Los nombres de elementos de los poliedros o de parte de ellos

Las bases y las caras laterales.

El nombre de bases de algunas familias de sólidos nos interesa especialmente porque es un término con un significado en el lenguaje corriente que se tiene que cambiar. En el lenguaje cotidiano se tiene una idea de base como cara de apoyo y esta idea se fomenta con los dibujos que se muestran en la mayoría de los libros de primaria: la mayoría de los ejemplos de prisma se presentan apoyados en las bases. Sin embargo, en un contexto geométrico, las bases de una familia no son necesariamente las caras en las que apoyamos el ejemplo, sino las que cumplen determinadas propiedades, dependiendo de la familia que se considere. Por ejemplo, para los prismas, las bases son "las dos caras iguales y paralelas que se juntan con paralelogramos".

Hemos constatado en múltiples ocasiones lo difícil que resulta romper la idea que los estudiantes tienen de base de estas familias de sólidos como cara en la que se apoyan los objetos, o la cara en la que se apoyan y la opuesta. Estas ideas son muy persistentes. Tanto la identificación de modelos como ejemplos o no ejemplos de una familia dada cuando se muestran en posición no habitual, como la selección de las caras que se consideran bases de un modelo, requiere de atención especial. Hay que considerar estas cuestiones en varios contextos y en diferentes tiempos, no sólo en las actividades diseñadas para introducir los conceptos geométricos relativos a los sólidos; para algunos estudiantes también surgirá de nuevo este problema en algunas actividades de descripción o clasificación. En la opción ¿La forma depende de la posición? del apartado ¿Se aplican ideas que se tienen que revisar?se incluyen respuestas de estudiantes que dan cuenta de ello.

Para las bipirámides, el problema se complica porque en esta familia la base no es cara de ella. Ahora bien, aunque los ejemplos de esta familia no se pueden apoyar en la base y ésta no está materializada en la parte del interior de los modelos físicos que podemos hacer de ellas, está perfectamente delimitada por los lados que forman ese polígono.

Aparte de que el nombre de bases de algunas familias de sólidos interese especialmente porque es un término con un significado en el lenguaje corriente que se tiene que cambiar, también hay que dedicarle atención por otra razón. Cabe señalar que mientras que el nombre de caras laterales es una expresión compuesta que incluye el término caras, el de bases es un nombre simple que no incluye este término.

Nuestras experimentaciones mostraron en repetidas ocasiones que cuando se indican propiedades relativas a las caras, (o a las aristas), o se tienen que interpretar palabras como "caras" o "aristas", se consideran sólo las caras (o las aristas) laterales. Es decir, el término "cara" o "arista" se interpreta en la respuesta como "cara lateral" o "arista lateral".

En la opción Terminología del plano y del espacio de este apartado indicamos respuestas de estudiantes de Magisterio en las que se utiliza el término caras o (el de lados) para nombrar las caras laterales.

Las siguientes respuestas son un ejemplo de cómo sólo se tienen en cuenta las caras laterales cuando se deberían tener en cuenta todas las caras, bien cuando las cuestiones centran la atención en las caras, bien cuando hacen referencia a los ángulos de las caras, bien cuando los razonamientos que se hacen implican todas las caras de un prisma o pirámide.

{7} No. El prisma pentagonal no tiene 7 caras. Tiene 5 caras, no 7.

{8} Prismas. En el caso que la base sea un hexágono (formada por 6 aristas), todas las caras sumarían el total de 6.

{9} No. No los ángulos de las caras no tienen dos medidas. Todos los ángulos de las caras son rectos. Las caras son rectángulos.

{10} Las pirámides son siempre deltaedros (caras triángulos), aunque su base sea polígonos irregulares sus caras son triángulos.

{11} Las pirámides no son nunca poliedros arquimedianos (caras regulares de dos tipos) porque las caras de las pirámides son triángulos.

{12} Los prismas son siempre poliedros de Catalan (poliedros de caras iguales) porque sus caras son iguales.

Puede constatarse que interpretar las caras laterales cuando se indica caras, no ocurre sólo cuando se está introduciendo el estudio de la geometría. En las respuestas {10} a {12} se establecen relaciones de los prismas y pirámides con otras familias de sólidos. Para establecer estas relaciones sólo se han tenido en cuenta las caras laterales de los prismas y pirámides. Cabe señalar también que en estas respuestas no se han considerado tampoco todas las condiciones de las otras familias implicadas. Los deltaedros son sólidos que tienen por caras triángulos equiláteros. Los poliedros arquimedianos tienen caras regulares de varios tipos y vértices iguales. Los poliedros de Catalan tienen caras iguales.

En nuestras experimentaciones, en repetidas ocasiones fue necesario hacer referencia a la idea que se había precisado sobre cara de un poliedro, para centrar la atención en que tanto las caras laterales como las bases eran caras del ejemplo considerado.

Como ya hemos indicado, en relación con las aristas se han obtenido respuestas análogas, como muestra la que indicamos a continuación.

Respuesta 13

{13}

Por ejemplo, con las cartulinas y las gomas que si ponemos el prisma en oblicuo, las aristas son todas iguales, pero la altura no corresponde con ellas.

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