18 Mart 2017 Cumartesi

PARADOKS

 MAHŞERİN ÜÇ PARADOKSÇUSU

Sevgili okuyucularım merhabalar. Bugüne kadar yazdığım yazılarda bir nebze  olsun matematiğin öğrencilere dayatılan bir ders olmanın dışında hayatın her anında bulunan, kendiliğinden ortaya çıkan veya biz insanların oluşturduğu bilim ve sanat olduğunu ifadeye etmeye çalıştım. Amacım matematiğe farklı bir gözle bakabilmenizi sağlamaktı. Çünkü matematiğin 'zor' ve 'sıkıcı' olduğuyla alakalı bir algı var. Öğrenciler matematikten korkuyorlar ve matematiği sevmediğini söylüyorlar. Maalesef ki öğretmenlerimiz de matematiğe farklı bir bakış açısıyla baktırabilmek, farklı bilim dallarıyla ilişkilendirmek yerine hiç merak uyandırmadan, isteği ve ilgiyi artırmadan dersi anlatıyorlar ve önemli yerleri EZBERLEtiyorlar. Sinan Sertöz'ün 'Matematiğin Aydınlık Dünyası' isimli kitabında söylediği gibi
   ''Matematikte ezber diye bir şey yoktur.''
Sertöz aynı kitabında matematiği şu cümlelerle tanımlıyor:
   ''Matematik, Yaratıcının doğanın içine bıraktığı ipuçlarıdır.'',        ''Matematik belli bir eğitimden sonra, kişinin kendisine  kazandıracağı bir eğitimden sonra, elde edilen bir yaşama sevincidir, bir insanlık macerasıdır.'' , ''Bilgisizliğin boş ve dingin huzurunu değil, bilginin çoşkun mutluluğunu aramak. İşte binlerce yıldır süren bu arayışın adı Matematik.'' 
İşte biz matematik öğretmenlerinin en önemli görevi bu tanımları içselleştirip öğrencilerinin matematiğe bu şekilde bakabilmelerini sağlamaktır. Bugün sizlere matematik dersleri içerisine serpiştirilebilecek oldukça ilgi çekici bir konudan bahsetmek istiyorum.
Yazının bundan sonraki kısmını daha iyi anlayabilmeniz için ÖĞRETMEN'İN ESERİ ve MÜZİĞİ DANSA KALDIRAN MATEMATİK başlıklı yazılarımı okumanızı tavsiye ederim. Çünkü  bugün Escher, Bach ve daha önceden bahsetmediğim Gödel'in çalışmalarının hangi noktada kesiştiğinden bahsedeceğim. Escher'in resim, Bach'ın ise müzik alanında dahi olduğundan bahsetmiştik.
Peki Gödel kimdir? Gödel mantıkçı, matematikçi ve matematik felsefesicidir. Onun da diğer dehalar gibi ilgi çekici bir kişiliği vardır. Yaşamının son yıllarında zehirleneceği paranoyasına kapılarak hiçbir şey yememeye başlamış ve bunun sonucunda da beslenme yetersizliğinden hayata gözlerini yummuştur.(Daha fazla bilgi için: https://tr.wikipedia.org/wiki/Kurt_G%C3%B6del )
Şimdi zihinlerinizde neden Escher, Bach ve Gödel soruları belirmeye başlamıştır. Hayat hikayelerini okuyunca aslında birbiriyle bağlantısı olmayan ve farklı alanlarda çalışmalar yapmış bilim ve sanat insanı gibi görünüyorlar ancak çok çarpıcı bir noktada eserleri kesişiyor. Paradoks.
Escher'in çizimlerine baktığımızda hayır sadece baktığımızda değil dikkatli bir şekilde anlamaya çalıştığımızda sürekli bir döngüyle karşılaşıyoruz. Döngüyü devam ettirdiğimizde ise sürekli aynı noktaya çıkarak çıldıracak gibi oluyoruz. Escher çizimlerinde beynimizle alay ediyor sanki. Böyle bir mükemmelliğe sahip. Örneğin aşağıda gördüğünüz ''Çizen eller'' eseri.
http://www.patakute.com/yazi/m-c-escher-in-ilginc-dunyasi
 
Sağ el sol eli, sol elde sağ eli çiziyor ve bir paradoksa düşüyoruz. Aşağıdaki video Escher'in ''Görecelik'' isimli eserinden yola çıkılarak hazırlanan bir animasyon. Buradaki paradoksu kolaylıkla görebiliyoruz.
 

Birazda Bach'dan bahsedelim. Bach'ın ''Yengeç Kanonu''nda bulunan iki ses birbirinin aynısı ve birbirinin tersten çalınmış halidir. Aşağıdaki videodaYengeç Kanonu ve Möbius Şeridinin nasıl iç içe olduğunu ve müzikteki paradoksun bir örneğini göreceksiniz.
 
Peki Gödel'in paradoksla bağlantısı ne? Belki de içlerinde en çok Gödel paradoksla ilgilenmiştir. Galatasaray Üniversitesi Matematik Bölümü'nden İrem PORTAKAL'ın 'Garip Döngüler' başlıklı makalesinde şu bilgiler bulunmaktadır:
''Gödel’in keşfi, felsefedeki eski bir paradoksun matematik terimlerine çevrilmesidir. Paradoks, Epimenides paradoksu veya yalancı paradoks olarak bilinir. Epimenides ölümsüz bir tümce söylemiş bir Giritliydi: “Bütün Giritliler yalancıdır.”. Bu önermenin çarpıcı bir versiyonu basitçe “Ben yalan söylüyorum” ya da “Bu önerme yanlıştır”dır. Bu önermenin yanlış ya da doğru olduğunu söyleyemeyiz. Çünkü, önermenin bir an için doğru olduğunu düşünürseniz anında geri teper ve size yanlış olduğunu düşündürür. Ama yanlış olduğuna karar verdiğinizde de, benzer bir geri tepmeyle sizi onun doğru olması gerektiği düşüncesine döndürür. Gödel’in keşfettiği, Epimenides paradoksunun matematikle ilişkisidir. Eksiklik Teoremi. Teorem, 1931 yılında “Principia Mathematica ve Benzeri Dizgelerin Biçimsel Olarak Karar Verilemeyen Önermeleri Üzerine” başlıklı makalesinde VI. Önerme olarak ortaya çıkar ve basitçe şöyle der: Sayı kuramının bütün tutarlı ilksavlı formülasyonları karar verilemeyen önermeler içerir.  “Bu önerme yanlıştır” önermesinin doğru olduğunu kabul edelim, o halde, önerme doğrudur. Ancak, önermenin yanlış olduğunu biliyoruz. O halde önerme doğru olamaz. Önerme yanlışsa, “Bu önerme yanlıştır” önermesi yanlıştır, o halde önerme doğrudur.
      Gödel’in ikinci Eksiklik Teoremi birincisinden de felsefidir. Bu teoreme göre, doğal sayıları, toplamayı ve çarpmayı anlayacak güçte olan bir matematik sistemi hiçbir zaman kendisinin çelişkisiz olduğunu kanıtlayamaz. Bu teorem, matematiğin çelişkili ya da çelişkisiz olduğunu söylemiyor, sadece çelişkisiz olduğunun kanıtlanamayacağını söylüyor.''

Buradan tarihte önemli yere sahip olan 3 ismin eserlerinin paradoks kavramında kesiştiğini görüyoruz. ''Peki iyi, güzel. Adamlar ya sezgisel olarak ya da gerçekten uzun uğraşlar sonucunda paradoksu oluşturmuşlar. Ancak bunu matematik dersinde nasıl kullanacağım?'' dediğinizi duyar gibiyim. Öğrenciler merak ettikleri şeye ilgi duyarlar ve ilgi duydukları şeyi severler, sevdikleri şeylerde de başarılı olurlar. Paradoks gibi bu kadar ilgi çekici bir konuyu matematikle ilgisi olması açısından dersin girişinde yukarıdaki bilgilerden bahsederek ya da ilgili videoları izleterek tüm ilgiyi toplayabiliriz. Ya da ortaokul ve lise öğrencilerini oldukça zorlayan yaş problemleri, havuz problemleri, karışım problemleri gibi konulardan önce içinde paradoksu bulunduran örneğin;

  •  İki çocuk ayrı ayrı kalem satmaktadırlar. Her ikisinin de 30'ar tane kalemi vardır. Biri, 3 kalemi 10 TL'ye; diğeri de 2 kalemi 10 TL'ye vermektedir. İlki 30 kalemden 100 TL, diğeri de 150 TL kazanır. ( Toplam 250 TL.) Ertesi gün yine 30'ar kalemle evlerinden çıkarlar. Yolda karşılaştıklarında biri diğerine der ki:
          "Gel seninle ortak olalım. 60 (30+30) kalemin 5 (2+3) tanesini 20 (10+10)TL'ye satalım. Kazandığımız parayı da paylaşırız. Basit bir hesapla 60 kalemden 240 TL kazanırlar. Yani:
5 Kalem...............20 TL ise

60 Kalem..............x TL'dir   Buradan;
x=(60.20)/5= 240 TL
Çocuklar, ayrı ayrı satış yaptıklarında toplam 250 TL kazanıyorlardı. Beraber sattıklarında neden 10 TL zarar ettiler?

  •  Bir berber, bulunduğu köydeki erkeklerden, yalnızca kendi kendini traş edemeyen erkekleri traş ediyor. Berberi kim traş edecek?Kendi kendine traş olsa;  kendisini traş edebildiği için  tanıma ters düşecek. Başkası traş etse; o kişi kendi kendine de traş olabiliyor demektir.
gibi problemlerle derse başlayıp hem öğrencilere beyin fırtınası  yaptırmış hem de merak duygularını ön plana çıkarmış oluruz.

 

10 Mart 2017 Cuma

DERS:MATEMATİK, KONU:GEOMETRİ

BİR MATEMATİK DERSİ
Merhabalar sevgili okurlarım. Bu hafta sanatta oldukça önemli yere sahip olan Leonardo da Vinci'nin Mona Lisa adlı eseri hakkında konuşacağım. Bu oldukça gizemli, sanat kokan ve bir o kadar bilimle içi içe girmiş yolculuğa hazır mısınız?

Öncelikle birazcık Leonardo da Vinci'den bahsetmek istiyorum. Bence kendisi gelmiş geçmiş sanatkarlar ve bilim adamları içerisinde en önemli yere sahip ve bir o kadarda sıra dışı birisi... Neden mi böyle konuşuyorum? Çünkü adını tarihin tozlu sayfalarına filozof, mimar, mühendis, ressam, jeolog, astronom, yazar, matematikçi, botanist, heykeltıraş, anatomist ve müzisyen olarak yazdırmış.(Daha fazla bilgi için: https://tr.wikipedia.org/wiki/Leonardo_da_Vinciİnsanın inanası gelmiyor tabi... ''Nasıl her alanla bu kadar ilgilenebilir? Bu kadar da olamaz ki? Olağanüstü güce mi sahip bu adam?'' Cümlelerini duyar gibiyim.Leonardo da Vinci'yi anlamak mümkün değil ancak tek bir eseri hakkında bir şeyler okuyunca bile o mükemmel büyüye kapılıp evet gerçekten de dâhiymiş demekten alıkoyamıyor insan kendisini. Gelin öyleyse bir göz atalım Mona Lisa'ya...

 
 
Mona Lisa Leonardo'nun kavak bir pano üzerine Sfumato (Duman gibi havaya karışıp yok olmak anlamına gelir.) tekniği ile resmettiği yağlıboya portresi. (Daha fazla bilgi için: https://tr.wikipedia.org/wiki/Mona_Lisa ) Bu portrenin sıradan bir eser olmamasının birçok sebebi var. Mona Lisa estetiği, fiziği, matematiği, felsefeyi ve daha birçok bilimi içinde barındırıyor. Bizde matematikçi olarak Mona Lisa'yı geometriye başlamadan önce ilginç bir örnek olarak sunabiliriz. Nasıl mı?
 
Çevremizde birçok geometrik şekli görebiliriz. Ev eşyalarımızda, okulda, televizyonda, bilgisayar oyunlarında ve daha birçok yerde. Peki Mona Lisa'nın geometriyle ne alakası var? Bugüne kadar olan yazılarımda hep gizemin olduğu yerde matematiğin de bulunduğunu anlatmaya çalıştım. Gizemin en çok olduğu Mona Lisa'da matematiğin olması elbette şaşırtmıyor bizi. Örneğin, Mona Lisa'ya farklı açı ve uzaklıklardan bakınca farklı mimikler görebiliyoruz. Aynı zamanda yapılan çalışmalar bize Mona Lisa'da yoğun bir şekilde altın oranın bulunduğunu kanıtlıyor.
 
 
Mona Lisa üzerinde yapılan çalışmalar sonucunda şu bilgilere rastlanılmış.

''Mona Lisa' nın baş ve omuzlara kadar olan bölümü bir dikdörtgen
içerisine dâhil ettiğimizde, ortaya çıkan Altın Dikdörtgen görülmektedir. Bu dikdörtgen içerisinde portreyi içine alan karede gözün üzerinde merkez tespit edilmektedir. Mona Lisa tablosunda boyundan ellerin yukarısına kadar ve elbisenin arkasından ellerin altına kadar altın dikdörtgenler yer almaktadır. Atalay’ın (2006) Matematik ve Mona Lisa adlı kitabında belirttiği gibi; Mona Lisa’nın sağ omzuyla, sağ yanağı, sol omzuyla, sol yanağına göre, hafifçe yana dönmüş gövdesi, 72-36-72 açılarına sahip bir Altın Üçgen içine yerleştirilebilir.
Diğer resimde de Mona Lisa altın dikdörtgen içine yerleştirilmiştir. Sarmal bileğin alt bölümünden yani Mona Lisa’nın bel bölümünden başlamıştır.''

(Daha fazla bilgi için:http://efdergi.yyu.edu.tr YYÜ Eğitim Fakültesi Dergisi (YYU Journal Of Education Faculty),2016,Cilt:XIII, Sayı:I,360-382)

Evet sevgili okurlarım şimdi de biraz geleceğe yolculuk edelim. Öğretmen olduğumuz yıllara... Ders: Matematik, Konu: Geometri. Zaten öğrenciler yoğun okul temposundan bunalmış bir de üstüne matematik dersi zamanı.İşte tam da bu sırada onları Mona Lisa'yla tanıştırdık. Üçgenleri, dikdörtgenleri gördüler hele de bunların altın sıfatıyla tanımlandığını öğrendiler. Sizce de oldukça dikkat çekici bir örnek değil mi? Hem öğrencilerin ilgisini topladık hem de konuya güzel bir giriş yaparak konunun akıcılığını sağladık. Sorarım size şimdi hangi öğrenci matematik dersi çok sıkıcı ve zor der ki?

2 Mart 2017 Perşembe

ÖĞRETMEN'İN ESERİ

ÖĞRETMEN'İN ESERİ

Merhabalar sevgili okurlarım. Bugün sizlerle matematiğin farklı bir boyutuna tanıklık edeceğiz. Yazıma başlamadan önce sizlere bir video izletmek istiyorum.
 
 
    
     
 
 
Videoda neler gördünüz? Birbirinden ilginç şekiller, içi içe geçmiş cisimler, değişik örüntüler ve simetriler, birbirine benzer çizimler, aynalar, yansımalar... Bu video Maurits Cornelis Escher'in eserlerinden ilham alınarak hazırlanmış, onun çalışma alanının nasıl olabileceği hakkında bize bilgi veren bir animasyon.
 
Videodan anlaşılacağı üzere Escher çizimlerle uğraşmış, matematikle içli dışlı olan bir deha. Peki kimdir Escher kısaca bahsetmek istiyorum Her bilim adamı gibi onun da ilginç bazı özellikleri var. Örneğin Escher'in okul hayatı hiçbir zaman iyi olmamıştır ve grafik öğretmeni Samuel Jessurun de Mesquita tarafından yeteneği keşfedilmiş ve grafik üzerinde çalışmaya yönlendirilmiştir. Öncelikle burada sizlere bir soru sormak istiyorum.  Escher'i yönlendiren bir öğretmeni olmasaydı sanatta ve matematikte bu kadar önemli bir yere sahip olur muydu? Bu soru aklınızın bir köşesinde dursun ben devam edeyim. Evet Escher öğretmeni tarafından yeteneği keşfedilmiş ve yönlendirilmiş ancak Escher'e çok büyük katkısı olan bir isim daha var. O da kardeşi Berenad. Berenad onu matematikle tanıştıran ve matematiğe yönlendiren kişidir.(Daha fazla bilgi için: https://tr.wikipedia.org/wiki/Maurits_Cornelis_Escher )
 
Şimdi sizlere Escher'in birkaç eserini göstermek istiyorum.
 
http://www.alasayvan.org/ders-notlari/445069-hollandali-unlu-ressam-escher-in-calismalari.html
 
http://www.escherinhetpaleis.nl/wp-content/uploads/2013/03/Ontwikkeling-I-centrum2.jpg

Görselleri incelediğimizde öylesine, gelişi güzel çizilmediklerini görebiliyoruz. Daha dikkatli ve bir matematikçi olarak baktığımızda aynı şekillerin belli açılarla döndürülerek ya da ötelenerek yahut belli ölçülerle büyültülüp küçültülerek oluşturulduğunu anlıyoruz.  Matematikten Sanata Yansımalar: M.C. Escher isimli bir makalede ise Escher'in eserleriyle ilgili şu yorumlar yapılmış: ''Escher’in  analizi yapılan çalışmalarında  şekiller kağıdı rastgele dolduruyorlar gibi görünseler de, her biri bir diğerinden oluşan boşluğu dolduracak şekilde yerleştirilmiştir. Bu düzen prensip olarak sonsuza kadar devam ettirilebilmektedir. Escher’in bir çok çalışmasında sonsuzluğun tek bir kağıdın sınırları içerisinde ifade edilebildiği görülmektedir.'' Escher'in eserleri matematiğin ve sanatın iç içe olduğunun en güzel örneği...

Şimdi sizden yazımın en başını hatırlamanızı istiyorum. Escher 'in okul hayatının pek iyi olmadığını ve çizime yöneldiğini söylemiştim. Okul hayatı iyi olamayan bir insan matematiği eserlerinde nasıl bu kadar iyi ve başarılı kullanabilir ki? Elbette iyi bir matematik bilgisine sahip olması lazım. Görüyoruz ki Escher'i matematikte başarılı kılan ve matematiği sevmesini sağlayan şey sanat...

Yazımın başlarında aklınızın bir köşesine bıraktığım sorunun cevabına gelirsek bu kadar muazzam eserlerin içerisinde elbette öğretmenin katkısını da görüyoruz. Her öğrenci her derste başarılı olmak zorunda değildir ancak her insanın bir şeye yeteneği vardır biz öğretmen adayları ya da öğretmenlerin en önemli görevlerinden biri de öğrencilerimizin yeteneklerini bulabilmek ve onları cesaretlendirebilmektir. Velhasılıkelam bugün hayatına dokunduğumuz öğrenciler ilerde bizim hayatlarımıza dokunabilir.