jueves, 5 de noviembre de 2015

DOSSIER GAMIFICACIÓN MINECRAFT Parte 6/1

Breviario de conceptos y procedimientos en entorno Minecraft
MANUAL PARA DOCENTES QUE INGRESAN A LA GAMIFICACIÓN MINECRAFT (Capítulo VI-1) Ciencias Exactas en Mundo Voxel 1ra Parte

      Matemática, un de las asignaturas más difíciles según la mayoría de los alumnos. Odiada por muchos, amada por unos pocos, sin términos medios de aceptación. Un cúmulo de saberes y procedimientos que van más allá de sus propias fronteras, siendo herramienta en todas las demás disciplinas del conocimiento. Una "regla" que utilizan muchos sistemas para "medir" la capacidad o el grado de conocimientos generales de un sujeto, quizá sea válida ésta función, quizá no, pero es tema de otra discusión. Es indiscutible que los conocimientos de matemáticas son tan importantes como los de cualquier área, pero en general son los que menos se apropian en forma efectiva los alumnos en su paso por la escuela.


      Los Mundos Voxel son matemática. Son realidades virtuales creadas por un código numérico binario, la matemática es el origen de su existencia. Su Universo está definido matemáticamente, los números son la realidad que da vida a su virtualidad, sin ellos, no podrían haber nacido. Más allá del alma de éstos entornos, los números siguen siendo como en la realidad elementos importantes de cada paso digital que damos en ellos y son aplicables a cada tarea que realizamos. Por ello, considero que el desarrollo de actividades del área de las Ciencias Exactas hallan terreno fértil en los Mundos creados por Minecraft o Minetest.

      Quienes están siguiendo la serie de capítulos del dossier ya deben tener idea de lo planteado en los párrafos anteriores, el Universo Voxel, tal como la Teoría de los Universos Burbuja que se aplican a nuestro Universo real, son finitos, pero a diferencia de nuestro increíblemente gigante Universo real, podemos calcular con precisión sus magnitudes. Un Universo creado por el hombre, obedece sus reglas.

EL UNIVERSO VOXEL

      Ingresamos con nuestros alumnos a un Mundo que hemos creado, no es necesario que cuente con ningún mod, ni preparación especial. Comenzamos a caminar hacia el horizonte y vemos que siempre hay un más allá. Con nuestros pasos surge nuevo terreno delante nuestro. Daría incluso la sensación de infinito y que el mundo que recorremos es un mundo plano. Y es así, son mundo planos. La concepción del planeta que podemos llamar "Minecraftia" en un caso o "Minetestia" en el otro es la misma que supuestamente consideraban la sociedad precolombina de un "mundo plano soportado por enormes elefantes parados sobre una gigantesca tortuga"

¿Dónde vivimos? Una gran pregunta que la humanidad se ha hecho desde los más lejanos rincones del tiempo.

      En los Mundos Voxel, no podemos enviar un satélite con cámaras fotográficas o una nave tripulada con astronautas que atestigüen sobre la esfericidad o planaridad de nuestro planeta virtual. Pero tenemos a sus Dioses que nos pueden hablar de su creación ¡Que gran ayuda!

      Desde el punto de vista de las actividades pedagógicas, no es muy conveniente la inclusión de conceptos de virtualidad teológica, por ello sería conveniente mencionar a Marcus Pearson (Minecraft) y Perttu Ahola (Minetest) como simplemente "Los Creadores".

¿Y qué dicen los "Creadores" de sus mundos?

EL UNIVERSO MINECRAFT


   Minecraft fue concebido prácticamente sin límites, pero siempre a partir de una cierta (enorme) distancia los algoritmos se volvían locos y le impedían avanzar al explorador de los confines del mundo... eran las "Far Lands", las Tierras Lejanas. Ello comenzaba a suceder más allá de los veinte millones de bloques (metros) desde el punto de aparición del jugador. La física del juego se enrarecía y muchas veces se producía un crash (bloqueo - cuelgue) del sofware que obligaba a salir del mundo e impedía regresar.

      El Universo Minecraft es un Universo en evolución, sus pasos Darwinianos se dan a través de sus versiones. He explorado las "Far Lands" de las versiones 1.5.x y he llegado a montañas un tanto extrañas, como si de queso gruyere se tratara, oradadas extrañamente y consciente que el código de generación del terreno sufría errores a esas latitudes y longitudes. En la versión 1.7.x hallamos "El Límite" a 30 000 000 de bloques del origen una frontera nos separa de aquellos paisajes que no podemos caminar. No hay vida del otro lado, sólo se representa la geografía. Es el límite del Mundo, no hay más allá, sólo vemos un terreno que se extiende para darnos la sensación que existe algo más, pero que en realidad es sólo para evitarnos la sensación de un borde hacia la nada, nada más.

¿Y que sucede si cavamos?

      Dependerá de nuestra altitud, cuanto podemos cavar hasta llegar al límite inferior de "Minecraftia". Es el nivel cero. Un piso que se extiende a lo largo y a lo ancho del mundo, formado por una roca indestructible (salvo en caso creativos) debajo de la cual se halla "La Nada".

      Minecraft se basa en la generación de su planeta en forma de "chunks". Un chunk es un prisma de base cuadrada de 16 X 16 bloques y con una altura de 256 bloques, ello incluye todo lo que puede existir: rocas, minerales, suelo, agua y aire. Por encima de los 256 bloque sobre el fondo de Minecraftia, nada puede existir. Hemos aprendido la morfología y dimensiones de éste mundo:

      Una delgada lámina cuyas caras cuadradas son predominantes y tienen 60 000 000 bloques de arista, con un espesor de apenas 256 bloques. Es un mundo plano y finito (tiene fin).

EL UNIVERSO MINETEST


     Siempre me gusta mencionar a éste clon de Minecraft por su carácter gratuito, cuestión que en educación es vital para garantizar el acceso universal a éstas herramientas. En el vocabulario de Minetest los bloques reciben el nombre de nodos (aunque básicamente se refiere a las posiciones que pueden ocupar los bloques). Minetestia (el Mundo Minetest) es un cubo. Nacido a partir de nuestro punto de origen, Minetestia se puede recorrer hasta las coordenadas −30912 a 30927. Podemos redondear que para encontrar los bordes en todos los ejes deberemos recorrer un poco más de 30 000 bloques. A diferencia de Minecraftia, el "fondo" del mundo es muchísimo más lejano... Minetestia, no es una lámina. ¿Qué hay más allá? Lo desconozco, todavía no he explorado sus rincones más alejados.


EL ENFOQUE PEDAGÓGICO


       Una vez que sabemos las dimensiones de nuestro mundo, podemos valernos de ello para generar preguntas que obligarán por medio de la curiosidad al uso de herramientas matemáticas y fenómenos físicos que permitirán responderlas.


¿Qué tal si vamos hasta el borde del mundo? ¿Qué tiempo nos llevará?

      Deberemos calcular cuanto tiempo real deberemos estar caminando por esos mundo para poder llegar a sus bordes. Surgirá la pregunta ¿Cuán rápido podemos trasladarnos? Y se hará necesario el cálculo de la velocidad que podemos desarrollar.

      En nuestro mapa Minecraft que dispusimos para la descarga "Cinemática I", se puede hallar un sistema para calcular la velocidad de nuestros personajes, pero no es necesario ningún mapa especial, sólo debemos medir una distancia a recorrer y medir el tiempo que lleva recorrerla. El promedio de varias repeticiones nos dará el valor más próximo. Dependiendo del nivel de los alumnos puede hablarse de la Teoría del Error, cálculo de promedios y hasta incluso determinar sigma, la desviación media estandar. En cuanto a la velocidad, llegaremos en el mejor de los casos que la velocidad de "Steve" (el personaje Minecraft) caminando es de 4,317 bloques por segundo, lo que trasladado a nuestro sistema de unidades equivale a una velocidad 4,317m/s

      También se puede correr y aumentar un poco la velocidad, a unos 5,612m/s, lo que lleva lamentablemente a multiplicar por 10 el gasto de energía. Otra de las ventajas de correr es que tendremos suficiente impulso horizontal para saltar a lo largo de 4m, un poco menos que la mitad del record mundial de salto en largo de Mike Powel.

      Ya tenemos el dato de la velocidad que se puede desarrollar caminando por el Mundo Minecraft y ello nos permite poder calcular el tiempo de caminata hasta "El Borde del Mundo".

DISTANCIA AL BORDE: 30 000 000m

VELOCIDAD CAMINANDO: 4,317m/s (obvio que la forma de expresar éste número será acorde al campo numérico en estudio o alcanzado por los alumnos que participan de la actividad)

Podemos valernos de "Razones & Proporciones" con un planteo de

Recorre 4m.................................... en 1s

Para 30 000 000m.......................... necesitará

Si vamos por el terreno de la física nos valemos de la ecuación de MRU (v=s/t)

t= s/v= 30 000 000m / 4m

      Vamos a encontrarnos con siete millones y medio de segundos, aunque más precisamente se trata de 6949270,326615705. Un interesante punto de discusión es sobre la necesidad de la perfección del cálculo. ¿Es útil el dato preciso o con una aproximación es suficiente? Teniendo en cuenta que es imposible caminar continuamente sin morir de hambre ¿Es necesario conocer el tiempo que nos llevará al borde hasta la novena cifra decimal? Y obvio, el número expresado en segundos y nuestra dependencia de otras formas de expresar largos períodos de tiempo no nos permite imaginar de cuanto tiempo estamos hablando, sabemos que son muchos, segundos. Se hará necesario e interesante realizar conversiones en escalas de tiempo para que el dato sea relevante. Pero debemos acordar qué escala usaremos: nuestro día es de 24 horas, mientras que el de Minecraft es de 20 minutos. Comencemos con nuestros días reales, los que nos obligarán a estar sentados frente a la compu caminando por las tierras minecraftianas:
3600s _ 1h

7 000 000 (redondeamos) _ x

Después de atender a los medios y a los extremos, llegamos a la cifra expresada en horas:

1944, 444... horas

¡Qué bueno! Hemos llegado a un número periódico puro con parte entera, luego de discutirlo y como el decimal significativo es menor a cinco, redondeamos a 1944 horas.

Siguen siendo muchas horas... ¿A cuantos días le corresponde?

Lo hacemos rápido, dividimos por 24, ya que hay 24 horas por cada día: 81 días.

     Son casi tres meses de corrido frente a la computadora, sin dormir, sin ir al baño u otra contingencia... A partir del dato, pueden surgir nuevas preguntas que generan el uso de nuevas estrategias matemáticas...
¿Utilizando nuestras 2 horas de clase semanales cuanto tiempo nos llevaría?
1944h / 8h (al mes) = 243 meses... algo así como 10 años.

¿Y si le otorgamos a la travesía 4 horas de nuestras vidas cada día?

1944h / 120 (4h durante 30 días) = 16,2 meses = 1 año, 4 meses y 6 días.

     Como vemos, la travesía demanda bastante tiempo, en el último caso incluso suponemos que nuestro personaje no se detiene para buscar alimentos, que no tiene que subir montañas o nadar por ríos o mares (que reducen la velocidad). Y la travesía nos llevaría a conocer el "Borde del Mundo" en uno sólo de los puntos cardinales.

     De la misma forma podemos calcular el viaje a los confines del mundo en Minetest, teniendo en cuenta las dimensiones ya planteadas.

     Como vemos, tan sólo el desafío de planificar un viaje al "Fin del Mundo" nos ha permitido trabajar en varios aspectos matemáticos y del ámbito de la física.

RELACIONANDO EL MUNDO VIRTUAL CON EL MUNDO REAL

¿Que relación existe entre nuestro planeta y Minecrafta?

     La Tierra es un geoide (aunque prácticamente podemos decir que se trata de una esfera), con una circunferencia en el ecuador de 40 075Km y Minecraftia es una lámina plana que tiene por arista unos 60 0000 Km. O sea que recorrer Minecraftia de "punta a punta" es un desafío mayor que dar "la vuelta al globo terrestre".

Radio Terrestre Ecuatorial: 6052Km

SUPERFICIE TERRESTRE: 510 000 000Km2

SUPERFICIE MINECRAFTIANA: (60 000Km)2= 3 600 000 000Km2 o sea, unas 7 veces superior a la superficie de nuestro planeta.

Vemos debido a las diferencias en la forma de éstos mundos, la diferencia en cuanto a la superficie que presentan es notoria.

Radio Ecuatorial Terrestre: 6 052Km Asumiendo que la Tiera es una esfera:

Volumen de la esfera: 4/3 π r3 = 4 . 3,14 . (6052Km)3 = 928 036 682 118Km3
Volumen de Minecraftia: base por ancho por espesor = 60 0000Km . 60 000Km . 0,240Km (en algunos mapas flat puede haber sólo construcciones de 16 bloques de alto)= 864 000 000Km3

Podemos ver que el volumen es bastante similar, a pesar de las diferencias morfológicas de ambos cuerpos.

OTROS DATOS QUE PUEDEN SER DE INTERÉS PARA GENERAR ACTIVIDADES :

Método de mov.Velocidad (m/s)Velocidad (km/h)
Caminando4,31715,54
Corriendo5,61220,20
Agachado1,2954,663
Volando10,8939,2

Fin de la Parte 6/1 Ciencias Exactas Aplicadas en el Mundo Minecraft: EL MUNDO

Próximo capítulo 6/1 Ciencias Exactas Aplicadas en el Mundo Minecraft: CANTIDADES Y UNIDADES