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Ver la versión completa : Enseñar a sumar mediante la unión de conjuntos



Carlos Alberto Carcagno
13/10/2006, 20:23
Hola:

Con fines didácticos, suele hacerse un paralelo entre la unión de conjuntos y la suma en los números enteros positivos. Los niños y, menos frecuentemente, los jóvenes caen muchas veces en errores interpretativos por no advertir lo que sigue:

Primera diferencia: La unión de conjuntos finitos puede asimilarse a una suma de números enteros positivos tan solo cuando los conjuntos son disjuntos. Cuando los conjuntos a unir tienen elementos comunes la unión da por resultado un conjunto con un número menor de elementos que la suma de los números de elementos de los conjuntos dados.

Segunda diferencia: La operación de suma ordinaria en los números enteros no goza de la propiedad distributiva con respecto al producto. Pero el producto es distributivo con respecto a la suma. En cambio, la unión es distributiva con respecto a la intersección y viceversa.

A U (B * C) = (A U B) * (A U C) [&]

A * (B U C) = (A * B) U (A * C)

El símbolo "*" reemplaza a "intersección" (U invertida)

[&] Nos lleva a la fórmula a + b . c = (a + b) . (a + c), imposible, excepto para a = c = 0.

Hay más que agregar. Un conjunto se dice un sistema numérico si entre sus elementos están definidas dos operaciones binarias denominadas suma y multiplicación, ambas asociativas y conmutativas y si el producto es distributivo con respecto a la suma.

Asimilando la unión de conjuntos a la suma y la intersección a un producto, tenemos que los conjuntos forman un sistema numérico; pero, con divisores de cero, puesto que toda intersección de conjuntos disjuntos dará el conjunto vacío o "cero" del sistema. Como el conjunto de todos los conjuntos lleva a contradicción, el sistema carece de unidad; al menos que se elija un conjunto de referencia desde el cual se definan otros conjuntos incluidos en él. En ese caso, el conjunto de referencia es la unidad. Esto va completamente en contra del concepto "intuitivo" de unidad.

En aritmética la multiplicación es una especie de abreviatura de una suma: equivale a sumar el multiplicando tantas veces como el número que representa el multiplicador.

Si asimilamos la intersección al producto, es evidente que no puede ser considerada como una repetición de uniones de uno de los conjuntos.

Saludos.

Carlos

Numerarius
14/10/2006, 00:21
En realidad, creo que la unión solo es isomorfa a la suma en un álgebra booleana. Debido, fundamentalmente, a que el álgebra booleana es isomorfa a un álgebra de conjuntos.

Carlos Alberto Carcagno
14/10/2006, 08:15
Hola:

Claro, pero suele enseñarse a sumar uniendo conjuntos de manzanas, o de otros objetos. Ni siquiera se aclara que las manzanas son todas distintas y los conjuntos no tienen elementos en común.

Supongo que esto confundiría a los alumnos de la escuela inicial. En general, cuando se dice que la escuela elemental -y aún la media- enseñan matemática, lo que realmente hacen es introducir nomenclatura y notación y brindar a lo sumo una técnica de cálculo. Enseñan algoritmos, no matemática.

La matemática es esencialmente creativa. Los matemáticos demuestran teoremas, crean. Para demostrar un teorema hay que argumentar de tal forma que no quede ninguna duda lógica de la validez de la conclusión. La argumentación requiere un lenguaje maduro y eso es imposible hasta los quince años, como promedio; por lo que hay una imposibilidad por el lado del estudiantado de edades menores a este promedio. A esto hay que sumarle que los docentes de nivel inicial no tienen ninguna experiencia en la demostración de propiedades, por lo que es imposible que transmitan lo que no conocen.

Muchos maestros confunden que su alumnado "deduzca" algún conocimiento, cuando son guiados o inducidos a ese fin. Esto no es una verdadera deducción, la deducción requiere una formalidad que no está accesible al alumno común de menos de quince años, Si se hace un intento de introducir silogismos o cosas por el estilo, lo que hacen es recitar sin comprender cabalmente. Estas cosas y los vicios que quedan se hacen notar, y los alumnos deben pagar el precio de la derrota, cuando llegan al ingreso a la enseñanza superior.

Saludos.

Carlos