Se puede plantear dos posibilidades de uso del programa:

  • El trabajo con toda la clase en el aula de informática con equipos estables de dos alumnos por ordenador con prácticas guiadas y desarrollando auténticas investigaciones geométricas y de descubrimiento de propiedades de los objetos estudiados. En este caso, las actividades han de ser auto-explicativas para que los alumnos vayan teniendo cada vez más autonomía. También serán necesarias explicaciones al grupo (sobre todo al comienzo de cada sesión en que conviene aclarar el sentido de lo que se va hacer y puede que también cómo transcurrió la sesión anterior).
  • El uso como pizarra digital en la clase ordinaria por parte del profesor o de los alumnos para poner de manifiesto propiedades de las figuras y cuerpos, relaciones entre los elementos de las figuras, resultados métricos, para mostrar situaciones y realizar comprobaciones.

Mediante la aplicación Cabriweb se pueden pasar los modelos a formato html lo que hace posible verlos con un navegador en ordenadores que no tienen el programa Cabri cargado.

Existen muchas y muy buenas direcciones de Internet con aplicaciones didácticas desarolladas con estos programas. Entre ellas hay que destacar:

Curso de Geometría. 2º Premio materiales CNICE 2005. De José Manuel Arranz
http://mimosa.cnice.mecd.es/clobo/geoweb/2eso.htm
Geometría con Cabri. http://roble.pntic.mec.es/~jarran2/
Modelos de máquinas y mosaicos con Cabri, de José Antonio Mora http://teleline.terra.es/personal/joseantm/
Más modelos de Carmen Arriero e Isabel García http://platea.cnice.mecd.es/~mcarrier/
Colección de aplicaciones de Carlos Fleitas en la web del IES Marqués de Santillana de Colmenar Viejo http://centros5.pntic.mec.es/ies.marques.de.santillana/matem/inddep.htm
Algunos ejemplos en la página del IES Salvador Dalí http://centros5.pntic.mec.es/ies.salvador.dali1/index.html
 
 

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