Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Geometria. Mostrar tots els missatges
Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Geometria. Mostrar tots els missatges

Matemàtica audiovisual (1)

La setmana passada van lliurar-se els premis del concurs VideoMAT en el que vaig tenir ocasió de participar com a membre del jurat. El llistat de premiats resultant de tres fases de votació posa de relleu la vigència del lema del projecte: matemàtiques per respondre preguntes. Deia Paul Auster que l'essencial per a escriure un bon llibre és tenir una bona història per a explicar. Al VideoMAT les preguntes són molt bones i és el rigor en el desenvolupament és el que dóna les opcions al premi.

A l'acte d'entrega dels guardons es va projectar aquest vídeo de René Jodoin per a la National Film Board de Canadà: Notes on a triangle (1966).


Jodoin va col·laborar estretament amb Norman McLaren, un dels pioners de l'animació experimental i realitzador de peces tan aritmètiques com Rythmetic (1956).




La sèrie Lignes verticales (1960) - Lignes Horizontales (1962), també de McLaren i Evelyn Lambart aconsegueix crear veritable poesia visual des de la més senzilla abstracció geomètrica.





Els curtmetratges anteriors, naturalment, van ser realitzats amb animació tradicional. Els ordinadors encara no podien generar aquests gràfics. Més tard, un dels pares de l'animació per ordinador, John Whitney (recordeu les espirals dels títols de Vértigo?) també va servir-se de punts, línies i polígons per a les seves creacions: 

Geometria i creativitat al Festival de la Infància de Barcelona

Durant aquestes festes de Nadal, al beeslab hem estat convidats a participar en la 51a edició del Festival de la Infància de Barcelona. Tot un clàssic per als nens i nenes barcelonins quan arriben aquestes dates. El nostre espai al Palau nº1 de la Fira de Barcelona va rebre centenars de famílies interessades per unes activitats diferents a les acostumades, combinant la geometria, la construcció i la creativitat.



Va ser una petita mostra, adaptada al ritme i les condicions del lloc, de les sessions que realitzem al beeslab. Els nostres programes d'educació visual (blocs de fusta / matemàtiques visuals / arquitectura) estan basats en una metodologia altament manipulativa (learning-by-doing) i utilitzem només els millors materials. En aquesta ocasió vam organitzar els tallers al voltant dels blocs de fusta, ITSPHUN i Modulmax.

Els blocs de fusta, indicats a partir dels 2 anys, no tenen peces complicades que calgui aprendre a encaixar. Es pot construir immediatament, únicament tenint en compte la força de la gravetat. Tot i això, la complexitat de les estructures augmenta a mesura que es domina la tècnica: de la simple repetició i apilament, fins al joc simbòlic planificat per endavant.




ITSPHUN és un sistema realment fantàstic. I, alhora, absolutament simple. Només cal encaixar les llengüetes de triangles, quadrats, pentàgons o hexàgons per a obtenir figures tridimensionals de colors molt vius. Durant aquests dies hem construït cubs, tetraedres, dodecaedres... icosaedres escapçats i tota mena de formes inventades.


Ens agrada el Modulmax. En especial, el fet que sigui una única peça la que es combina de tantes maneres. Tot comença amb la peça, i la imaginació és l´únic límit.que hi ha.

Hem vist files llarguíssimes, lletres i números, cubs, avions, submarins, motos i una roda de fira. Però, el que és més important, hem vist la perserverança quan el muntatge es complicava, la concentració per a encaixar dues peces sense fer excessiva força, la satisfacció en acabar la figura i mostrar-la orgullosos!



Les dimensions a Zometool: De 0D a 3D... i 4D!

Zometool és una eina fantàstica per a l'ensenyament experimental i manipulatiu de la geometria. Entre moltes altres aplicacions, ens permet representar físicament conceptes abstractes relacionats amb les dimensions (des de 0D fins a 3D... o fins-i-tot 4D!).

Com ja hem vist en anteriors entrades, el sistema Zome està basat en el node, que coneixem com a bola o que, si pensem en models matemàtics ideals, podríem anomenar punt.

El punt és una entitat de 0 dimensions. No té amplada, llargada, altura, ni cap altra característica dimensional. És un dels conceptes més elementals de la geometria.








Estirant aquest punt, obtenim una línia recta (o un segment de recta en aquest cas). La recta és un element de dimensió 1 (1D) ja que únicament té longitud.

Anàlogament, si estirem la línia perpendicularment a la seva llargada, obtenim una figura en 2 dimensions (llargada i amplada) en aquest cas, un quadrat (2D).












Finalment, i seguint la mateixa lògica, si estirem el quadrat perpendicularment a la seva llargada i amplada, el resultat és una figura tridimensional que té llargada, amplada i altura (3D) com el cub de la imatge.









Com seria una figura en 4D? El nostre món només admet les representacions fins a dimensió 3, però la imaginació sempre ens permet anar més enllà. Podem provar a seguir el mateix procediment que hem utilitzat per a saltar de 0D a 1D, 2D i 3D: estirar la figura perpendicularment a la seva dimensió. Així, l'aspecte que tindria un cub en 4D (o hipercub) seria el resultat d'estirar un cub perpendicularment i simultàniament a la seva llargada, amplada i altura. Efectivament, això no és gaire intuïtiu.

Una altra manera d'aproximar-nos a la 4a dimensió podria ser utilitzant les ombres o projeccions. Mirant la fotografia del cub veiem que aquest projecta una ombra sobre el pla. Aquesta ombra d'un objecte 3D és un objecte 2D (de fet, la pròpia fotografia també és un objecte 2D!). Anàlogament, si tenim físicament el cub a les nostres mans, podríem pensar que es tracta d'una ombra 3D d'un objecte 4D que som incapaços de veure...

Aquest tema és l'argument d'un clàssic de la literatura matemàtica, escrit en forma de relat breu: Planilàndia (Flatland), d'Edwin A. Abbott. En menys de 100 pàgines ens explica com és de sorprenent per als habitants de Planilàndia l'arribada d'un visitant de la 3a dimensió: una esfera. El podeu trobar a la biblioteca del beeslab.

El teu fill és un geni de les matemàtiques?

Has dit que no? Llavors potser t'emportaràs una sorpresa si continues llegint: podria ser més espavilat del que et penses. Si has contestat que sí... és possible que també et sorprenguis. Podries adonar-te de que és més intel·ligent del que pensaves... però a la vegada no tan intel·ligent com pensaves.


I això que vol dir? Com es pot ser al mateix temps MÉS i MENYS hàbil amb les matemàtiques?

La resposta no és gens complicada: ser un geni de les matemàtiques no significa ser capaç de multiplicar mentalment fraccions a la velocitat de la llum. Els nombres són únicament una part de les matemàtiques.

Hi ha persones que poden imaginar formes i figures millor que d'altres. Alguns són capaços de resoldre problemes lògics millor que els seus amics... Hi ha moltes formes de ser espavilat quan es tracta de les mates.

Al beeslab ens agrada tocar les matematiques, manipular-les i jugar amb elles. Mantenim el cervell en forma... i sí, també podem fer operacions mentals amb rapidesa!


El gran físic Albert Einstein, que va passar la infantesa jugant amb blocs de fusta, assegurava que el joc és la forma més elevada de la investigació. Naturalment, l'entusiasme i la il·lusió són elements  imprescindibles per a un aprenentatge real.

Per cert, l'origen d'aquesta entrada és el llibre Math for Smarty Pants, de Marilyn Burns. El teniu disponible a la biblioteca del beeslab.

ITSPHUN

Hace alguna semanas que me puse en contacto con Mircea Draghicescu a propósito de un producto   que parecía interesante: ITSPHUN (acrónimo de Interlocking Triangles, Squares, Pentagons and Hexagons Using Notches).

Que estuviera recomendado por la Scientific American por su valor pedagógico era un punto a favor, pero el hecho de formar parte del colectivo de fabricación y haber recibido reconocimiento en varias Maker Faire fue irresistiblemente tentador.

Ellos mismos fabrican las piezas estándar a partir de láminas de Priplak, un polipropileno de gran resistencia, flexibilidad, ligereza y fácilmente reciclable al final de su ciclo de vida. Las figuras geométricas (triángulos, cuadrados, pentágonos y hexágonos) se engarzan entre sí de forma fácil e intuitiva incluso para los niños más pequeños.

ITSPHUN permite construir rápidamente multitud de cuerpos geométricos interesantes, como los sólidos Platónicos, Arquimedianos, de Johnson, prismas, antiprismas y otros poliedros. El sistema de encaje asegura que las figuras terminadas no se desmonten al manipularlas, lo que permite una correcta exploración y manipulación.

Además de su evidente aplicación al aprendizaje de la geometría a través del learning-by-doing, ITSPHUN se situa en el punto dónde las matemáticas convergen con el arte y el juego. Experimentar con nuevas formas, dejando el resultado final abierto a cualquier posibilidad supone reconocer que durante el proceso de creación es cuando realmente se adquieren las habilidades.

En beeslab utilizamos todo tipo de materiales como apoyo a las clases de geometria y sensibilización visual. ITSPHUN nos gustó desde el primer dia y por eso lo hemos incluído en la selección de productos a la venta. Podéis probar y comprar el ITSPHUN en Barcelona, en Carrer Guitard 41, o hacernos un pedido a través de la tienda online: http://tienda.beeslab.com. Se presenta en Kits con diferentes conjuntos de piezas en varios tamaños y formas.




Más figuras y posibilidades en la galería de imágenes de ITSPHUN.




L'esfera de Hoberman

El 1986, Chuck Hoberman va registrar la patent per a una estructura reversiblement expandible, la primera d'una sèrie que avui supera la vintena i que comparteix la idea de crear objectes que es comportin de manera similar a un organisme viu.

Les investigacions sobre estructures transportables, amb aplicacions en construccions temporals, han donat pas al disseny de façanes adaptatives que responen a les necessitats canviants de ventilació i protecció solar. Els tancaments retràctils permeten també la polivalència dels espais o la instal·lació de cúpules practicables.


Però sens dubte la seva invenció més popular ha estat l'Esfera Hoberman. El 1992 va instal·lar-se al Liberty Science Center de New Jersey l'esfera original, amb un diàmetre màxim de 5,5m.



I, en una escala més petita (passa de 23 a 76 cm) ha servit per a la producció d'una línia de joguines que ha esdevingut un clàssic del disseny, present a la colecció del MoMA, a les millors botigues... i al beeslab.





Introducció a Zometool

Zometool és un joc de construcció en plàstic, de fabricació Nord-Americana, que permet la construcció senzilla de figures definides per les seves arestes. Els seus elements són barres de diferents longituds i codificades per colors que encaixen en unes obertures determinades dels nodes.

El node (o bola) és la peça clau de tot el sistema. Té 62 obertures de formes diferents disposades en uns angles i orientacions molt precisos. El disseny definitiu d'aquesta peça s'ha aconseguit després de gairebé 30 anys de recerca. Tot i això, té les seves limitacions: només podem construir amb barres de les longituds donades i en uns angles concrets... però la quantitat de figures que es poden obtenir és molt superior a qualsevol altre joc existent en l'actualitat. Que l'utilitzin científics i investigadors en el seu treball diari és garantia de rigor geomètric; que els nens i nenes passin hores jugant-hi vol dir que és un producte magnífic i molt divertit!

Les barres encaixen únicament en unes obertures determinades: les blaves, en els forats rectangulars; les grogues en els triangulars; les vermelles en els pentagonals. Això facilita la construcció al limitar les orientacions que es poden adoptar amb cada tipus de barra.

La forma dels connectors i l'orientació que prenen les barres no és casual. Les barres blaves -rectangulars- equivalen al número 2 i són paral·leles als eixos de simetria dobles. Les barres grogues -triangulars- representen el número 3 i són paral·leles als eixos de simetria triples. Les barres vermelles -pentagonals- representen el número 5 i... ja imagineu a què són paral·leles.

Tot plegat, amb totes les barres connectades en un sol node, obtenim els eixos de simetria del dodecaedre i l'icosaedre... però això ens és de ben poca ajuda a l'hora de construir.

De fet, res del que pugui escriure servirà per a res si no teniu un Zometool a les mans. La única manera d'aprendre'n el funcionament és precisament utilitzant-lo, provant, equivocant-se i tornant-ho a provar.

Si ja el teniu, probablement no estigueu llegint això, i si tot just el descobriu ara, podeu venir al beeslab i us en farem una demostració abans de comprar-lo.




Zometool a l'escola

Una de les primeres coses que va ocupar els prestatges del beeslab va ser un Zometool Creator 1 que ens va portar personalment en Xavier de Lu2 quan encara no havíem acabat les reformes de nou local.

Des de llavors, hem anat ampliant la colecció i ha estat una de les nostres eines preferides per a les classes de geometria. Les possibilitats de Zometool són enormes: és un joc apassionant per als nens alhora que una eina de visualització molt potent i rigorosa. Com hem comentat en altres ocasions, la comprensió de l'espai tridimensional és una habilitat imprescindible en tots els àmbits de la ciència i la tecnologia. Zometool és senzillament una de les millors opcions: combina la manipulació directa d'elements senzills amb la possibilitat de crear figures molt complexes.

Els amics de Lu2 han realitzat uns tallers per a escoles on s'ha fet evident l'alt interès pedagògic de Zometool, reflectit en els comentaris dels professors i en la satisfacció dels alumnes en parlar de les seves construccions. Aquest és el vídeo d'una de les jornades:



Si voleu aprendre geometria amb nosaltres, servint-nos de les possibilitats del Zometool o directament esteu interessats en comprar-ne un joc, podeu passar pel beeslab, al carrer Guitard 41 de Barcelona. A més d'utilitzar-lo diàriament a classe, el tenim a la venda.

És que ha de servir per a alguna cosa?

A dia d'avui, molt poca gent s'atreviria a afirmar que les matemàtiques no serveixen per a res. Ni que tan sols sigui per evitar fer el ridícul davant una simple operació aritmètica, ja tenen una utilitat.  La relació entre matemàtiques i diners o, dit d'una altra manera, que no ens enredin amb el canvi quan anem a comprar, fa que adquireixin una importància capital en la nostra societat de principis del s. XXI. Almenys en el nivell més elemental de pensament, que és també el més generalitzat, amb la condició que hi hagi un pensament.

Que la música, el llatí, la geometria, o la pintura (podríem continuar el llistat) serveixin per a alguna cosa ja no és tan clar i, tot i això, els humans ens resistim a abandonar-ne la pràctica.

En el cas de la geometria, des de fa més de 2500 anys ha estat objecte d'estudi en la cultura occidental. Al principi, va sorgir com una necessitat utilitària: tornar a delimitar els conreus després de les crescudes periòdiques del riu a la vall del Nil. La seva aplicació en el traçat de ciutats, i la construcció de l'arquitectura (aquí podríem remuntar-nos a Stonehenge!) per a assolir un ordre compositiu no és casual.

Línies, cercles, triangles i quadrats semblen elements que l'ésser humà ha manipulat amb naturalitat. I és que la geometria s'ha considerat la veritat més perfecta i paradigmàtica que se'ns mostra. El seu estudi ens revela l'essència més profunda del món que coneixem alhora que exercita la ment en el raonament senzill (que no simple) i rigorós.

Sembla que amb aquesta presentació, la geometria no hauria de necessitar justificar cap més utilitat. Amb recordar més sovint la frase de Spinoza a l'apèndix de la seva Ètica hauria de ser suficient:

"Tots els prejudicis que intento indicar aquí depenen d'un de sol, a saber: el fet que els homes suposen, comunament, que totes les coses de la naturalesa actuen, igual que ells mateixos, per raó d'un fi"



Aquest és un bròquil romanesco, fantàstic exemple de geometria fractal a la natura, en la propera entrada reprendrem el fil dels fractals que vam engegar amb el triangle de Sierpinski.


Arte y geometría - Francisco Sobrino

Si estáis en Madrid o tenéis previsto un viaje, hasta el 15 de abril puede verse la obra de Francisco Sobrino en la galería Guillermo de Osma.

Sobrino (Guadalajara, 1932) utiliza la luz, el espacio y el movimiento, combinando formas geométricas para lograr un movimiento virtual; tanto en pinturas como en esculturas; en color o en tonos de gris. Con una influencia notable de Vasarely, es uno de los exponentes reconocidos del movimiento óptico-cinético internacional de la segunda mitad del siglo XX.

De momento,  las galerías de arte son gratis, sólo cobran si algo te gusta y quieres llevártelo a casa.

 

La geometria dels cercles

"La geometria dels cercles" és una sèrie de peces d'animació creades per a Sesame Street (Barrio Sésamo a casa nostra) el 1979. La música va ser encarregada a Philip Glass per a l'animació basada en el guió gràfic de Cathryn Aison.

Els curtmetratges consisteixen en el moviment de sis cercles (cadascun amb un color diferent de l'arc iris) que es formen i es divideixen a partir de diversos patrons geomètrics. La música de Glass subratlla l'animació en un estil que s'assembla molt a les seves peces "Dance"  i "North Star" escrites durant el mateix període que la seva òpera "Einstein on the Beach". 

La pel·lícula ha aparegut en projeccions públiques i exposicions del MoMA de Nova York, entre d'altres.



Com millorar les habilitats espacials?

La intel·ligència visual-espacial està formada per un conjunt de múltiples capacitats interrelacionades que es desenvolupen al llarg de la vida. Hi ha moltes maneres de potenciar-les segons l'edat i els interessos personals de cadascú. En són un exemple:

  • La lectura d'articles i bibliografia especialitzada.
  • L'estudi de la Geometria més enllà de la simple acumulació de coneixements formals.
  • Els jocs d'ordinador que impliquen la manipulació d'objectes en moviment. Com ara Tetris, Blockout o els simuladors en 3 dimensions.
  • Fer trencaclosques, papiroflexia, punt de mitja o jugar a escacs.
  • Participar en activitats tecnològiques, científiques o artístiques.  
  • Escollir uns uns estudis on siguin fonamentals les habilitats espacials: matemàtiques, enginyeria, física, química, arquitectura, cirurgia, radiologia, meteorologia, astrofísica, disseny gràfic, animació per ordinador, creació d'efectes especials...
Podeu ampliar la informació (i obtenir unes extenses referències bibliogràfiques) en aquest document de la Johns Hopkins University.

I, com sempre, esteu convidats a passar pel beeslab i prendre un cafè amb nosaltres mentre en seguim parlant.


Simon Beck: flocs de neu a gran escala.

L'artista anglès Simon Beck dedica llargues jornades a traçar formes geomètriques sobre la neu, només observables des d'un punt de vista elevat. Ho fa per reivindicar el seu amor a la natura i per posar-ne de manifest la fragilitat. Els seus instruments: unes raquetes de neu, una brúixola i cinta mètrica.

El seu interès per la geometria ha resultat en dissenys tan espectaculars com:

Un cristall de gel
Illa de von Koch
El Triangle de Sierpinski

Les seves fotografies són d'ús públic, i podeu veure-les o contactar amb ell directament a la seva pàgina de facebook: https://www.facebook.com/snowart8848

Aquest és un reportatge de la Deutsche Welle on se'l pot veure treballant:

Els objectes fractals: el triangle de Sierpiński

Aquest és un dels exemples clàssics de conjunt auto-semblant, una de les propietats dels objectes fractals que fa que tinguin una aparença similar en qualsevol factor d'ampliació o reducció.
El va descriure a principis del segle XX el matemàtic polonès que li dóna el seu nom en el curs de les seves investigacions sobre maneres de recobrir un pla.

Per a generar-lo, es procedeix així:

  1. Es pren un triangle equilàter (també funciona amb qualsevol altra regió tancada)
  2. Es redueix la figura al 50% i se'n fan tres còpies que es situen a cada vèrtex en l'interior del triangle original. Es suprimeix la regió central.
  3. Es repeteix el pas nº2 amb cadascun dels triangles resultants.




Aquest any és el protagonista de la nostra felicitació de Nadal: la senzillesa d'una forma matemàtica o simplement una imatge que pot associar-se amb un avet. Bones festes!


L'Art de la Geometria

...hi va haver un temps en què erudits eminents, dotats de gran talent geomètric, s'esforçaven en no revelar les idees directes i simples que els guiaven sinó que justificaven els resultats amb una teoria general abstracta que sovint només s'aplicava en casos particulars. La geometria esdevingué un estudi de les equacions algebraiques, diferencials o de les derivades parcials: va perdre tot l'encant que li conferia la categoria d'Art.

Henri Lebesgue
Leçons sur les Constructions Géométriques
Paris, 1950