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Centro de Investigación en Matemáticas, A.C. Jalisco s/n, Valenciana C.P. 36240, Guanajuato, Gto., México, C.P. 36000 Tel.: +52 (473) 732 7155, (473) 735 0800 Fax.: + 52 (473) 732 5749 / www.cimat.mx Academia de niños y jóvenes en la Ciencia 2010-2011. CONCYTEG Centro de Investigación en Matemáticas, A.C. (CIMAT) Diciembre 2010 - Julio 2011

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Centro de Investigación en Matemáticas, A.C.

Jalisco s/n, Valenciana C.P. 36240, Guanajuato, Gto., México, C.P. 36000Tel.: +52 (473) 732 7155, (473) 735 0800 Fax.: + 52 (473) 732 5749 / www.cimat.mx

Academia de niños y jóvenes en la Ciencia 2010-2011. CONCYTEG

Centro de Investigación en Matemáticas, A.C. (CIMAT)Diciembre 2010 - Julio 2011

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Academia de niños y jóvenes en la Ciencia 2010-2011. CONCYTEG

Centro de Investigación en Matemáticas, A.C. (CIMAT)Diciembre 2010 - Julio 2011

Introducción

La participación del CIMAT en este programa ha permitido fortalecer las actividades de divulgación de las matemáticas que ya se ejercían sistemáticamente en el Centro. De manera específica, nos ha permitido formalizar la impartición de charlas y talleres, identificando con mayor precisión los públicos y sus necesida-des; planteando en cada caso objetivos también más específicos: motivar a los niños y jóvenes, despejando el prejucio de que las matemáticas son aburridas, ofreciendo un catálogo amplio de actividades que les ayudan al ejercicio del pensamiento lógico-matemático o bien, ofreciéndo un importante acercamiento a la percep-ción espacial, a través de ejercicios de origami y ejercicios de tangram, entre otras.

El compromiso de CIMAT con la divulgación de las matemáticas ha sido y seguirá siendo uno de los obje-tivos prioritarios para el Centro. Nuestra participación en programas como la Academia de Niños y Jóvenes en la Ciencia nos ha permitido llegar a comunidades aisladas, sobretodo en la zona noreste del estado de Guanajuato, sumándonos de esta manera al objetivo de Concyteg por cubrir en un mediano plazo el 100% de las comunidades del Estado.

En el presente reporte se describe de manera general la participación de CIMAT en el período 2010-2011.

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Etapa “Encuentros”

Temática: Programación y robóticaFechas: 04 / 12 / 2010 y 5 / 03 / 2011Asistentes a la primera sesión: 25Asistentes a la segunda sesión: 25Investigadores a cargo: Dra. Claudia Estéves Jaramillo (UG) Dr. Jean Bernard Hayet (CIMAT)Programa: 10:00 a 11:00- Curso de introducción a la computación 11:00 a 13:00- Sesión práctica de Programación Processing 13:30 a 14:00- Lunch 13:30 a 14:30- Plática sobre robótica

ObservacionesEn ambas sesiones los asistentes mostraron gran interés por los temas de robótica y todos los aspectos que implica la programa-ción de movimientos, la visión espacial y cómo librar obstáculos.

Se les ofreció una demostración del ro-bot humanoide NAO con el que cuenta CIMAT y la Universidad de Guanajuato, generando gran curiosidad en los asistentes, así como la inquietud en general por cono-cer más a fondo sobre esta temática.

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Etapa “Club de Ciencia”

En el club de Ciencia se desarrolló el proyecto titulado Caleidoscopio Gigante a lo largo de 6 sesiones de trabajo.

Caleidoscopio giganteConsiste en un cubo de espejos de 0.80 m. de lado con una tira de leds en el interior, activados por baterías. El cubo se levanta a una altura variable por medio de una grúa mecánica.Asesor: M. en C. Gilberto Marrufo Q. (CIMAT)Auxiliar: Carmen Delia Mares (CIMAT)Monitor: Ma. Del Rosario Ferro V. (SEG)

Alumnos participantes:Moisés Morales Sandoval , 1º de SecundariaJulio Fernando Calzada Lobato, 1º de SecundariaSebastián Alberto Morales Pacheco, 1º de SecundariaLoth Mejía Martínez, 2º de Secundaria

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ObjetivoInvolucrar a alumnos de secundaria en el desarrollo de un proyecto que implique aplicar conocimientos científicos y tec-nológicos para entusiasmarlos en el trabajo de aplicación práctica de las ciencias.

ActividadesSe trabajó con conocimientos elementales de matemáticas y física referentes al com-portamiento de la luz en lentes y espejos.

Se revisaron técnicas para la fabricación de distintos tipos de caleidoscopios

Cada integrante del club desarrolló un libro de espejos, un caleidoscopio cilíndrico y uno cúbico y colaboraron en la elaboración del Caleidoscopio Gigante.

ComentariosPor la experiencia con los alumnos que integraron el club, dejar tanto espacio entre cada sesión generó cierta dispersión en los conocimientos que aprendieron y la evolu-ción del proyecto fue discontinua.

Etapa “Club de Ciencia”

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

ObjetivoOfrecer las actividades de divulgación de CIMAT a los municipios que tienen menor acceso en el estado de Guanajuato.La selección y programación de los municipios estuvo a cargo de CONCYTEG.Se realizaron visitas a diferentes municipios de acuerdo a la siguiente programación:

Fecha Municipio Escuela sedeDiciembre 11, 2010 Jerécuaro Escuela Héroes de MéxicoDiciembre 11, 2010 Abasolo Escuela Primaria 20 de NoviembreEnero 29, 2011 San Felipe Escuela Justo SierraEnero 29, 2011 San Luis de la Paz Escuela Primaria Ignacio AllendeFebrero 19, 2011 Valle de Santiago Escuela La CorregidoraFebrero 19, 2011 Pénjamo Escuela Primaria Niños HéroesMarzo 12, 2011 San Diego de la Unión EscuelaUrbanaNúm.1,Cástula MirandaMarzo 12, 2011 Moroleón y Uriangato Escuela Miguel HidalgoAbril 9, 2011 Victoria Escuela Luis Echeverría ÁlvarezAbril 9, 2011 Yuriria Escuela Benito JuárezAbril 9, 2011 San José Iturbide Escuela Primaria Josefa Ortiz de

DomínguezMayo 21, 2011 Jaral del Progreso Escuela Gregorio Torres QuinteroMayo 21, 2011 Acámbaro Escuela Primaria 7 de Noviembre

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

Se generó un catálogo de actividades que permitieran ofrecer diversidad en la aplicación de las mismas en cada municipio.

Las actividades que se ofrecieron en cada municipio fueron las siguientes:

Códigos y mensajes secretosConceptos de matemáticas para codificar y/o encriptar mensajes.Explicación detallada de la “rueda de Cesar” y como romper el código analizando la frecuencia de letras.

Dominós y otros juegosBúsqueda de estrategias ganadoras en diversos juegos.En esta actividad se involucra la suma y los factores en los que se puede descomponer un número entero positivo, así como el reconocimiento de invariantes en las soluciones de los juegos que se presenten.

Banda de Moebius Una banda normal tiene dos caras, y es imposible pasar de una cara a la otra sin salirse de la banda. De construcción práctica y sencilla, permite observar muchas de sus caracte-rísticas espaciales.

OrigamiEl reto es armar el octaedro que es uno de los cinco poliedros regulares. La construcción de esta figura permite poner en práctica la intuición con respecto a los sólidos platónicos y en general con respecto a las figuras tridimensionales. Para armarlo se necesitan 12 cuadrados de papel de colores y los dobleces principales son los ejes de simetría del cuadrado.

Música y MatemáticasDemostración de los principios básicos que hacen a los soni-dos diferentes. Se muestran ejemplos de como la frecuencia y amplitud le dan forma a un sonido, ilustrado con un oscilos-copio y con recursos electrónicos.

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

Dados Reconocimiento de las invariantes en la suma de las caras de los dados y permite usar la multiplicación la suma y la resta a través de un truco de magia.

NimBúsqueda de estrategias ganadoras y observación de aspec-tos relevantes con respecto al número de fichas con las que se juega y el número de fichas que se puede tomar en cada turno. Se juega con 35 fichas y dos jugadores

El juego estratégico ShongoAplicación de pensamiento geométrico para construir so-luciones admisibles y para la introducción de conceptos de teoría de grafos.

FraccionesMaterial didáctico para explicar las operaciones con fraccio-nes, permitiendo el desarrollo de la intuición en torno a este tema.

La razón de las estacionesActividad que explica algunos fenómenos naturales del mo-vimiento de la tierra. Se observa lo que provoca tener un eje de rotación, con un movimiento de rotación y de translación alrededor del sol.

El juego estratégico KalahCombina la destreza numérica y la lógica. Promueve la dis-criminación visual, fortalece el cálculo mental (suma y resta sencilla); descansa en la estrategia, la búsqueda de patrones de avance y defensa, la anticipación del resultado de una movida particular y la habilidad de descifrar rápidamente representaciones visuales de los números. Se ha jugado Kalah en el mundo por mas de 3500 años.

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

Números binariosA través de algunos trucos que parecen a primera vista ma-gia, se introduce el sistema binario.Se aprenden como codificar y decodificar mensajes usando este sistema.

Midiendo la lluviaActividad que pone en práctica la medición de longitud, área y volumen, haciendo conciencia ecológica sobre los sistemas de recolección de agua pluvial.

BurbujasExplicación sencilla de lo que es una superficie mínima, a través de la exhibición de los siguientes sólidos platónicos: tetraedros, cubo y dodecaedro. Esta actividad permite visua-lizar los conceptos de vértice, arista y cara.

Aproximar el área de un círculoMétodo para medir el área de un círculo, aproximándola por polígonos. Permite reafirmar los conocimientos sobre la fór-mula para calcular el área de un círculo y reflexionar respecto al valor de pi.

Juegos de AzarIntroducción del concepto de probabilidad, mediante la aplicación de 4 juegos de azar.

Taller de juegos matemáticosJuegos con espíritu matemático: reglas simples y natu-rales que requieren pensamiento profundo para poder ganar al introducir principios matemáticos importantes: par+impar=impar, impar+impar=par, entre otros.

Teorema de la Curva de JordanAl dibujar una curva cerrada que no se intersecta con ella misma, no siempre es sencillo diferenciar el interior del exte-rior. Se muestra un método por el cual es fácil determinarlo, a través de algunos ejemplos.

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

RallyActividades para 6 grupos de 4 o 5 personas dónde se desa-rrollan actividades tanto físicas como lógicas que les permi-ten resolver problemas en diferentes estaciones, hasta lograr alcanzar la meta.

TangramsActividades de pensamiento lógico-matemático dónde debe formarse una figura geométrica a partir de algunas piezas dadas.

LaberintoBúsqueda de el mejor camino entre dos puntos usando cier-tas restricciones sobre los movimientos.

SudokuJuego de origen japonés, en el cual se utiliza la inteligencia, dónde el objetivo es rellenar los casilleros de una cuadrícula sin repetir ninguna cifra en una misma fila, columna o sub-cuadrícula, teniendo así una solución única.

HexJuego para dos personas. Su propósito es que cada jugador haga un camino del lado que eligió del tablero hacia el lado opuesto. Gana el primero que logre esto. Una de las peculia-ridades más interesantes del juego es que nunca puede que-dar el juego empatado, no importa cómo se juegue, siempre se formará un camino de un lado del tablero hacia el opuesto del mismo color.

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

Equipo de divulgadores

Se reunió un grupo integrado por 7 investigadores y 13 estudiantes:

InvestigadoresDr. Johan J. Van HorebeekDra. Angélica Hernández QuinteroDr. Pedro Luis del Ángel Rodríguez (Coordinador del Área de Matemáticas Básicas)Dr. Gil BorDr. Luis Hernández LamonedaDr. Renato Gabriel Iturriaga Acevedo (Coordinador de Apo-yo Académico)Mtro. Jesús Cervantes Servín (Secretario Técnico de la Coor-dinación de Servicios Tecnológicos)

EstudiantesErika Roldán RoaLaura Jiménez JiménezCarmen Delia Mares OrozcoMariana Carnalla CortésAlfredo Ramírez HinojosaBenjamín Sánchez LengelingDiego Andrés Pérez RuizNoemí Santana MedinaOmar Muñiz PérezMaría Isabel Pérez MartínezFernando FimbresSalvador Arcos ÁlvarezMarco Arteago Pardo

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Etapa “Ciencia en Movimiento”

ComentariosAlgunas sugerencias que podemos ofrecer para facilitar estas actividades son las siguientes:

• Publicar los directorios con los responsables en las escuelas de cada municipio, con la intención de establecer contacto a priori y cubrir así todos los requerimientos para las visitas.• Promover anticipadamente el programa para asegurar el mayor número de participantes, así como el entusiasmo de los maestros responsables en las escuelas.• Involucrar a los papás de los niños con la intención de que la información ofrecida en estas visitas trascienda y genere cierto aprendizaje significativo en los participantes.• Considerar al menos 3 personas para cada visita para atender a grupos tan grandes, ya que para una sola perso-na es muy complicado.• En CIMAT se desarrollaron materiales de divulgación para niños y jóvenes que consisten en una serie de histo-rietas que ofrecen nociones fundamentales de matemá-ticas (geometría, computación, simetría, etc.). A partir de este material se plantearon retos para los participantes que debieron resolver en un lapso definido. Se otorgaron algunos premios para los primeros que enviaran respues-tas correctas.

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ConclusionesEl proyecto en general ha sido una oportunidad para pro-mover las actividades de divulgación de las matemáticas para niños y jóvenes, alcanzando municipios que no fácilmente tienen acceso a estas charlas y talleres de manera cotidiana.

Esta experiencia nos significará una pauta para evaluar la pertinencia de las actividades que ahora integran nuestro ca-tálogo, con la posibilidad de ofrecerlas en eventos de mayor alcance y también con la certeza de su impacto.