Departamento de Química Septiembre 2012 Equipo Pedagógico Luis Enrique Salcedo Jefe del Departamento Pedro Nel Zapata Castañeda Coordinador Dora Torres Sabogal Blanca Nubia Cruz Rodríguez Gloria Tovar Castro Julia Granados de Hernández Margarita Rosa Rendón Fernández Martha Espitia Aviléz Quira Alejandra Sanabria Sandra Ximena Ibáñez Córdoba Luis Alberto Castro Pineda Luis Enrique Salcedo Torres Luis Abel Rincón Mora Coordinación Editorial Corrección Blanca Nubia Cruz, Luis Alberto Castro, Luis Abel Rincón Diseño y diagramación Luis Abel Rincón M

SEPTIEMBRE 1992

SEPTIEMBRE 2012

20 AÑOS

La permanencia de PPDQ-Boletín en el ámbito académico por dos décadas, llama a la reflexión sobre su constitución, desarrollo y proyección. En Sep-tiembre de 1992, en el Departamento de Química de la Universidad Pedagógi-ca Nacional ve la luz esta publicación. Consecuencia de una necesidad senti-da por la comunidad académica constituida alrededor del problema de la for-mación de profesores de ciencias. Específicamente de química. En aras de conservar la línea de pensamiento expuesta en la presentación de la primera entrega, se mantiene la idea de dar a conocer los esfuerzos y logros de los estudiantes mediante la escritura de artículos que reflejen sus inquietudes y planteen sus propuestas, contrastadas en sus prácticas pedagógicas y didácti-cas. Queda la satisfacción que producen las realizaciones cuando se acometen empresas de esta naturaleza, en contra del pensar y sentir de la época y con-tra el escepticismo despertado por quienes desde otra orilla la consideraron una utopía o calenturas momentáneas de ilusos, como predican quienes vivie-ron fracasos de empresas similares. Pudo más el entusiasmo y el convenci-miento de los autores de este proyecto que no dudaron en embarcarse como gestores de la empresa para llevaría a cabo. PPDQ-Boletín pudo salvar escollos de todo tipo gracias al convencimiento de esos ilusos que confiaron, creyeron y se convencieron de su futuro que hoy se ve reflejado en su entrega número cincuenta. En su recorrido ha logrado superar los cantos de sirena que intentaron entor-pecer el camino a su Ítaca. Los Polifemos académicos fueron vencidos en franca lid. Superado ese mar proceloso continúa proponiendo retos al pensa-miento, para construir ámbitos de experiencia y desafíos que satisfagan las expectativas y el goce de lo desconocido, la aventura del conocimiento y su confrontación con interlocutores potenciales innotos. Ámbito propicio para la formación de nuevas generaciones de profesores de ciencias para el siglo XXI y los por venir. Bulle la confianza en que PPDQ-Boletín, con su formato digital, continuará ex-pandiendo sus alcances tanto académicos como geográficos y se proyecte con acciones que fortalezcan su presencia en la formación de profesores, tan necesarias hoy y siempre. Eventos académicos como los encuentros entre quienes se interesan por estas temáticas, conferencias orientadoras de aque-llos que, por su trayectoria y producción académica, constituyen un acicate para empresas como el PPDQ-Boletín . Felicitaciones y agradecimientos a quienes hoy forman parte de PPDQ-Boletín , a quienes en su momento lo hicieron posible, a quienes contribuyeron a su crecimiento y proyección y a los que seguirán en su cometido. Veinte años no son nada.

Larga vida para PPDQ-Boletín

Equipo Pedagógico

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Diana Marcela Díaz 2 dmarcelad00@gmail.com

Con el presente documento se pretende mostrar el fortale-cimiento del discurso circulante, en la clase de química, en los estudiantes de grado 11 del colegio Gimnasio Fon-tana, mediante la implementación de una propuesta con-secuente con los referentes metodológicos y teóricos de los núcleos integradores como estrategia de enseñanza – aprendizaje. En este marco se plantea el desarrollo de di-ferentes actividades que posibilitaron el enriquecimiento y fortalecimiento del discurso químico circulante en el aula de clase.

Resumen

Palabras Clave

Discurso químico, núcleos integradores, Fortalecimiento del discurso.

1 Proyecto desarrollado en el colegio Gimnasio Fontana. Práctica Pedagógica y Didáctica II

2 Estudiante del Departamento de Química de la UPN

FORTALECIMIENTO DEL DISCURSO QUÍMICO

EN ESTUDIANTES DE EDUCACIÓN MEDIA

UTILIZANDO NÚCLEOS INTEGRADORES

Inves gación PPDQ

INTRODUCCIÓN.

La práctica pedagógica como espacio de formación, permite a quienes se están for-mando como futuros profesores y para este caso profesores de química, abrir espacios de reflexión respecto a la labor que les ata-ñe; uno de los sentidos se direcciona hacia la idea de formar profesionales que vinculen la docencia que practican con procesos de cuestionamiento e investigación continuos (Mora, 2009).

El trabajo con núcleos integradores ha sido sujeto a diversas interpretaciones y a su re-formulación para ser implementados como modelo curricular, es el caso por citar un ejemplo de los NIP (Núcleos Integradores de Problemas), como un modelo didáctico para la construcción de objetos de enseñan-za, a partir de unos estudios histórico-epistemológicos de los conceptos científicos (Martínez, Villalba, Rodríguez y Martín, 2005) , para el caso de este trabajo se ade-cuará la propuesta desde los planteamien-tos de la institución ( P.E.I Gimnasio Fonta-na, 2010).

Han sido numerosos los trabajos que inten-tan aproximarse a un posible análisis de dis-curso, esto hace resaltar que los trabajos de este tipo siempre tienden a ser subjetivos ya que la interpretación de “lo que se dice” “lo que se hace” ó lo “que se escribe” puede ser visto y analizado desde diferentes pun-tos de vista ó perspectivas, sujetas al crite-rio del investigador, independiente de que se tengan o no categorías de análisis.

PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

En las últimas dos décadas el sistema de comunicación en la clase de ciencias ha si-do objeto de interés en equipos de investi-gación en didáctica de las ciencias (Jiménez M. y Díaz de Bustamante J, 2003) es por esta razón que el objeto a indagar para este proyecto son los aportes del trabajo con nú-cleos integradores al discurso que circula en la clase de ciencias en general y de química en particular ya que esta es la propuesta curricular desde hace dos años del colegio Gimnasio Fontana donde se desarrolla el espacio de practica pedagógica.

La fragmentación de las funciones del profe-sorado formador de formadores (docencia, investigación y extensión) hace que la pro-ducción en investigación del profesorado, muchas veces tenga poco que ver con la docencia que practican, la que está confina-da al ejercicio reproductivo de tradiciones académicas, en el que ser académico es ser investigador y contradictoriamente la forma-ción académica profesional no se realiza desde los resultados de la investigación, es-to trae como consecuencia disputas entre los límites de los profesores que hacen in-vestigación y los que únicamente hacen do-cencia (Mora, 2009), es por esto que se in-daga e integra el trabajo utilizando los nú-cleos integradores como estrategia didáctica para el desarrollo de la clase de ciencias enmarcado en la práctica pedagógica para el fortalecimiento del discurso.

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Marco de referencia

Se plantea la utilización de núcleos integra-dores como propuesta curricular y una de las principales estrategias de enseñanza - aprendizaje en las clases que ha sido im-plementada por aproximadamente dos años en el colegio Gimnasio Fontana; es por esta razón que se quiere evaluar el aporte de dicha estrategia en términos del discurso que circula en el aula, mediante la implementación de una secuencia de acti-vidades suscritas en el marco de núcleos integradores.

Han sido innumerables los trabajos que se suscriben dentro de la línea de investiga-ción de análisis del discurso, pero respec-to a los núcleos integradores, es escaza la información de investigación en este cam-po, sin embargo, desde la misma perspec-tiva del colegio, la implementación de este tipo de enfoque curricular apunta a nuevas metodologías que permiten indagar dife-rentes aspectos para este caso en la ense-ñanza de las ciencias, desde una perspec-tiva más holística y multidimensional (Lorenzo y Farré 2009)

Reconociendo la ciencia como una cons-trucción conjunta y social, de la misma ma-nera debe verse el conocimiento científico escolar ya que es claro que la reconstruc-ción de los elementos conceptuales, y en general de los discursos científicos han si-do una práctica histórica, de tal manera que es indispensable comprender por qué es fundamental construir aproximaciones a

la definición de los conceptos ,a las proble-máticas que ellos refieren y a las formas en que las comunidades las han resuelto his-tóricamente (Martínez, 2007), teniendo en cuenta que, el discurso de una disciplina científica además de verse representado por sus conceptos como lo señala Martí-nez, lo hace también por la forma como se interpretan y se aplican de manera contex-tualizada.

Durante la última década, diversos equipos de investigación en didáctica de las cien-cias se han interesado por el sistema de comunicación en las clases, por el discurso del aula (Jiménez M. y Díaz de Bustaman-te J, 2003) visto que es mediante el len-guaje que proceden las instrucciones y en gran medida por medio del mismo es evi-dente el aprendizaje.

Así, la mayoría de las líneas de investiga-ción surgen del cuestionamiento por ciertos fenómenos, y para este casi fenómenos del aula relacionados con los procesos for-mativos y de enseñanza – aprendizaje, cuestionamientos como, el papel del legua-je en la enseñanza y el aprendizaje ó el papel jugado por la comunicación y el len-guaje en la construcción del conocimiento científico y, en concreto, en el aprendizaje de las ciencias.

Cazden (1991, citado en Jiménez M. y Díaz J, 2003) plantea que el sistema de comunicación en el aula se divide en tres formas de lenguaje del currículo, a través del que se realiza la enseñanza y se mues-tra lo aprendido; lenguaje de control, man-tenido por el docente; y lenguaje de identi-dad personal, diferencias entre cómo y cuándo se dice algo.

Discurso químico como sistema de comunicación en las clases

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Núcleos integradores como propuesta curricular

Para este trabajo y en acuerdo con Jiménez M. y Díaz de Bustamante, se entiende la argumentación como la capacidad de rela-cionar datos y conclusiones, de evaluar enunciados teóricos a la luz de los datos empíricos o procedentes de otras fuentes y además de contextualizarlos con situacio-nes cotidianas haciendo uso de conclusio-nes.

Cabe resaltar que la interpretación del dis-curso de otros está siempre sometida a subjetividades dado que distintos investiga-dores pueden interpretar de distinta forma un diálogo o acción.

El trabajo y la conceptualización de los nú-cleos integradores ha estado sujeta por lo general a perspectivas de tipo epistemoló-gico ya que es muy importante tener claro que el discurso científico se ha construido alrededor de problemas; un ejemplo es Ale-xander Stip Martínez quién propone un mo-delo de núcleos integradores con un com-ponente fuerte basado en la epistemología y en la importancia de la construcción de los conceptos científicos formadores del discurso en el área, de esta forma integra el discurso y los núcleos mediante una pro-puesta de un modelo de que parte de la

concepción de que estos últimos (núcleos) son los mismos conceptos y que a su vez la definición de un concepto puede ser el cen-tro de un conjunto de problemas simultá-neos. (Martínez, 2007).

De esta manera se ha aproximado al uso y marco de los núcleos integradores por in-vestigadores en didáctica de las ciencias en el campo de historia y epistemología de las ciencias, pero por otro lado la perspectiva de núcleos integradores desde la propuesta del pensamiento complejo planteada por Edgar Morín se abre paso la concepción de núcleos que adopta el colegio y por la mis-ma razón este trabajo.

En consecuencia el planteamiento del Gim-nasio Fontana es el uso de núcleos para la enseñanza de las temáticas en todas las materias, para este caso el plan de trabajo y la planeación debe ser realizada teniendo en cuenta dichos núcleos, problematizándo-los de tal forma que se promueva la cons-trucción el análisis y la discusión en clase. Para la selección de los núcleos se propo-nen tres campos que pueden ser integrados desde las diferentes áreas del conocimien-to: El cuerpo, la Tierra y la ciudad; la pro-puesta curricular radica en que cada perio-do de estudio se trabaja uno de los núcleos desde todas las áreas del conocimiento pro-puestas en el colegio.

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Objetivos

En esta proyecto se consideran los siguien-tes objetivos

General

Proponer, desde la práctica pedagógica y del uso de núcleos integradores, activida-des que posibiliten el fortalecimiento del discurso en la clase de química.

Específicos

Aproximar a una propuesta conceptual y metodológica del uso de núcleos inte-gradores.

Visibilizar los procesos de fortalecimien-to del discurso que se emite en la clase de química.

Desarrollar las estructuras conceptua-les y metodológicas, propias de la quí-mica en los estudiantes de grado 11 del colegio Gimnasio Fontana.

Marco Metodológico

Por su carácter de estudios de caso, las investigaciones sobre discurso del aula son adecuadas para la investigación- acción, estudios en los que los docentes analizan su propia práctica en el aula, actuando co-mo profesores investigadores, cosa que re-sulta bastante provechosa para los docen-tes en formación, puesto que se posibilita la reflexión y el análisis del trabajo realizado respecto a los impactos en los estudiantes de una determinada propuesta.

Ann Brown (1992, citado en Jiménez M. y Díaz J, 2003) propone uno de los desafíos que se plantean a la investigación educati-va es precisamente el diseño de unidades y estrategias innovadoras y su evaluación mediante estudios de caso. Por lo anterior el presente proyecto utiliza, lo que en antropología se conoce como tra-bajo de campo u observación participante, es decir, participación de una persona, re-gistrando los acontecimientos que tienen lugar en las clases y de acuerdo con la pro-puesta de comprensión de los fenómenos de la clase propuestos por el proyecto RO-DA, publicado en la revista enseñanza de las ciencias por Jiménez y Díaz; se hace un marco metodológico consecuente con lo planteado, para esto se requiere una se-cuencia de actividades, una secuencia de episodios y una secuencia de argumentos. (Jiménez M. y Díaz J, 2003) Para analizar el discurso que se socializa en la clase de química de grado 11 se se-leccionó como población objeto de estudio el grado 11- A, estudiantes que seleccionan la materia de química y biología como su énfasis. El proyecto se desarrolla en tres fases: Primera: secuencia de actividades Para esta se diseña un parcelador en don-de se encuentran las actividades propues-tas para la ampliación y el fortalecimiento del discurso en química, bajo la implemen-tación de algunos instrumentos, sujetos a los núcleos integradores planteados para dicho periodo de estudio, cabe resaltar que estas actividades además de cumplir con la finalidad de este proyecto estuvieron suje-tas a los planes de estudio y a los cronogra-mas propuestos por el colegio (Cuadro 1)

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Segunda: secuencia de episodios De donde se toman las discusiones y se selecciona el listado de argumentos a tra-bajar y analizar para presentar De acuerdo con el proyecto RODA y el ar-ticulo que socializa algunos procesos me-todológicos del análisis de discurso (Jiménez M. y Díaz J, 2003), se toma co-mo referente para seleccionar la secuen-cia de episodios que se estudian y se saca la lista de argumentos a estudiar. (Cuadro 2).

Tercera: secuencia de argumentos. Finalizando con el marco metodológico, se procede a realizar la secuencia de argu-mentos obtenidos de las observaciones participativas en la secuencia de episodio, el análisis se realiza de la selección de los argumentos divididos en dos partes: “lo que dicen” “lo que escriben” respecto a algunas de las peguntas propuestas en las actividades de la secuencia

Los argumentos seleccionados para este trabajo fueron los puntos de vista respecto a las situaciones propuestas específicamente en los instrumentos aplicados, se hace un análisis de los planteados en la secuencia de argumentos, propuesta en el marco me-todológico. La secuencia de actividades se diseñó ini-ciando con una presentación descontextuali-zada de algunas generalidades del equilibrio químico y con esto mirar si los estudiantes logran asociar lo presentado con situaciones donde sea de relevancia reconocer la temá-tica.

Para este artículo solo se mostrarán dos de

las situaciones presentadas y las reacciones de los estudiantes frente a la misma.

Formación de la cal y la caries

Esta actividad se desarrolló buscando reali-zar una aproximación a la argumentación desde información fuera de contexto respec-to a una que si lo tiene como es el asunto de la formación de la cal y la caries.

Para este caso (Cuadro N°1) la discusión se dio en general ya que los estudiantes se en-focaban en la información que habían recibi-do y muy pocos tenían realmente en cuenta la situación propuesta; en general de esta situación se puede decir:

Análisis de Resultados

Cuadro N° 1. Secuencia de Argumentos para formación de la caries. 

En esta discusión parece ser que tienden a confundir los símbolos con un significa-do, como es el caso de la flecha en am-bos sentidos y a lo que se hace alusión cuando se habla de equilibrio químico.

Así como la información sobre la que ellos trabajaban era descontextualizada, a pesar de que el texto tenia una temática que relacionaba el equilibrio químico con un tema para el núcleo cuerpo, fue muy difícil para las estudiantes argumentar te-niendo en cuenta la información presenta-da.

La situación se ve de manera plana y se tiende a buscar lo algorítmico.

No se le da un significado real al equili-

brio químico aplicado a la formación de la cal y la caries, dejando su importancia en un segundo plano.

Los argumentos se limitan solo a la infor-mación suministrada.

Discusión sobre la situación del

Río Potomac

La mayoría de los estudiantes mostraron curiosidad por esta situación pero no rela-cionaban el equilibrio químico sino directa-mente con el cambio de pH que ocurre, para mostrar la discusión ya que no se pidió es-cribir nada se pone, como ejemplo, en el cuadro N° 2, las reacciones de algunos es-tudiantes.

Secuencia de argumentos Discusión sobre la situación del Rio Potomac 

Núcleo: La Tierra 

Situación presentada: El rio Potomac que fluye hasta la bahía de Chesapeake y se encuentra en la costa Atlán ca de EEUU, es u rio muy contaminado y pasa por una planta de tratamiento de aguas residuales en donde hay una alta producción de CO2 proveniente de la respiración bacteriana, posteriormente su cause pasa por unos molinos de papel en los que hay desprendimiento de CaCO3, equilibrando esas gran‐des can dades de CO2, esta reacción hace que el p

H del agua de 4.5 a 7.2     

“lo que dicen” 

Valen na: ¿Cómo así? ¿ O sea que el rio  ene vida y después si  ene vida? Juana: pues si debe haber vida pero muy poquita por que mira el pH es muy bajita Edwardo: …pero  yo no  en endo que  es  lo que pasa.. ¿por qué pasa eso? 

Intervención: Se explica la importancia del equilibrio químico en esta situación y se muestran las reacciones químicas 

CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l)                       Ca+2 (aq) + 2HCO3 

– (aq) 

  HCO3 

– (aq) + H+ (aq)                                                     CO2 (g) + H2O (l) 

  

       

“lo que dicen” 

Edwardo: El carbonato reacciona con el CO2 del agua y bueno produce….carbonato y …eso; y luego reacciona con haches…bueno hidrógeno y produce otra vez CO2 Ma Elvira: Noooo….o sea que no se estaría haciendo nada porque se estaría produciendo el mismo CO2 Ma Elvira: esa  reacción  parte  de  algo  y  llega  a  lo mismo, entonces no se estaría disminuyendo el pH 

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Antes de mostrar las reacciones químicas que ocurren en esta situación, los estudian-tes se esfuerzan por entender lo que sucede desde el texto inicial, preguntándose la ra-zón el cambio en el pH; una vez se mues-tran las reacciones los estudiantes analizan lo que sucede, se puede decir que:

La situación genera interés en los estudiantes.

Los argumentos giran alrededor de la actividad, y se pretende enten-der lo que sucede en el rio Poto-mac desde la química.

Se fortalece la atención y la com-prensión de los símbolos de la quí-mica para entender este tipo de situaciones.

Conclusiones

El trabajo con núcleos integradores, co-mo el de muchas otras estrategias didác-ticas, puede ser interpretado y reformula-do desde distintas perspectivas: para el caso de la institución donde se realizó la práctica su fundamento radicaba en la interrelación de las diferentes áreas y las temáticas a enseñar con tres ejes funda-mentales: El cuerpo, La tierra, La ciudad, es desde este punto donde se aproxima la propuesta conceptual y metodológica de su implementación.

El discurso que circula en la clase de quí-mica no solo es de parte de los estudian-tes, también el de los profesores

El trabajo con núcleos integradores sí for-talece el discurso de los estudiantes cuando se plantean situaciones y ejerci-cios de este tipo se obliga a hacer uso

del lenguaje químico para interpretar y tornar más elaboradas justificaciones.

Para argumentar frente a una situación el estudiante intenta aproximarse a su interpretación y a comprenderla no solo desde la química sino que al usar los nú-cleos integradores se abre la posibilidad de que se realicen miradas desde otras áreas del saber además de fortalecer también su interés por las ciencias.

Cuando se usan situaciones enmarcadas en núcleos integradores se fomenta el interés de los estudiantes por la química, por ejemplo el caso del equilibrio químico que es mostrado en este trabajo no se ve descontextualizado, algorítmico y sin uso, sino por el contrario se relaciona con si-tuaciones como la formación de la caries, cambios de pH en aguas contaminadas entre otros.

El espacio de la práctica pedagógica po-sibilita al profesor en formación, reflexio-nar respecto a su labor futura analizando y cuestionando los fenómenos del aula que pueden ser intervenidos desde su práctica, es clara y evidente la dificultad cuando las exigencias se están direccio-nadas a la preparación de pruebas estan-darizadas pero como es evidente en los instrumentos anexos no se deja a un lado la parte “formal” de lo que tiene que ser visto dentro de los currículos para la for-mación de estudiantes de educación me-dia.

Sugerencia

El discurso que circula en la clase de quími-ca no solo es de parte de los estudiantes sino también de los profesores, este estudio excede el marco del trabajo pero se reco-mienda para posteriores intervenciones te-ner en cuenta esta variable. 8

GIMNASIO FONTANA, Proyecto educativo institucional 2010. Cáceres, D Y Muños, J (2002) Comentarios sobre discurso químico en la escuela. Bogotá. Universidad Nacional de Colombia.

 

Martínez, A.S.; Villalba, G; Rodríguez, A.L Y Martí, P (2005). El modelo de núcleos integradores de problemas en la integración de problemas históricos y epistemológicos a la enseñanza de las ciencias. Enseñan-za de las ciencias. Número Extra VII Congreso.

Jiménez M Y Díaz, J (2003) Discurso en el aula y argumentación en la clase de ciencias: Cuestiones teóricas y metodológicas. Enseñanza de las ciencias. Número 21 (3), pp 359 -370

Rodríguez, L (2004). Modelo argumentativo de Toulmin en la escritura de artículos de investigación educativa. Revista digital Universitaria. Volumen 5 número 1.

Bibliografía

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El ciclo del nitrógeno y la síntesis de

compuestos nitrogenados

El nitrógeno es un elemento esencial en los seres vivos y en la industria. La atmosfera contiene una gran cantidad de nitrógeno elemental, pero los orga-nismos no pueden utilizar el nitrógeno en esta forma, sino que necesitan ciertos compuestos que contienen nitrógeno. La conversión del nitrógeno elemental at-mosférico en compuestos nitrogenados se denomina fijación del nitrógeno. En la naturaleza esta conver-sión sólo la llevan a cabo cierto tipo de bacterias. La fijación del nitrógeno es parte del ciclo del nitrógeno, recorrido del nitrógeno a través del medio ambiente y una diversidad de seres vivos para volver al medio ambiente. Las reacciones químicas reversibles juegan un papel importante en el ciclo del nitrógeno. Un ejemplo es la reacción entre N2 (g) y O2 (g) para formar NO (g):

(1) N2 (g) + O2 (g) NO (g) K = 4.7 x 10 -31 a 298o K ; K = 1.3 x 10 -4 a 1800o K

El NO (g) se introduce en el ciclo del nitrógeno por medio de esta reacción a alta temperatura que tiene lugar de for-ma natural en las descargas eléctricas de las tormentas y de forma artificial en los procesos de combustión a alta temperatura, como el de los motores de combustión inter-na. Otras reacciones hacen que se forme HNO3 (aq) en las tormentas con lluvia y que se introduzcan nitratos en el suelo. (2) NO (g) + O2 (g) NO2 (g) (3) NO2 (g) + H2O (l) HNO3 (aq) + NO (g)  El amoníaco es un producto químico muy importante. Su síntesis se lleva a cabo según la siguiente reacción: (4) N2 (g) + H2 (g) NH3 (g) ∆ Hº = - 92, 22 kJ

K = 370 a 298o K

Como las bacterias del suelo pueden convertir el amoníaco en nitritos y nitratos, una de las aplicaciones del NH3 es como fertilizante que se introduce directamente en el te-rreno. Además, el NH3 se utiliza para producir otros com-puestos nitrogenados, como urea, hidracina, sulfato de amonio, nitrato de amonio. Varios de estos compuestos se utilizan como fertilizantes y otros en la obtención de explo-sivos, fármacos y plásticos.

Tomado y adaptado de Petrucci,R. Química General

(2003). Octava edición 654,655

GIMNASIO FONTANA QUÌMICA GRADO 11

TALLER CINÉTICA QUÍMICA EQUILIBRIO QUÍMICO

DOCENTE PRACTICANTE: Diana M. Díaz

ANEXO

Teniendo en cuenta el texto anterior responda:

¿A qué temperatura es más favorable la reacción nú-mero 1? ¿Es más fácil obtener NO (g) de forma natural o de forma artificial? Justifique brevemente sus res-puestas.

Balancee las ecuaciones presentadas en el texto y clasifíquelas en: equilibrios homogéneos, heterogéneos y las que no representan equilibrio.

Realice los siguientes gráficos para la reacción 4:

Energía de la reacción en su transcurso

Concentración de reactivos y de productos en función del tiempo

Velocidad de la reacción química en función del tiempo.

Qué relación tiene el texto presentado con la formación de la lluvia ácida, que reacción química de las mostra-das hace parte de este proceso?

Realice un análisis de la velocidad y el equilibrio de la reacción número 4 teniendo en cuenta todos los facto-res que la afectan.

Escriba la expresión correspondiente de K para las reacciones de equilibrio presentadas en el texto.

Para la reacción número 4: Si al finalizar, en su estado de equilibrio se determi-na que en un recipiente de 1 litro se obtienen 0.2 moles de H2 y 0.3 moles de N2 determine la concentración de los

productos a 298 K. Si al inicio, en un recipiente de 2.5 litros se hacen reaccionar 1.7 gramos de N2 (g), 0.2 gramos de H2

(g) y 0.8 gramos de NH3. Prediga hacia dónde transcurre la reacción. A 50 k se obtiene una nueva constante de equilibrio determínela si al inicio se tienen en un recipiente de 1 litro 4 moles de N2 Y 12 de H2 y en el equilibrio se obtienen 0.092 de NH3 .

Prediga que sucedería desde la cinética y el equilibrio si se modifica la reacción para la síntesis de amoniaco de la siguiente forma:

Aumento de la concentración de N2.

Disminución de la temperatura a 100 K. Aumento a las condiciones de presión. Adición de un catalizador. Cambio del estado físico del N2 (g) a nitrógeno líqui do

Desde lo explicado en el texto justifique por qué la alta producción de compuestos nitrogenados artificiales causa problemas medioambientales, mencione algunos de estos problemas.

  

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LA EVALUACIÓN EN LAS CLASES DE QUÍMICA DESDE EL ENFOQUE DE

ENSEÑANZA PARA LA COMPRENSIÓN1

Adny Vásquez2 lore12_81@hotmail.com, Julieth Orobio2 yulipianis@hotmail.com

En el presente escrito se aborda la importancia de la evaluación de aprendizajes en un contexto educativo, desde el enfoque de Enseñanza para la Comprensión (EpC). Para tal fin, durante el primer semestre del año 2012 se realiza la observación y el regis-tro de clases en un diario de campo y se aplica un instrumento (encuesta) a los estudiantes de grado décimo del Colegio Cham-pagnat, con el que se pretende conocer sus percepciones sobre la evaluación, ¿qué entienden por evaluación?, ¿de qué manera se les evalúa? y ¿cómo les gustaría ser evaluados en las clases de Química? Con base en los resultados obtenidos y las observaciones reali-zadas, se logran identificar algunas concepciones de los estu-diantes sobre la evaluación educativa y en particular la llevada a cabo en las clases de Química. Debido a esto, en el contexto de la práctica II, se plantean fortalecer aspectos que son de gran im-portancia en el proceso de evaluación de los aprendizajes en las clases de química y trabajar para superar las debilidades identifi-cadas en esta fase preliminar del estudio.

Resumen

1 Trabajo desarrollado en el colegio Champagnat. Práctica Pedagógica y Didáctica I

2 Estudiantes del Departamento de Química de la UPN

Palabras Clave Enseñanza para la Comprensión, Enseñanza de la Química, Actitudes de los estudiantes, Evaluación, Reacciones Químicas.

INTRODUCCIÓN

No se puede desconocer que la natu-raleza de la evaluación gira entorno al concepto de valor, de cualquier for-ma, todos los métodos, técnicas y procedimientos vinculados a la eva-luación no han tenido otro propósito que establecer normas y principios que permitan evaluar, valorar, esti-mar, tasar o medir acciones, trabajos, respuestas o actitudes. (Cerda, H. 2000). A través del tiempo el con-cepto de evaluación ha cambiado, ésta ya no es simplemente un instru-mento que mide los conocimientos adquiridos por el estudiante, sino que se constituye en un proceso que acompaña la formación del educando (Santos, M. 2002). El Colegio Champagnat de Bogotá en su PEI, “Champagnat ama la tierra”, incluye la evaluación como uno de los tópicos pilares de la institución educativa. Precisamente, en este campo, la institución ha venido pa-sando por un proceso de transforma-ción lento. Se pasó de la mera califi-cación cuantitativa de tareas, a la in-formación descriptiva a través de desempeños involucrados en la for-mación de competencias propias de las disciplinas, pues el modelo se sustenta en el enfoque de Enseñanza para la Comprensión; este enfoque involucra a la evaluación diagnóstica continua, proceso que se debe reali-zar permanentemente.

El marco conceptual de la EpC hace evidente la necesidad que la evalua-ción vaya más allá de un examen cuantitativo al final de cada unidad o del curso. Los estudiantes precisan de oportunidades para reflexionar so-bre sus desempeños durante el aprendizaje de nuevos conceptos o habilidades cognitivas y no sólo al final de este aprendizaje. Estas refle-xiones deben realizarse teniendo en cuenta las metas de comprensión planteadas y siguiendo los criterios e información brindados por el docente.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Dado que para muchos educadores y educandos la evaluación es un meca-nismo de medición, caracterizado por un juicio de valor, se hace necesario conocer las concepciones de los es-tudiantes acerca de la evaluación de aprendizajes, para que de esta ma-nera se puedan identificar las fortale-zas y debilidades que permitan favo-recer el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química. Por esto, en el marco de este trabajo surge la siguiente pregunta: ¿Qué concepciones tienen los estu-diantes de grado décimo del Colegio Champagnat acerca de la evaluación en las clases de Química?

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MARCO TEÓRICO

Una definición importante que se viene dan-do desde hace mucho tiempo afirma que, “la evaluación es el enjuiciamiento sistemático de la valía o el mérito de un obje-to” (Stuffleabeam, D 1987). Esta definición se centra en el término valor e implica que la evaluación siempre supone juicio. Anteriormente la evaluación solo se utilizaba como una forma de medir o cuantificar, era seguida por un régimen positivista y conduc-tista pues se comportaba como una instan-cia de control lo mismo que los exámenes. Con los años, la evaluación dejó de ser un instrumento de control para transformarse en una herramienta vinculada con la proble-matización de los valores y el sentido de es-tos en la situación observada. El valor de la evaluación solo reside en la utilidad de la información que aporta para la toma de deci-siones. La evaluación más que un instru-mento de medir o producir conocimientos, es fundamentalmente una experiencia inves-tigativa (Cerda, H. 2000).

Por otra parte, la Enseñanza para la Com-prensión involucra a los educandos en cua-tro aspectos: un tópico generativo, desem-peños de comprensión, metas de compren-sión y la evaluación diagnóstica continua. Los desempeños de comprensión exigen que los estudiantes apliquen, amplíen y sin-teticen lo que saben, además controlan y promueven el avance de los educandos por medio de evaluaciones diagnósticas conti-nuas con criterios directamente vinculados con las metas de comprensión. (Stone, M.1999)

La evaluación diagnóstica continua, según Martínez (2007, p 30), “se basa en criterios públicos vinculados con metas de compren-sión, tienen lugar a menudo, son hechas por los alumnos, y los docentes por igual y confi-guran la planificación. A la vez que estiman el progreso de los alumnos”. Para encontrar-le sentido a lo aprendido, es necesario que los estudiantes reciban retroalimentación

sobre sus desempeños de comprensión; por tal motivo, la evaluación debe ser propuesta con base en los desempeños de compren-sión. En el contexto de la evaluación participan los cuatro niveles básicos de cualquier in-vestigación: descripción, clasificación, expli-cación y comprensión. Por tanto, se ve la evaluación como una función que reorienta el aprendizaje, corrige errores, modifica las actividades, acelera el ritmo, identifica los problemas y las necesidades, pero a su vez potencia y consolida lo positivo. (Cerda, H. 2000)

OBJETIVOS

General

Identificar las concepciones que tienen los estudiantes de grado décimo del Colegio Champagnat sobre la evalua-ción de aprendizajes en las clases de Química, con el fin de elaborar una propuesta de trabajo que permita abor-dar las debilidades y fortalezas detec-tadas.

Específicos

Observar sistemáticamente las clases de Química en grado dé-cimo prestando especial aten-ción a los aspectos evaluativos desde la perspectiva del enfo-que EpC.

Diseñar y aplicar un instrumento

de para identificar algunas con-cepciones de los estudiantes sobre la evaluación, establecien-do categorías para el procesa-miento de la información. 14

METODOLOGÍA

La metodología utilizada para el desarrollo de este trabajo,

se puede sintetizar de la siguiente forma

Figura 1. Síntesis del proceso

15

Descripción del instrumento

La observación sistemática de las clases de Química y el instrumento aplicado (encuesta), permitieron identificar las opi-niones de los estudiantes respecto a la evaluación. El instrumento comprende 30 ítems. Del número uno al 28, se plantean afirmacio-nes utilizando una escala Likert, conside-rando las siguientes opciones de respues-ta:

1. Totalmente de acuerdo 2. De acuerdo 3. Indeciso 4. En desacuerdo 5. Totalmente en desacuerdo

Los ítems números 29 y 30 corresponden a preguntas abiertas en relación con posi-bles sugerencias de los estudiantes frente a su proceso evaluativo. (Anexo).

Para el análisis de la información, las afir-maciones de la encuesta se agruparon en las siguientes categorías y subcategorías: Finalidades de la evaluación Afirmaciones 1, 4, 7, 9, 21 Aspectos metodológicos de la evaluación Tipos Afirmaciones 5, 14, 16, 18,22 Escalas Afirmaciones 8, 10, 15, 9 Instrumentos y formas Afirmaciones 2, 11, 12 , 27 Contenidos Afirmaciones 3, 6, 23, 24, 25 Sujetos que participan en la evaluación Afirmaciones 13, 14, 17, 20, 22,26, 28

METODOLOGÍA

16

RESULTADOS Y ANÁLISIS

En la siguiente tabla, se presentan los resultados de la encuesta (ítems 1 a 28). Se advierte que para algunos de los ítems no todos los estudiantes no marcaron ninguna respuesta.

Tabla 1. Concepciones de los estudiantes sobre la evaluación de aprendizajes

Afirmaciones

1

2

3

4

5

total

1 9 41 18 15 2 85

2 6 15 33 20 12 86

3 10 32 29 12 3 86

4 18 54 12 2 1 87

5 6 7 17 39 18 87

6 3 25 33 16 10 87

7 7 37 27 11 5 87

8 24 29 19 12 3 87

9 17 41 26 3 0 87

10 25 35 14 8 5 87

11 14 20 31 12 10 87

12 5 11 34 23 13 86

13 5 35 24 16 4 84

14 9 39 25 9 4 86

15 4 27 23 23 10 87

16 1 16 27 24 19 87

17 7 18 21 20 21 87

18 10 23 32 16 6 87

19 25 36 18 8 0 87

20 13 31 34 7 2 87

21 7 36 28 12 3 86

22 6 17 24 28 12 87

23 19 46 17 4 1 87

24 16 45 14 8 3 86

25 40 29 12 5 1 87

26 38 28 12 7 2 87

27 16 40 23 7 1 87

28 2 20 14 28 23 87

Respuestas

17

A continuación se presenta un histograma en el cual se graficaron las respuestas a las afirmaciones 1 a 28, relacionando el grado de acuerdo y desacuerdo, para ello el resultado de totalmente de acuerdo es sumado con el de acuerdo y el totalmente en desacuerdo con el desacuerdo; este se muestra en la figura 2. Se observa que la mayoría de las afirma-ciones muestran una tendencia a estar más de acuerdo que en desacuerdo a ex-cepción de las afirmaciones 15, 16, 17, 22 28. Respecto a la categoría finalidades de la evaluación, las respuestas de los estu-diantes en general fueron positivas mos-trando tendencias a favor de cada afirma-ción.

La finalidad del trabajo del evaluador es orientar la selección de informaciones y puntos de vista que permitan a los estu-diantes ampliar la comprensión, la refle-xión, y a su vez tener un espacio de dialo-go y negociación entre profesor-alumno para la discusión del sentido y naturaleza de las finalidades de la evaluación,

además, dar lugar a la valoración de los puntos de vista del programa y los métodos que facilitan la realización de esos juicios. (Santos, M. 1995)

La evaluación puede servir para muchas finalidades como aprender, diagnosticar, valorar, comprender, reorientar, mejorar, motivar y reflexionar. (Santos, M. 2002).

Figura 2. Grado de acuerdo y desacuerdo de los estudiantes respec-to a las afirmaciones de la encuesta

18

En cuanto a la categoría aspectos meto-dológicos de la evaluación y la subcate-goría tipos de evaluación, se encontró que la mayoría de la población está en desacuerdo con la afirmación cinco, ya que 57 estudiantes ven la evaluación como un proceso, y ratifican la tendencia de la afir-mación uno (Anexo) Al indagar acerca de los procesos de auto-evaluación, coevaluación y heteroevalua-ción, se evidencia que estos no se han lle-vado a cado en las clases de química. La mayoría de la población está en desacuer-do con las afirmaciones asociadas a estos aspectos.

Para la subcategoría instrumentos y for-mas de evaluación, se tiene que existen dos tipos de pruebas: las objetivas y las subjetivas. Las primeras son construidas con base en reactivos cerrados y específi-cos, de modo que sus respuestas son pro-cesadas de acuerdo con criterios estadísti-cos y matemáticos. En cambio, las pruebas subjetivas hacen uso de preguntas abiertas o reactivos de cierta amplitud; las respues-tas se construyen libremente, sin restriccio-nes de extensión o forma (test de multi-ítem, de múltiple respuesta, pruebas de en-sayo, entre otras.). (Cerda, H. 2000). Las respuestas de los estudiantes permiten evi-denciar variedad de preferencias respecto a las formas de cómo prefieren ser evalua-dos. Se evidencia que un gran porcentaje de estudiantes no saben que tipo de eva-luación prefieren. Por otro lado un 42% se siente bien con las evaluaciones orales pe-ro un 39% de los estudiantes se siente bien con las evaluaciones escritas. En cuanto a las escalas de evaluación, las respuestas a las afirmaciones 8, 10 y 19 permiten evidenciar como los estudian-tes asocian una nota “valor” con la com-prensión. Es muy bajo el porcentaje de es-tudiantes que consideran que la nota no influye en su conocimiento, o en lo que él.

No es un secreto que para muchos estu-diantes lo más importante es la nota y no lo que han aprendido; ellos y sus padres se sienten gratificados con un sobresaliente (8/10 puntos) y mucho más con un exce-lente (10/10 puntos); sin embargo ¿qué sig-nificado tiene esta valoración si realmente ésta no define qué se comprendió?. “La asignación de números de una manera me-cánica, como es común en los procedi-mientos cuantitativos, no garantiza la obje-tividad” (Santos, M. 1995, pág. 21). La categoría contenidos de la evaluación permite reflexionar sobre el proceso de en-señanza aprendizaje el cual se realiza so-bre un cuerpo de conocimientos, dado que no se puede aprender en el vacío. No se puede entonces rechazar el aprendizaje de contenidos porque son necesarios para ar-ticular el pensamiento, para adaptarse a la realidad y para poder manejarla. (Santos, M. 1995, pág. 18). Es importante también considerar que limi-tar la evaluación a los contenidos supone un reduccionismo al aprendizaje del estu-diante, dado que así como son importantes los contenidos lo más relevante es cómo el estudiante hace uso de esos nuevos cono-cimientos para emplearlos en nuevas situa-ciones. Las respuestas de los estudiantes en torno a esta categoría muestran que hay relación entre los contenidos enseñados en la clase de química con los evaluados (afirmaciones 6, 23 y 24). Según la afirma-ción 25, el 79% de la población considera importante los contenidos de evaluación para su proceso de aprendizaje; además se observa en los resultados de la afirma-ción 3, que la mayoría de los estudiantes están de acuerdo con la importancia de los conceptos evaluados.

19

La categoría sujetos que participan en la evaluación permite analizar la importancia del contexto educativo y sus participantes en el proceso de evaluación tales como el estudiante, la familia, el establecimiento educativo, el medio ambiente, el medio so-cial, los programas y los planes educativos. Las respuestas a las afirmaciones 26, 20, 22 y 14 las cuales involucran el papel del estudiante, son positivas, pues los jóvenes reconocen cual es su función en el proceso de evaluación. Por otro lado se muestra inconformidad en cuanto a las respuestas dadas a la afirma-ción 28, el papel del profesor. La mayoría de los estudiantes afirman que el profesor no da a conocer con anterioridad los por-centajes de cada trabajo o actividad que se realiza; esto también se evidencia poste-riormente ya que es una de las sugerencias que hacen los estudiantes en la pregunta 30. Este es uno de los aspectos a fortalecer en el proceso de evaluación, así como favore-cer la autoevaluación y la coevaluación, dado que en el proceso de evaluación debe existir una relación profesor-estudiante es-trecha. En cuanto a las preguntas abiertas, 29 y 30 donde se les pide a los estudiantes que re-salten aspectos positivos de la clase de química y que sugieran ideas de cómo les gustaría que los evaluaran, se obtuvieron los siguientes resultados: La mayoría de estudiantes resalta la impor-tancia de las prácticas de laboratorio, como una herramienta que les permite compren-der los temas con mayor facilidad. Asimis-mo los talleres les permiten reforzar los te-mas que se tratan en las evaluaciones es-critas, también se menciona la cartilla como un buen elemento de aprendizaje y evalua-ción, y resaltan que en la calificación de trabajos y evaluaciones el profesor les se-

ñala los errores cometidos y se hacen ob-servaciones de los aspectos en los que el estudiante está fallando para no volver a cometerlos. En cuanto a las sugerencias algunos estu-diantes proponen que sería bueno hacer evaluaciones sobre las prácticas experi-mentales, realizar más evaluaciones ora-les, que las evaluaciones sean más lúdi-cas, menos exámenes y más talleres, que se tenga en cuenta la opinión del estudian-te, establecer fechas de las evaluaciones y porcentajes de las mismas, realizar más experimentos y que se realicen entrevistas donde el estudiante pueda demostrar lo que verdaderamente piensa y sabe.

CONCLUSIONES

Los tipos de evaluación que se llevan a ca-bo en el proceso de enseñanza aprendizaje en el colegio Champagnat de Bogotá, en la asignatura de química, para grado décimo, en el segundo periodo del año 2012 son: la evaluación cualitativa, diagnóstica, sumati-va, parcial, formativa, y cuantitativa. La evaluación que se lleva a cabo en el co-legio Champagnat en la clase de química se encuentra bajo el marco del modelo de EpC, dado que ésta es vista como un pro-ceso continuo. Los aspectos que se deben fortalecer en el proceso de evaluación hacen referencia al uso de instrumentos como la evaluación oral y entrevistas. En cuanto a las formas de evaluar es importante tener en cuenta la autoevaluación, la coevaluación y la hete-roevaluación. El colegio Champagnat cuenta con aspec-tos importantes en cuanto a los instrumen-tos de evaluación, como las cartillas y los multitalleres que incluyen las prácticas de laboratorio. 20

La evaluación desde el enfoque EpC, co-mo proceso continuo y permanente, permi-te concluir si los estudiantes desarrollan los desempeños y metas de comprensión propuestos. Una de las fortalezas en el momento de la evaluación de contenidos y procedimien-tos, es la de las prácticas de laboratorio, las más resaltadas por los estudiantes. Para los estudiantes, realizar prácticas de laboratorio, en cada tema, es estimulante para su motivación y gusto por la química, además de ayudarles a asimilar de mejor manera el conocimiento. La evaluación del desempeño pretende dar

a conocer a la persona evaluada, cuáles son sus aspectos fuertes o sus fortalezas y cuáles son los aspectos que requieren un plan de mejoramiento o acciones enfoca-das hacia el crecimiento y desarrollo conti-nuo, tanto personal como profesional, para impactar sus resultados de forma positiva.

PROYECCIONES Dados los resultados obtenidos en esta fase de la práctica pedagógica y didáctica I, se proyecta continuar estructurando una propuesta de trabajo para la práctica II te-niendo como eje central el problema de la evaluación de aprendizajes en las clases de Química.

Cerda, H. (2000). La evaluación como experiencia total logros objetivos procesos competencias y desempeño. Colombia: Magisterio

Martínez, J. (2007). La enseñanza para la comprensión. Una aplicación en el aula. Universidad Pedagógica Nacional. Bo-gotá.

Santos, M. (1995).La evaluación: un proceso de dialogo, com-prensión y mejora. Granada: Aljibe, S.L.

Santos, M. (2002). Una flecha en la diana. La evaluación como aprendizaje. Andalucía educativa. N° 34

Stuffleabeam, D. (1987). Evaluación sistemática. Guía teórica y práctica. Barcelona. Paidós

Stone, M. (1999). La enseñanza para la comprensión. Vincula-ción entre la Investigación y la práctica. Barcelona. Editorial Paidós

BIBLIOGRAFÍA

21

ANEXO

Nombre:_________________________________ Curso: _______ Fecha:____________ Responda las siguientes afirmaciones de acuerdo con su grado de acuerdo o desacuerdo. Marque con una X según la siguiente escala

1. Totalmente de acuerdo 2. De acuerdo 3. Indeciso, 4. En desacuerdo 5. Totalmente en desacuerdo

Cordialmente: Adny Lorena Vásquez, Julieth Katherine Orobio Profesoras en formación

Laksmi Latorre, profesora titular. Sandra Ximena Ibáñez. Asesora de Práctica Pedagógica y Didáctica-UPN

29. Sugiere ideas de cómo te gustaría que evaluaran tu proceso de aprendizaje: 30. Resalte aspectos positivos que en la clase de química se tienen en cuenta dentro del proceso de evaluación individual y grupal.

COMUNIDAD DE HERMANOS MARISTAS DE LA ENSEÑANZA PROVINCIA NORANDINA – COLOMBIA

COLEGIO CHAMPAGNAT DE BOGOTÁ

INSTRUMENTO PARA IDENTIFICAR LAS CONCEPCIONES DE LOS ESTU-DIANTES SOBRE LA EVALUACIÓN DE APRENDIZAJES

Periodo II Profesora: Laksmi Latorre M. MDQ Asignatura: QUÍMICA DÉCIMO Año 2011

AFIRMACIONES 1 2 3

5 1 La evaluación es un proceso en el cual son valorados todos los esfuerzos que se realizan durante el año. 2 Me va mejor cuando las preguntas del examen son memorísticas 3 Los conceptos que se valora en el examen tiene importancia para mi vida. 4 La evaluación me permite reflexionar sobre mi proceso de aprendizaje. 5 La forma en la que me evalúan solo tiene en cuenta un examen final 6 Con los conceptos aprendidos puedo dar respuesta a problemas de la sociedad o de la cotidianidad 7 Al realizar un examen me siento motivado a seguir aprendiendo 8 Cuando mi valoración definitiva es inferior a siete, siento que no he aprendido y comprendido lo trabajado. 9 Cuando mi valoración definitiva es superior a siete, siento que he comprendido lo trabajado.

10 Una buena nota me representa haber comprendido un tema. 11 Me siento bien cuando las evaluaciones son escritas 12 Me siento bien cuando las evaluaciones son orales. 13 La evaluación es un proceso gestionado por el docente, con mi participación. 14 Autoevaluó mi proceso de aprendizaje y doy valoración a mi trabajo, para tomar decisiones de cambio con respecto

a mi formación escolar.

15 Cuando recibo los resultados de una evaluación conozco los criterios con los cuales he sido evaluado 16 Se tienen en cuenta mis opiniones acerca de mi proceso de aprendizaje cuando se me evalúa

17 En el proceso de evaluación así como el profesor evalúa a sus estudiantes, los estudiantes evalúan la gestión de su profesor.

18 Al iniciar un tema se realiza una sensibilización en la que se identifican los conocimientos previos. 19 La evaluación me sirve para identificar mis errores conceptuales y no repetirlos. 20 Generalmente estudio y me preparo para una evaluación. 21 La evaluación es una forma de cuantificar mis conocimientos 22 Mis compañeros evalúan mi proceso de aprendizaje y de la misma forma yo los evaluó a ellos, para mejorar. 23 Las preguntas del examen se relacionan con las temáticas revisadas en clase. 24 En los exámenes me preguntan situaciones problema que no tienen relación con lo visto en clase

25 Lo que se evalúa es importante en mi proceso de aprendizaje. 26 Prestar atención en clase permite un buen resultado en mi evaluación.

27 En el examen me preguntan diversos aspectos observados en diversos talleres experimentales. 28 El profesor discute y acuerda la valoración o porcentajes que atribuirá a cada nota con los estudiantes.

22

SEPTIEMBRE 1992

SEPTIEMBRE 2012

UTILIZACIÓN DIDÁCTICA DE SOFTWARE DE

SIMULACIÓN COMO ESTRATEGIA METODOLÓGICA PARA LOS LABORATORIOS DE

CIENCIAS NATURALES

Fabio Wilches Quintana 1 fwilches@pedagogica.edu.co

Plamen Netchev Netchev 2 plamenn@tutopia.co

Resumen

Se propone compartir una nueva metodología de trabajo durante las clases de laboratorio de Ciencias Naturales previstas dentro del cu-rrículo aplicado a la educación Media Colombiana. Sin embargo, dicha metodología podría ser utilizada con éxito tanto en las diferentes acti-vidades prácticas del programa de Ciencias Naturales como en los pri-meros semestres de la universidad teniendo como soporte los ciclos de laboratorio correspondientes a los cursos de Ciencias. Esta innova-ción metodológica de simulaciones y laboratorios virtuales consiste en trabajo con hardware especializado y software para el estudio interac-tivo de un laboratorio básico de química y física, la construcción y vi-sualización de modelos moleculares. Lo anterior demanda el uso del computador en general para la realización de los laboratorios corres-pondientes de Ciencias Naturales.

Palabras Clave

Laboratorio, simulación, software, interactividad, pedagogía

1 MSc. MDU. Profesor del Instituto Pedagógico Nacional IPN

2 PhD Física. Profesor jubilado UPN

Pedagogía y Didác ca

En la época actual la tendencia en la edu-cación es a la de incorporar las TICs al pro-ceso de enseñanza aprendizaje ya sea co-mo una herramienta de trabajo de los mé-todos tradicionales o como un proceso combinado de aprendizaje entre las clases presenciales y no presenciales o virtuales y en última instancia para el desarrollo de cursos totalmente virtuales. Una de las fallas de la educación virtual en-tre muchas que podrán existir, está relacio-nada con el trabajo de laboratorio utilizando las TICs. En la época actual es posible so-lucionar este problema, en parte, con la ayuda de software especializado que nos permite simular el trabajo de laboratorio. Esta innovación educativa es de vital im-portancia puesto que en muchas Institucio-nes académicas se adolece de materiales y equipos de laboratorio de Ciencias Natura-les y como una alternativa de trabajo se pueden simular a través de la red, diferen-tes prácticas de laboratorio.

La creatividad y la capacidad de construir conocimiento no solo es del profesor, sino que se hace extensible a cada uno de los educandos. En muchas ocasiones se pue-de crear un software especializado para simular procesos de laboratorio, pero tam-bién existe ya en el mercado ese software para su uso. En este trabajo se presentan varias alternativas de uso y manejo de soft-ware, según las necesidades, para el estu-dio interactivo de un laboratorio básico de

química (Chem Lab de Model Science Soft-ware), construcción y visualización de mo-delos moleculares con el software RasMol (RASter MOLecules - Molecular Graphics Visualisation Tool), Advanced Chemistry Development Inc. (ACD), and Chemistry Software for Windows (CSW).

La propuesta también consiste en el uso creativo de un hardware y software están-dar a saber: tarjetas de adquisición de da-tos y el lenguaje gráfico LabVIEW de la multinacional NATIONAL INSTRUMENTS. La interfase permite la adquisición de datos de cualquier tipo de laboratorio siempre y cuando los resultados son registrables me-diante señales eléctricas. No hace falta una digitalización previa de los datos por adqui-rir. El cableado de los accesorios (puntas, sensores o detectores, etc.) se enchufa a un conector del cual, mediante un bus de transmisión digital, las señales son leídas por la tarjeta de adquisición de datos. Con la tarjeta de adquisición se comunican los “drivers” virtuales (el programa NI – DAQ) los cuales tienen la función de esta-blecer el intercambio de señales entre el hardware de registro y el software Lab-VIEW. Este último es una herramienta gra-fica de programación donde, en vez de usar un código fuente de símbolos, se co-nectan íconos para “ensamblar” el respecti-vo programa. Dicho programa se llama Ins-trumento Virtual (VI de sus siglas en in-gles).

Introducción

24

A diario observamos que las técnicas de

estudio y los recursos empleados para la

comprensión de las Ciencias Naturales

cambian continuamente. Esto exige ade-

cuar permanentemente las formas de

aprendizaje y la actualización tecnológica

es una de las formas para conseguir estos

cambios. El uso adecuado del computador

es una buena herramienta para lograr este

propósito lo cual nos permite formular la

siguiente pregunta: “Es posible incrementar

la creatividad de los estudiantes utilizando

el software respectivo como herramienta

virtual de trabajo para desarrollo de algu-

nas prácticas de medición y simulación en

el campo de las Ciencias Naturales”?

Utilizando el computador, desarrollar una

nueva metodología de trabajo en relación

con las actividades inherentes a los labora-

torios de Ciencias Naturales, basada en la

estrategia de resolución de problemas y de

corte constructivista, donde el alumno, si-

mule diferentes laboratorios, diseñe y cons-

truya algunos equipos o instrumentos vir-

tuales de medición (IV).

Problema

Objetivo General

25

En un principio nos adherimos a la corriente constructivista en la enseñanza de las Ciencias Naturales, siendo convencidos de que ésta es más beneficiosa para el alumno que el conductismo tradicional, el cual muy a menudo es observado en las aulas de clase de nuestra Educación y des-afortunadamente, casi siempre durante las prácticas de laboratorio. Debido a que el presente espacio no es el más apropiado para una larga discusión sobre el tema, po-demos sugerir que se haga un intento para subsanar la falta de competencias en Cien-cias con un desarrollo creativo de las cla-ses de laboratorio.

Creemos también en la existencia de un consenso generalizado de que el construc-tivismo ha sido una de las propuestas edu-cativas más revolucionarias a lo largo de la historia de la educación, ya que pone al es-tudiante como el pilar central dentro del proceso educativo y en consecuencia, con-sidera la educación en sí misma, más como una “negociación conceptual” entre el maestro y el estudiante, que como una im-posición unilateral de los conocimientos del primero sobre “la inocencia” del segundo. Sin embargo, hay que reconocer, que este proceso de “negociación” es algo coordina-do, puesto que el alumno, por lo menos a nivel Secundaria o Media, en realidad no pretende inventar por sus propios medios la ciencia como tal.

Entonces, ante las afirmaciones en cues-tión, surgen varias preguntas: ¿de qué ma-nera se puede conocer lo que el alumno “sabe” o lo que ya ha elaborado?, ¿cómo facilitar al estudiante una exposición cohe-rente y nutrida por sus ideas? y ¿cómo per-mitir que el educando verifique y modifique sus propias ideas con base en debates

científicamente justificables y experiencias realmente significativas? Dichas inquietu-des no son de ninguna manera nuevas y los pedagogos, desde los años setenta, han sido enfrentados a tales problemas. Una de las respuestas, que a lo largo de las décadas se viene fomentando por los in-vestigadores y la que para nuestros fines surge como la más viable, fue hecha por Josef Novak mediante el desarrollo de una propuesta consistente en la utilización de los mapas conceptuales para alcanzar un aprendizaje significativo y la cual se desa-rrolla mas adelante en un contexto específi-co dentro de la presente propuesta metodo-lógica.

Nuestra innovación se basa en la experien-cia y los resultados de dos de las líneas más relevantes de la investigación pedagó-gica, a saber: en primer lugar, la innovación corresponde a la estrategia de resolución de problemas, una corriente pedagógica que ha tenido amplísima aceptación por parte de la comunidad científica dedicada a los procesos (referentes a la enseñanza y aprendizaje) observados durante todas las etapas de educación en ciencias. Por otra parte, con el fin de alcanzar un aprendizaje eficiente y a la par con los nuevos métodos informáticos, nuestro trabajo está influen-ciado por un fuerte componente de la lúdica en la enseñanza de las ciencias; se supone pues que, el proceso enseñanza – aprendi-zaje se desarrolla en forma óptima cum-pliendo ciento por ciento con sus objetivos, siempre y cuando éste termine divertido pa-ra los estudiantes. En consecuencia, he-mos roto con el tradicional pensamiento que lo divertido, o lo interesante para el alumno, siempre se debe evitar en aras del aprendizaje serio.

Marco Teórico

26

Respecto de los pormenores de los enume-rados aspectos de la estrategia de resolu-ción de problemas es importante desglosar que nos guiamos por lo siguiente:

La formulación de un enunciado es algo muy importante desde el punto de vista psicológico y afecta mucho el comporta-miento de los estudiantes hacia el proce-so de aprendizaje de las ciencias. De en-trada, eso es lo que el alumno ve prime-ro. Desde luego, el hecho de conocerse el problema por parte del alumno tiene diferentes implicaciones: puede ser algo de poco significado, si encuentra el pro-blema durante el trabajo por fuera del au-la y es entendible que tenga un fuerte impacto cuando de un examen o labora-torio contra reloj se trata. Nuestra visión es que por medio de la lúdica siempre se puede llegar a un primer contacto agra-dable y divertido, donde, los estudiantes a veces ni se percaten del alto grado de dificultad del problema. Lo último crea una actitud positiva y en suma, producti-va.

Es apenas lógico, que el camino a seguir elegido requiere un análisis bastante se-rio, antes de hacer el intento de trabajar en el laboratorio; en este caso el montaje mecánico del equipo, según un bosquejo dejado por el profesor o encontrado en un libro, así como las operaciones ma-nuales de medición no serían lo más im-portante. Hay que hacer un análisis antes de trabajar y éste se debe dar en el con-texto de lo ya aprendido y según el grado de competencias ya adquiridas. En la propuesta se parte de las facilidades que nos proporcionan el uso de los mapas conceptuales, los cuales permiten crear el ambiente apropiado para que los estu-diantes logren reforzar sus competencias durante el análisis de las respectivas si-tuaciones problema. Luego, lo que ahora se vuelve importante es el análisis del problema y siempre y cuando sea viable,

el tratamiento de errores experimentales; lo anterior en contraposición con las ha-bilidades manuales que fomenta la tradi-cional ejecución de laboratorios.

Desde siempre se ha considerado que la buena formulación de un problema es la mitad de su solución. Ahora bien, si tal postura resalta la crucial importancia de una formulación correcta de los proble-mas, también es posible que sea mal in-terpretada, ya que a veces, semejantes propósitos conllevan a un enunciado su-mamente artificial y encasillante, donde el principal mérito del estudiante sería remplazar por números ciertos símbolos y efectuar las operaciones aritméticas correspondientes, o seguir un algoritmo rígido durante las clases de laboratorio en ciencias. Es evidente, que la anterior actitud transforma la idea de plantear un problema en el simple acto de ofrecer un ejercicio como los que abundan en el fin de los capítulos de casi cualquier texto. Desde esta perspectiva, nuestro punto de vista ha sido: primero, buscar situacio-nes problema y no ejercicios que aburren gracias al hecho que a menudo el estu-diante no tiene la menor idea de dónde provienen y qué tienen que ver con la vi-da real; y segundo, plantearlas en térmi-nos comprensibles dentro del contexto de las ciencias, fácilmente traducibles en el lenguaje de la informática. Como una respuesta concreta a tales inquietudes se seleccionó un software que permita escri-bir los programas a través de símbolos gráficos. Es el lenguaje gráfico LabVIEW diseñando por la empresa NATIONAL INSTRUMENTS; además se trabajó tam-bién para el estudio interactivo de un la-boratorio básico de química, el Chem Lab de Model Science Software, cons-trucción y visualización de modelos mole-culares con el software RasMol (RASter MOLecules - Molecular Graphics Visuali-sation Tool), Advanced Chemistry Deve-lopment Inc. (ACD), and Chemistry Soft-ware for Windows (CSW). 27

En teoría la realización de un laboratorio ha de incluir las siguientes etapas:

Revisión de la literatura, según el nivel de comprensión del educando, de acuerdo con el enunciado de la tarea experimental en consideración.

Diseño de un experimento viable a partir del marco teórico construido durante la primera etapa, ajustado a la solución de la tarea planteada por el profesor.

Selección del software según la simula-ción a estudiar o construcción de equipos virtuales de medición con fin de ser utili-zados en el proceso de ejecución del la-boratorio.

Calibración de los equipos de medición de acuerdo con la precisión requerida.

Simulación computarizada de los proce-sos que se deben dar durante la ejecu-ción real del laboratorio, con el fin de que se puedan efectuar ciertas comparacio-nes de las expectativas teóricas con los resultados experimentales.

Toma de mediciones.

Tratamiento de los errores cometidos du-rante el proceso de toma de mediciones y el análisis estadístico de los resultados obtenidos, conforme con el modelo computarizado de la simulación.

Elaboración del informe final sobre la acti-vidad, donde deben estar incluidas tanto la presentación de los resultados obteni-dos (por ejemplo, tablas, gráficas a color, etc.) como la impresión del texto con las explicaciones (según un formato, si es el caso).

Pero en realidad una buena parte de estas etapas, en muchas instituciones educativas, quedan suprimidas por “falta de tiempo” o más bien, por la inexistencia de infraestruc-tura apropiada y por la escasez de recursos de laboratorio. Por tal motivo, se hace nece-sario pensar sobre nuevas propuestas ten-dientes a dar soluciones a este problema y que permitan elevar la calidad de la educa-ción en ciencias naturales, ampliando la co-bertura a aquellos estudiantes con limitado poder adquisitivo para acceder a un colegio que disponga de un laboratorio tradicional.

Justificación de la propuesta

28

En la primera parte, se presentan los pro-gramas como herramientas útiles de trabajo.

A continuación, se hace un estudio de esta nueva forma de aprendizaje, utilizando el software como medio visual de los procesos que el alumno debe aprender. Finalmente, se valora el conocimiento que el alumno ha adquirido utilizando esta herramienta didác-tica y se compara con los resultados obteni-dos aplicando los métodos de enseñanza tradicional, basada en laboratorios tradicio-nales, desarrollo de guía y presentación de informes escritos por parte del alumno.

El proyecto en sí presenta una nueva opción de trabajo destinada a innovar las clases de laboratorio de Ciencias, contempladas como actividades prácticas obligatorias dentro del currículo aplicable a los programas de la educación Media Colombiana. Sin embargo, dicha metodología podría ser utilizada con éxito tanto a nivel ciclo básico, al realizar las diferentes prácticas de las asignaturas alrededor de las Ciencias Naturales, como en los primeros semestres de la Universidad en calidad de soporte para los ciclos de la-boratorio correspondientes a los cursos de la línea de Ciencias. Nuestro modelo se basa en cuatro pilares de la pedagogía contemporánea y la teoría del conocimiento que se expresan por los siguientes supuestos:

Se acepta como válida la corriente de corte constructivista, la cual sostiene que el conocimiento se puede adquirir me-diante una construcción en el aula de cla-se, mas no afirma que esta construcción en sí misma pueda afectar al objeto de conocimiento como tal.

Con el reconocimiento de la estrategia de Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), como una de las prometedoras metodolo-gías de trabajo en el aula, se hace indis-pensable plantear los laboratorios según la modalidad de un micro proyecto; es decir, después de formular el problema experimental, hay que proporcionar los medios y esperar que tanto el diseño co-mo la ejecución y el análisis de los resul-tados provengan del estudiante.

La realización de un laboratorio de Cien-cias Naturales en tiempo real no es un proceso equivalente a una simulación computarizada de los fenómenos natura-les. Los resultados obtenidos en el se-gundo caso, no pueden corroborar la ob-jetividad física por fuera del computador, ya que depende de la base de datos del software correspondiente que se funda-menta en algunas posturas de corte teóri-co y desde luego, puede proporcionar unos números y/o gráficos obtenidos tam-bién por deducciones teóricas pero que de una u otra manera sirve para motivar el trabajo de laboratorio utilizando el computador.

La informática educativa proporciona to-dos los medios necesarios para que se lleve a cabo una tarea experimental con mediciones realizadas en tiempo real. Es-to implica la toma real de mediciones du-rante el proceso de ejecución de la expe-riencia. Para este fin, en vez de intentar la elaboración de herramientas personali-zadas, desde el punto de vista didáctico y económico, es más viable el uso de hard-ware y software estándar entre los que se consiguen en el mercado de informática.

Desarrollo

29

El Instituto Pedagógico Nacional, es un co-legio de educación media dependiente en forma directa de la Universidad Pedagógica Nacional (UPN) de Bogotá, Colombia. El IPN es un centro educativo piloto de investi-gación, innovación y práctica docente de la UPN.

Para los alumnos seleccionados, por sus intereses específicos, se considera como una fuerte motivación la oportunidad de que pudiesen participar y trabajar en un proyec-

to de avanzada sobre la informática educati-va aplicada a las ciencias experimentales.

La evaluación fue permanente teniendo en cuenta logros e indicadores lo mismo que las competencias correspondientes a lo cognitivo, experimental, actitudinal, interpre-tativo, argumentativo y propositivo. Si lo an-terior no se cumplía de manera satisfactoria, se hacían las respectivas recomendaciones por parte de los docentes para que los estu-diantes alcanzaran los logros planteados.

Innovación en el Instituto Pedagógico Nacional - IPN

Con este estudio hemos podido comprobar la eficacia de esta metodología, así como su aplicabilidad en el proceso de enseñanza aprendizaje.

Hubo un nuevo desarrollo de la creatividad estudiantil que, por la simple necesidad de programar Instrumentos Virtuales que fue mucho más allá de una adquisición de hábi-tos de trabajo en los laboratorios de Cien-cias Naturales.

Se logró la máxima participación del estu-diante durante toda la experiencia, dentro y fuera de la Institución, trabajando más que individualmente, en forma colectiva.

Surgió la oportunidad de mejorar el desem-peño del profesor encargado de los labora-

torios, ya que las tareas estuvieron relacio-nadas una con otra por el hecho de hacerse conveniente el uso de simuladores y crea-ción de instrumentos virtuales.

Se mejoró la dotación tanto de equipos co-mo de software, lo mismo que la conexión a la red de internet

Se resaltó la necesidad de iniciar un cambio en la concepción respecto de ¿qué es una sala de cómputo? según como se entiende en el contexto de la dotación escolar tradi-cional, porque la nueva sala puede servir como “incubadora” de un centro de siste-mas indispensable para la realización de los laboratorios de ciencias naturales por computador.

Logros

30

Existió más semejanza entre la resolución de problemas experimentales escolares he-cha por computador y el trabajo científico contemporáneo en un laboratorio de avan-zada o en una planta de producción dotada con la última tecnología; en ambos casos los sistemas son el cerebro de ejecución de to-das las tareas como lo serían en el contexto de la innovadora metodología propuesta pa-ra la realización de laboratorios por compu-tador.

Según la evaluación, el grupo control pre-sentó mayor dificultad que el grupo experi-mental en el entendimiento e interpretación de los resultados de los laboratorios de me-dición realizados.

Según los resultados de la evaluación final, si es posible incrementar la creatividad de los estudiantes utilizando el software respec-tivo como herramienta virtual de trabajo para desarrollo de algunas prácticas de medición y simulación en el campo de las Ciencias Naturales.

Por último, otra alternativa para el aprendi-zaje en los Laboratorios de Ciencias Natura-les, sería la de utilizar el computador como una herramienta efectiva para ayudar a me-jorar el desarrollo del pensamiento en los estudiantes.

Conclusiones

Ackoff, R L.(1995) Rediseñando el futuro. Ed. Limusa. México D.F.

Fernández, J A (1995) La Educación y el Futuro Inmediato. Entre lo previsible y lo deseable. Cua-dernos de pedagogía. Octubre No. 240. España. .

Function and VI Reference Manual. (LabVIEW). NATIONAL INSTRUMENTS. January Edition. Austin. Texas. 1998.

Netchev P N. (2000) Importancia Pedagógica de

la Informática Educativa en el Laboratorio de Física de la Escuela Secundaria. Memorias de la VII Conferencia Interamericana de Educación en Física, del 3 al 7 de julio de, Canela, Brasil.

Netchev P N., Wilches Q. F. (2006) Laboratorios de Física por computador y ramas afines a las Ciencias Naturales. “VIII Encuentro Internacional de Educación en Física” y “XVI Encuentro Nacio-nal de Profesores de Física”. Asociación de Pro-fesores de Física del Uruguay (A.P.F.U.). El Sal-to, Uruguay.

Novak J, Gowin B. B. (1988.) Aprendiendo a Aprender. Marian Rosa, Barcelona.

Pérez R., Gallego R. (1995.) Corrientes Construc-tivistas. Bogotá : Cooperativa Editorial del Magis-terio.

Wilches Q. F, Netchev P. N., Mondragón C. M. (2005.) Hiperguías como Herramienta de Trabajo para los Laboratorios de Ciencias Naturales. “IV Encuentro Ibero-Americano de Colectivos Escola-res y Redes de Profesores que hacen Investiga-ción en su Escuela. Universidad UNIVATES, La-jeado. Brasil.

WEB

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http://modelscience.com/products.html

http://www.umass.edu/microbio/rasmol/index2.htm

http://www.acdlabs.com/

http://www.chemsw.com/

BIBLIOGRAFÍA

31

LOS PROSPECTOS DE MEDICAMENTOS UNA HERRAMIENTA DIDÁCTICA PARA INCORPORAR ELEMENTOS DE

TOXICOLOGÍA Y FARMACOLOGÍA EN EL PROFESORADO

Alicia E. Seferian* aliseferian@yahoo.com.ar  

Resumen

La presente propuesta didáctica para los alumnos del profesorado, incorpora, a partir de la Química del Car-bono, y Didáctica de la Química, elementos de toxico-logía y farmacología, mediante una visión sistémica interdisciplinar desde el enfoque Ciencia Tecnología y Sociedad (CTS), y ofrece una serie de posibles activi-dades que pueden desarrollarse en unidades especia-les a partir del análisis de prospectos de medicamen-tos

* Prof. Lic.

Didáctica Específica II y III de UNSAM

Química del carbono y Química y su Enseñanza del ISFD Nº 117 San Fernando

Enseñanza de las Ciencias Naturales I del IES Nº2 Mariano Acosta Ciudad Autónoma Buenos Aires

Ex Capacitadora en los Equipos Técnicos Regionales (ETR) Región VI. Dir. ee Ed. Superior y Capacitación Educativa. Prov. Bs. As.

Palabras Clave

Toxicología ,Farmacología, CTS, Tóxico, Prospecto

Marco de Referencia

El colectivo del profesorado del profesorado de Química -según se puede constatar en los cursos de capacitación docente-, así co-mo en las evaluaciones de sus alumnos, mayoritariamente continúa enseñando con clases en su mayoría expositivas, escasa-mente dialogadas y contextualizadas, sin relaciones Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambiente; sin indagar los conocimientos reales que pudieran o no estar construyen-do los estudiantes, y sin un replanteo de có-mo revertir la escasa motivación y el gene-ralizado rechazo a esta disciplina, como re-sultado de la enseñanza tradicional que re-cibieron en su formación. Seferian (2011)

Los futuros docentes del profesorado del siglo XXI, de la modalidad Química, requie-ren encarar la enseñanza de las ciencias con una mirada superadora de la tradicional que tenga a su vez una visión sistémica in-terdisciplinar desde la perspectiva Ciencia Tecnología y Sociedad (CTS).

La perspectivas CTS presenta consideracio-nes particulares entre las relaciones Cien-cia, Tecnología y Sociedad muy apropiadas para la enseñanza que pueden resumirse en el llamado silogismo CTS, que según ex-presan Gordillo et al (2003) :

Premisas

Las premisas remarcan los aspectos socia-les implícitos en la ciencia y la tecnología y por otra parte focalizan en la cuestión de los movimientos sociales de los últimos años que fomentan la participación ciudadana en los temas tecnocientíficos.

Cabe destacar, que Gil Pérez (1993), señala al respecto: “... los diseñadores de progra-mas reconocen que la ciencia sin sus impli-caciones sociales, no significa mucho ni pa-ra los estudiantes ni para los ciudadanos”.

La significatividad para su vida diaria de aquello que aprende, permite desarrollar en los estudiantes, una actitud positiva hacia las ciencias (Yager,1993; Penick,1992).

En este sentido, Acevedo (1996) resalta: “Como consecuencia del enorme trecho que hay entre los documentos de planificación de la enseñanza y la gestión de la misma en el aula, las metas que se formulan en los proyectos curriculares no predicen necesa-riamente posteriores actuaciones en clase. Muchos profesores, que son conscientes de los objetivos deseables, no saben luego có-mo llevarlos a la práctica y continúan ense-ñando de la misma manera que siempre”.

Es necesario que se incluyan los temas CTS en la formación inicial y permanente del profesorado, en diversas materias, para que sea posible contribuir más adecuada-mente a mejorar e innovar en la enseñanza de las ciencias, con el fin de ayudar a todas las personas a conseguir una alfabetización científica y tecnológica más ajustada a sus necesidades. Acevedo (2002)

Resulta difícil, sin embargo, presentar nue-vos enfoques desde una concepción de la disciplina rígida y pautada.

* El desarrollo tecnocientífico es un proceso social como otros.

* El cambio tecnocientífico tiene importantes efectos en la vida so-cial y en la naturaleza.

*Compartimos un compromiso democrático básico.

33 

Lograr superar esta visión, requiere un im-portante trabajo por parte del docente del profesorado para cambiar el encuadre sin perder la esencia misma de la materia y de este modo presentarles a los alumnos, si-tuaciones innovadoras. No es posible espe-rar futuros docentes creativos con clases tradicionales y estereotipadas desde los centros de formación.

Podemos resumir en algunos puntos las ideas centrales, la presente propuesta que se comenzó a implementar en el ISFD Nº 117 en Química de Carbono y en Didácti-ca Específica II de la Licenciatura en Ense-ñanza de las Ciencias de la UNSAM:

Familiarizar a los docentes con los pro-blemáticas aplicadas a nociones de toxi-cología y elementos de farmacología, desde una perspectiva CTS;

Revalorizar la construcción escrita del conocimiento científico;

Adquisición de vocabulario específico de toxicología ambiental así como ciertos términos de farmacología que se encuen-tran en los prospectos de medicamentos;

Ampliar la noción de interacciones hidro-fílicas e hidrofóbicas desde elementos de toxicología.

Presentar un encuadre motivador desde la visión CTS, temas de química del car-bono, relacionados con nociones de toxi-cología y elementos de farmacología que permitan a los futuros profesores adquirir una visión integrada de la Química.

Diseñar unidades didácticas novedosas por parte de los alumnos del profesora-do, con estas temáticas a fin de utilizar-las en futuras clases o en Práctica Do-cente.

Una de las líneas de investigación en Di-dáctica de las Ciencias estriba en el estu-dio de relaciones Ciencia, Tecnología y So-ciedad (CTS), que- según se expresó ante-riormente-,desde hace algunos años ha cobrado relevancia a nivel internacional. Al iniciarse el siglo XXI, nuestros alumnos, no pueden carecer de una formación que les posibilite la comprensión de cuestiones

relacionadas con la ciencia y la tecnología ya que limitaría su capacidad de decisión frente a estas problemáticas contemporá-neas y menos aun los futuros profesores de ciencias. Importantes proyectos de or-ganismos internacionales como la UNES-CO han presentado propuestas que con-templan las interacciones CTS (Gil-Pérez et al., 2005) a propósito de la Década de la Educación para el Desarrollo Sostenible.

La presente propuesta didáctica se llevó a cabo simultáneamente con 17 alumnos del 3° año de Química del Carbono del profesorado N° 117 de Química de la Ciu-dad de San Fernando en la Provincia de Buenos Aires y 6 alumnos de Didáctica Específica II de la Licenciatura en Ense-ñanza de las Ciencias de la UNSAM.

A continuación se presenta la secuencia-ción de temas y de las actividades realiza-das y por último, se realiza un análisis de los resultados obtenidos, así como una valoración personal de la propuesta.

1.- El encuadre CTS en el profesorado

2.- Propuesta Didáctica

34 

2.1.- Adquisición de terminología específi-ca y relación de estos conceptos con infor-mación proveniente de los prospectos.

(2 horas, reloj)

Los prospectos presentan innumerable in-formación que puede enriquecer el conoci-miento de los alumnos del profesorado, ya que permite contextualizar diversos temas vistos en Química del Carbono y Química Biológica desde un encuadre CTS. Resulta valioso que el futuro profesor pue-da incorporar a su práctica, material rele-vante que tiene a su vez relación directa con la sociedad, ya que se trata de medica-mentos prescriptos de manera frecuente por profesionales de la salud. Los alumnos del nivel secundario se pue-den interesar por la información proveniente de los prospectos, y los profesores pueden direccionar esta motivación con el fin de in-tegrar y enriquecer aspectos propios de la disciplina con elementos de toxicología y farmacología. En esta primera sección se trabajan, ade-más de otros materiales, prospectos selec-cionados que contengan términos que se desean explicitar como dosis, antagonismo, sinergismo, teratógeno entre otros. Se realiza una actividad de exploración de preconcepciones a partir del siguiente enunciado:

“Discute con tus compañeros, ¿qué signi-ficación le damos en la vida diaria a térmi-nos como: tóxico, veneno, toxina, bioacu-mulación, dosis, antagonismo, sinergismo, teratógeno?”.

Posteriormente, se realiza una puesta en común y se procede a la entrega de material específico de textos y prospectos seleccionados así como la red concep-tual 1 para su análisis.

Se discuten, en pequeños grupos, las difi-cultades que presenta, por parte de alum-nos de nivel secundario, la apropiación ade-cuada de dichos conceptos y algunas suge-rencias para facilitar su aprendizaje.

2.2.- Discusión con respecto a la idea de toxicidad. (2 horas, reloj)

Se realiza una actividad de discusión a partir de los siguientes enunciados:

“En función de qué parámetros un medi-camento o alguna sustancia e la vida dia-ria puede ser un toxico?; “El botox, utiliza-do para rejuvenecimiento facial, ¿Actúa como una toxina?. Investiga posibles ries-gos”

2.3.- Biotransformación del tóxico en el or-ganismo. (8 horas, reloj)

A partir de este momento se presentan los conocimientos disciplinares básicos referi-dos a la biotransformación del tóxico en el organismo que se encuentran resumidos en las redes conceptuales 1 y 2. No se preten-de profundizar al respecto, sino presentar esta temática de interés para el futuro pro-fesor, a partir de las herramientas que le ofrece química del carbono y las nociones de química biológica.

35 

El tema se inicia, haciendo referencia a los dos procesos involucrados en la biotrans-formación: la Fase I, donde se generan moléculas más polares de xenobiótico, mediante reacciones biológicas, similares a las que ocurren en el laboratorio con la salvedad que se verifican en general en el RE (retículo endoplasmático) de las célu-las y están mediadas por enzimas y trans-portadores de electrones

Las reacciones de Fase II, son en general reacciones de conjugación, denominadas así, ya que dichas moléculas se unen a compuestos endógenos (celulares) muy hidrosolubles catalizadas por enzimas es-pecíficas. Las reacciones de fase II sólo se verifican en los organismos vivos.

 

Ilustración 1 Xenobiótico: efectos

36 

 

 

Ilustración 2 Biotransformación del tóxico en el organismo

En las reacciones de Fase II se agregan grupos polares a los productos de las reac-ciones de la Fase I en productos con menor actividad biológica y que pueden excretarse con mayor facilidad en la mayoría de los ca-sos, según expresa Cockerman el al, (1994): “Phase II reactions involve the conjugation of the phase I products with an endogenous substance which usually renders the product less bioactive and more readly excreted”.

La presencia de grupos polares en la molé-cula, por lo tanto, puede darle suficiente ca-rácter hidrofílico para su rápida excreción. Para la mayor parte de las sustancias pola-res, sin embargo, este carácter no es sufi-ciente y requieren una reacción subsiguiente a la de la Fase II para incrementar su solubi-lidad en agua, reacciones que suceden en la Fase II y permiten una rápida excreción a través de la orina. Las sustancias más comu-nes implicadas en la Fase II de conjugación son: ácido glucurónico, sulfato, glutatión, en-tre otros.

37 

Un ejemplo de estudio comparado de reac-ciones de biotransformación Fase I y reac-ción química similar, pero utilizando catali-zadores en el laboratorio.

A continuación se presentan reacciones químicas muy similares, una de ellas anali-zada durante el año en el estudio de al-coholes, la segunda ecuación sin embargo presenta diferencias. Indica: dónde se pro-ducen (laboratorio, cualquier célula, de al-

gún órgano determinado, sustancias que intervienen y función que cumplen y conse-cuencias que ocasiona (en el caso que se verificara en un organismo)”

Las ecuaciones químicas se representan en estos casos, mediante modelos molecula-res con el fin de hacer hincapié en su confi-guración y no habituarnos a las fórmulas semi desarrolladas.  

2.4‐ Integración de elementos de toxicología y farmacología en el análisis de un prospec-to

Esta última parte de las actividades tiene que ver con integrar los conceptos de toxi-cología y reacciones de fase I y II en el aná-lisis de un prospecto y la adecuación al aula de dicha actividad para diferentes niveles de enseñanza, a partir de los 14 años en fun-ción del grado de complejidad.

Actividades sobre prospectos y su adecua-ción al aula

A partir de diversos prospectos de medi-camentos (antibióticos, mucolíticos, antitu-sivos, analgésicos entre otros), diseña

una lámina informativa que indique la in-formación relevante contenida en el mis-mo.

Discute con tus compañeros:

A-Qué podemos analizar de un pros-pecto con:

1- Alumnos de 14 años

2- Alumnos de 15 y 16 años

3- Alumnos de 17 años.

Justifica en cada caso , si es posible. 

38 

B- Selecciona palabras o frases del pros-pecto y transcríbelas en la siguiente tabla, indicando nivel de complejidad y temas pa-

ra relacionar con respecto a nociones de toxicología y hojas de seguridad, si es posi-ble

N  Palabras o frases  Nivel de complejidad apropiado para  Permite profundizar: 

1          

2          

C- A continuación, se presentan posibles ac-tividades diseñadas a partir de un prospec-to, a modo de ejemplo.

Posteriormente a la lectura de las activida-des, intenta diseñar guías de preguntas o problemas a partir de otro prospecto que hayas seleccionado y justifica su selección.

“Cada comprimido efervescente contiene 600 mg de N- acetilcisteína y diversos ex-cipientes”.

A partir de los datos que te presenta el prospecto, expresa la concentración del principio activo por cada 10 g de mues-tra y su composición centesimal. Busca información con respecto al instrumental actual requerido para medir la dosis co-rrespondiente. ¿Qué importancia tiene ello?

¿Qué función cumplen los diversos exci-pientes? Recopila información y en fun-ción de sus propiedades trata de predecir el porqué de su variedad.

A continuación se transcribe un fragmento correspondiente a su Ac. Farmacológica: “La N-Acetilcisteína es un derivado de la cisteína, un aminoácido natural, que redu-ce la viscosidad del mucus bronquial, rom-piendo por reducción los puentes bisulfuro de la fracción proteica de las glicoproteí-nas.”

Escribe la fórmula semidesarrollada de la acetil cisteína y a partir de la siguiente representación de la estructura terciaria de una proteína, indica en ¿qué sitio se genera la reacción? y ¿qué producto es-perarías obtener?

Segmento   de  polipép do 

cuya  estructura terciaria  e-

ne origen en las interacciones 

moleculares    

Tomado de: Blanco, A. Química biológica.  

Bs. As. El Ateneo. 4° edición   39 

2.5.- Más información a partir de

los prospectos.

En este caso se les solicita a los estudian-tes que analicen los siguientes párrafos y los relacionen con los conceptos trabaja-dos. Por otra parte, se indica que sugieran posibles actividades a partir del material presentado para cursos orientados en Cien-cias Naturales en orden creciente de com-plejidad.

AZITROMICINA

“captada por fagocitos que migran a los si-tios de infección...” Vía de eliminación: hepatobiliar

AMOXICILINA

“se distribuye en líquidos biológicos”; “se une a proteínas plasmáticas”

Vías de eliminación: metabolitos glucuróni-dos conjugados hidrosolubles e inacti-vos” (es decir que se generaron reacciones de sustitución con formación de metabolitos más hidrosolubles)

SALBUTAMOL

10% se une a proteínas del plasma. (agentes electrofílicos)

Vía de eliminación como sulfato fenólico biotransformación mediante unión a SO4

-2

que incrementa su solubilidad.

FLUTICASONA

“La absorción por nariz es insignificante debido a la baja solubilidad en agua”. “Se une en un 99% a proteínas plasmáticas”.

Vía de eliminación: “se metaboliza rápida-mente en el hígado por medio del citocromo – 450 y se biotransforma en ácido carboxí-lico que se excreta a través de la bilis

Los resultados obtenidos, a partir de la pre-sente propuesta de aula para el Nivel Supe-rior que involucró a 17 alumnos del profeso-rado de la cátedra de Química del Carbono y por otra parte a 6 alumnos de la Licencia-tura en Enseñanza de las Ciencias de la Universidad Nacional de Gral. San Martín de la cátedra de Didáctica Específica II, han sido un tanto dispares.

Se recopiló información acerca del conoci-miento de terminología específica de ele-mentos de farmacología y conjuntamente, se indagó, en el tipo de prospecto de medi-camento seleccionado, para trabajar con

los estudiantes del Nivel Medio, a partir de temas de química correspondientes a los diseños curriculares de 3°, 4° y 5° año de la Escuela Secundaria (14, 15 y 16 años res-pectivamente) desde un encuadre CTS.

Por otra parte, se examinó la adecuación y pertinencia de las actividades de aula, a partir de los citados prospectos.

Finalmente, se solicitó una valoración per-sonal con respecto al trabajo con la presen-te temática.

3.- Resultados

40 

3.1 Conocimiento de terminología

específica.

La terminología empleada con respecto a elementos de farmacología y toxicología para trabajar esta propuesta didáctica se desconocía en la mayoría de los alumnos pese a que los conceptos presentados apa-recen en prospectos de medicamentos así como también en revistas de divulgación científica y algunos programas radiales y televisivos de salud. Una de las posibles causas de ello tiene que ver con que estas temáticas no se vinculan de alguna manera con los contenidos del profesorado.

Estudiantes    

corresponden  a 

Conocimiento de la 

terminología (%) 

ISFD No 117  10 

UNSAM  20 

Medicamento 

ISDF No 117   

17 estudiantes 

% 

UNSAM 

6 estudiantes 

% 

An tusivo  10.0  — 

Complejo 

Vitamínico 

17.6  33.3 

An nanauseoso  5.0  — 

Analgésico  23.5  33.3 

An histamínico  17.6  16.6 

Fitoterapéu co  5.0  16.6 

An bió co  —  16.6 

An viral  —  16.6 

Vasodilatador  5.0  — 

Sales de  

Rehidratación oral 

5.0  — 

An ácido  10.0  — 

3.2- Tipo de prospecto de medicamento seleccionado

Los prospectos seleccionados fueron variados y algunos de uso veterinario ya que, según expresaron, las mascotas ocupan un lugar importante para los estudiantes de la escuela media.

Los analgésicos, complejos vitamínicos y antialérgicos se seleccionaron en mayor propor-ción debido al mayor consumo de los mismos. Por otra parte los estudiantes justificaron di-cha selección debido a los temas de Química que pueden relacionar.

41 

3.3.- Palabras o frases relevantes, seleccionadas en prospectos. 

 

A continuación se muestran las palabras o frases más relevantes seleccionadas por alumnos de la Licenciatura en Enseñanza de las Ciencias, para trabajar diferentes temas presentes en el DC

A continuación se presentan las palabras o frases más relevantes seleccionadas por estudian-tes del profesorado, para trabajar diferentes temas presentes en el DC:

Prospecto de: 

Palabras o frases  Nivel de com‐plejidad apro‐piado para 

Permite profundizar: 

an bió co 

  

“la acción bactericida de las cefalosporinas depende de la capacidad de alcanzar y unirse a las proteínas(..)” 

15-16 años  Interacciones  moleculares  hidro licas  e hidrofóbicas. 

anitusivo  suspensión  14 años  soluciones 

an bió co  “(..) pueden producirse  reacciones  falso posi -vas de glucosa en orina con soluciones de Feh-ling y Benedict”. 

17 años  Hidratos de carbono. Oxidación de la gluco-sa. 

an viral  “(el an viral  inhibidor de proteasas en el HIV) ha demostrado  inducir  in vivo su propio meta-bolismo y elevar  la biotransformación de algu-nas  drogas metabolizadas  por  las  enzimas  del citocromo P 450 y por glucuronización. 

17 años  Biotransformación  de  tóxicos  y  reacciones de  conjugación.  Interacciones moleculares (aumento  de  la  polaridad  de  la  molécula resultante) 

complejo vitamínico 

Composición de una tableta efervescente  14-15 años  composición centesimal. 

an bió co  Cada 100 ml de gotas pediátricas, con ene 5 g de cefalexina. 

14 años.  soluciones 

analgésico  “(..)la  mayoría  de  la  dosis  se  recupera  en  la orina bajo la forma de metabolitos, ibuprofeno libre o conjugado”. 

17 años  Biotransformación  de  tóxicos  y  reacciones de  conjugación.  Interacciones moleculares (aumento  de  la  polaridad  de  la  molécula resultante) 

complejo vitamínico 

“atención  fenilcetonúricos:  con ene  fenilalani-na” 

16 años  aminoácidos 

   Dosis.  Posología. Acción  terapéu ca.  Excipien-te. Principio ac vo. 

16-17 años  Terminología específica básica de  los pros-pectos de medicamentos 

Prospecto de:  Palabras o frases  Nivel de com‐plejidad apro‐piado para 

Permite profundizar: 

complejo  vita-mínico 

“las vitaminas hidrosolubles del complejo B  

y C” 

     16-17 años.  Interacciones moleculares. 

Estructura molecular. complejo  vita-mínico 

“atención  fenilcetonúricos: con ene  fenila-lanina” 

16 años  aminoácidos 

   Dosis.  Posología.  Acción  terapéu ca.  Exci-piente. Principio ac vo. Sobredosis. 

16-17 años  Terminología específica básica de  los pros-pectos de medicamentos 

complejo  vita-mínico 

Con ene Fosfolípidos (leci na)  16‐ 17 años.  Biomoléculas. 

analgésico  “(..)  la dosis para caninos es de 1-3 mg /Kg totales en el día. 

14 años  soluciones 

Vasodilatador  Excipientes: celulosa microcristalina, Lacto-sa anhidra, ácido silícico, almidón. 

16,17 años  Compuestos químicos 

An histamínico  Ambos  enan ómeros  de  fexofenadina, desarrollaron efecto an histamínico(..)”. 

17 años  estereoisomería 

Suplemento  de hierro 

El hierro elemental  se  transforma a  la  for-ma  ferrosa  por  solubilización  en  el medio ácido del estómago,(..)° 

17 años  Reacciones redox 

           

42 

Como se puede observar en las tablas an-teriores, las palabras o frases selecciona-das son diversas así como los prospectos seleccionados. Sin embargo, la una gran parte de las palabras o frases no se relacio-na con las reacciones de las Fases I y II y ello tiene que ver con la selección del pros-pecto adecuado, pero las relaciones explici-tadas con respecto a temas de química son pertinentes.

Por otra parte, aunque la cantidad de estu-diantes del profesorado es mucho mayor, varios de los trabajos presentados, no foca-lizaron en frases o palabras sino que reali-zaron generalizaciones sobre los posibles temas a trabajar, no se adecuaron a lo es-tablecido.

En general, se consideran diversas frases y palabras que abarcan temas incluidos en los DCs de diversos años. Cabe destacar que los estudiantes de la Licenciatura son profesores que se han recibido hace algu-nos años por cuanto poseen experiencia de aula

3.4.- Valoración personal de la propuesta.

La valoración personal de la propuesta ha sido muy positiva y la mayoría de los estu-diantes, tanto de la Licenciatura como los del profesorado, la han considerado de utili-dad ya que son temas que desconocían y se relacionan de un modo apropiado con los contenidos de Química y Biología, por cuanto pueden trabajarse de un modo transversal a partir de las interacciones CTS.

Estudiantes del profesorado, sin embargo, consideran difícil seleccionar los prospectos adecuados ya que carecen del conocimien-to necesario.

Por otra parte, algunos pocos estudiantes del profesorado con una visión de la ense-ñanza tradicional, piensan sin embargo que son temas que no corresponde tratar ya que no se encuentran en el DC de la escue-la secundaria.

La presente propuesta didáctica, encarada desde una visión sistémica interdisciplinar a partir de la perspectiva Ciencia Tecnología y Sociedad (CTS), se ha presentado en forma abreviada en función de elementos de toxi-cología y farmacología y ha tenido como fi-nalidad, mostrar un sinnúmero de posibilida-des que pueden desarrollarse en el profeso-rado, desde la Química del Carbono y su relación con Química Biológica, así como en Didáctica Específica II de la Licenciatura en Enseñanza de las Ciencias, para profesores.

La mayoría de los estudiantes intentan cam-biar en sus prácticas el encuadre tradicional de las clases de química, pero comentan que les resulta sumamente difícil, por cuanto se hace necesario que ello se verifique a

partir de las materias específicas que se cur-san en la carrera, como lo han solicitado.

Por otra parte, resulta de interés para la co-munidad informarse con respecto a medica-mentos de venta libre así como de los entes nacionales reguladores de medicamentos, a fin de tener una idea de aquello que se con-sume.

Para concluir, las temáticas presentadas han sido recibidas con agrado por estudiantes que requerían información al respecto, dado que se trata de temas de actualidad, relacio-nados con la ciencia y la sociedad, que se presentan en los medios masivos de comuni-cación.

4. Consideraciones finales.

43 

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Bibliografía

45 

 

REFLEXIONES SOBRE LA ENSEÑANZA

DEL CONCEPTO DE CINÉTICA QUÍMICA

EN EDUCACIÓN MEDIA A PARTIR DEL MODELO

DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS1

Donato E, Andrés E2 dqu925_adonato@pedagogica.edu.co

Zúñiga G, Laura R2 dqu.lzuñiga@pedagogica.edu.co,

Resumen

En este trabajo se muestran algunas de las reflexiones que han tenido lugar en el seminario de Pedagogía y Didáctica III de la Licenciatura en Química en la Universidad Pedagógica Nacio-nal, sobre la importancia que tiene el modelo de resolución de problemas en la enseñanza de las ciencias y particularmente de la química. Se presentan algunas implicaciones pedagógi-cas y didácticas que tiene el modelo en la enseñanza del con-cepto de cinética química en educación media, considerando como estrategia metodológica la identificación de ideas previas de los estudiantes y el planteamiento de situaciones problema que difieren de los ejercicios de lápiz y papel. Lo anterior con el fin de generar, desarrollar y fortalecer en los estudiantes cam-bios conceptuales, actitudinales, metodológicos en torno a la temática.

1 Trabajo desarrollado en el Seminario de Pedagogía y Didáctica III UPN

2 Estudiantes del Departamento de Química de la UPN

 

En la investigación educativa existe la preocupación por encontrar metodologías y estrategias que permitan el aprendizaje significativo de conceptos. Dichos resulta-dos han evidenciado que la enseñanza de las ciencias experimentales, como la quí-mica, además del desarrollo de los conte-nidos, debe propiciar procesos de pensa-miento que le permitan al alumno enten-der, interpretar y analizar el mundo en el que vive, sus propiedades y sus transfor-maciones; recurriendo, con un poco de imaginación y creatividad, a modelos que le permitan explicar lo abstracto de la quí-mica (Pozo & Gómez, 2004, p.150), ade-más, debe formar actitudes positivas, in-tereses y valores en los estudiantes para hacer de ellos individuos interesados por la ciencia.

En cuanto a la enseñanza del concepto de Cinética Química, se evidencia que aún falta profundizar al respecto, destacando la importancia del concepto en la formación académica de los educandos y la inciden-cia de las ideas previas de los estudiantes para que se promueva un aprendizaje sig-nificativo. Una dificultad marcada en el aprendizaje de reacción química, que im-plica la cinética química y los mecanismos de reacción, es que para los adolescentes la realidad del mundo natural coincide con las percepciones sensoriales del sujeto, no

comprenden que existen distintos niveles de descripción de la materia: el nivel ma-croscópico de las sustancias con sus pro-piedades y cambios y, por otra parte, el nivel microscópico de aquellas mismas sustancias que la Química modela a base de átomos(Furió & Furió, 2000).

Por lo anterior, es necesario el desarrollo de un modelo de enseñanza desde la Re-solución de problemas, que mejore la com-prensión en torno a la temática de Cinética Química, el cual se presenta en este traba-jo; a partir de la revisión teórica sobre el modelo y reflexiones sobre la implementa-ción del mismo en la enseñanza de la ciné-tica química, se plantea la transformación de ejercicios presentados en los libros so-bre dicho tópico, en problemas que de-manden un desafío intelectual tanto para el estudiante como para el docente. Asimis-mo, se propone un instrumento para la identificación de ideas previas sobre la te-mática con la intención que sea punto de partida para generar cambios conceptua-les, metodológicos y actitudinales en los estudiantes. Finalmente se muestran una serie de situaciones problemas que serán presentadas a los estudiantes para su re-solución a través de las diferentes etapas, según la revisión teórica realizada (García, 2003).

INTRODUCCIÓN

47 

El proceso de resolución de problemas ha sido trabajado desde la epistemología, la psicología y la Didáctica. Desde los argu-mentos epistemológicos, autores como Karl Popper, Thomas Kuhn y Sthepen Toulmin, consideran que la resolución de problemas es crucial en el desarrollo de las teorías científicas, ya que el hombre no ha parado de buscar soluciones a los incesantes pro-blemas que surgen en la sociedad ni de contrastar dichas soluciones. En este senti-do, la Epistemología y la Didáctica son dos disciplinas que reconocen que el objetivo de las ciencias no es otro que resolver pro-blemas y que la enseñanza de las ciencias debe tener como fundamento la formación de actitudes científicas mediante procesos de investigación en el aula. (Mora & García, 1996).Desde los argumentos psicológicos, la teoría asociacionista propone los siguien-tes pasos para la resolución de problemas: enfrentamiento con la situación problema, selección de las respuestas más adecua-das, establecer las relaciones existentes en-tre las respuestas, construcción de familias jerárquicas de hábitos y la aplicación de há-bitos jerarquizados (García J. 2003).

Los aportes realizados desde artículos pu-blicados en diferentes revistas sobre investi-gación educativa, exploran las causas de las deficiencias y fallos de los estudiantes cuando resuelven problemas típicos de los

exámenes habituales, señalando el impor-tante papel que juega la estructura cognos-citiva de la memoria para determinar su comportamiento en la resolución de proble-mas, sugiriendo también como herramienta de diagnóstico los mapas cognoscitivos (Kempa, 1986). De Jong (1998) expone que la resolu ción de problemas prácticos debe-ría funcionar principalmente como instru-mento para el desarrollo de conceptos cien-tíficos y de métodos prácticos, lo que impli-ca la integración de la teoría y la práctica. Sin embargo, en muchos casos, esta inte-gración es más bien escasa. Por ejemplo, los alumnos tienen que usar un libro de tex-to para la teoría y otro para los experimen-tos, pero los contenidos no están conecta-dos entre sí por medio de referencias mu-tuas.

En relación con el tópico de cinética quími-ca, tratado en el presente trabajo y que está íntimamente ligado con el tema de equilibrio químico, Quilez Pardo, Solaz Portoles, Cas-telló Hernández y Sanjosé López (1993), expresan en sus trabajos que la resolución de problemas de equilibrio químico por pro-fesores, conduce a un tratamiento superfi-cial del mismo en el que no se realiza un control riguroso de variables, empleándose estrategias de resolución de tipo algorítmico que llevan a la obtención de un resultado que en muy pocos casos es analizado.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

48 

 

IMPLICACIONES PEDAGÓGICAS

Y DIDÁCTICAS

En los procesos de resolución de proble-mas y para subsistir en el mundo contem-poráneo, un mundo lleno de constantes cambios y desarrollo, se requiere según García J. (2003), de la capacidad de deci-sión y de participación de los individuos. El modelo de Resolución de Problemas, favo-rece el desarrollo capacidades cognitivas, actitudinales y procedimentales, que le ayu-den al alumno a enfrentarse al mundo, al dar solución a los problemas tanto teórica-mente como en la práctica, a través de la exploración experimental. Al considerar el aprendizaje como la construcción de cono-cimientos, de relaciones y significados, es posible promover cambios conceptuales, metodológicos y actitudinales, partiendo de la contrastación entre las ideas previas y las nuevas, sobre situaciones problemas que se extraen de la cotidianidad.

En el planteamiento de las situaciones pro-blemas, el alumno inicia preguntándose có-mo solucionar el problema, da explicacio-nes y posibles respuestas que permiten evidenciar las concepciones que tiene so-bre los contenidos involucrados. El docente debe tener en cuenta la expresión de los preconceptos de los alumnos; debe identifi-car, comprender, investigar y reflexionar, respecto a la existencia de obstáculos epis-temológicos, ontológicos y conceptuales en los estudiantes; ya que a partir del trabajo realizado en relación con la identificación de ideas previas, se promueve un aprendi-zaje significativo en el que el estudiante re-laciona e interactúa con los materiales de

aprendizaje y sus ideas previas activadas, para darles sentido y modificarlas cimen-tando un nuevo conocimiento (Pozo & Gó-mez, 2004).Existen múltiples instrumentos para la identificación de ideas previas; res-pecto al tópico de cinética química y com-portamiento de los gases, en el marco del presente trabajo se propone un instrumento que consta de cuatro situaciones problema construidas por los autores. (Anexo No 1).

Resulta de gran importancia que el docente entienda y diferencie un problema de otro tipo de situaciones o ejercicios. Caballer, M., y Oñorbe, A (2000,p.109) definen el problema como “…Una tarea que de entra-da no tiene solución evidente: exige investi-gación, es toda dificultad que no puede su-perarse automáticamente sino que requiere la puesta en marcha de actividades orienta-das hacia su resolución”. Las situaciones problema, representan una gran dificultad para los estudiantes, ya que no les basta con los conocimientos previos que tienen sobre un tópico determinado, sino que tie-nen que recurrir a fuentes de información e incluso a procedimientos y experiencias que les ayuden a esclarecer y hallarle solu-ciones a los problemas planteados. De igual manera, se debe tener cuidado en los libros que se consultan, pues la gran mayo-ría, presentan ejercicios como problemas. Respecto al tópico de cinética química, se presenta el siguiente ejemplo:

En la reacción de formación del agua a par r de

sus componentes han desaparecido 0.2 mol/

litro de oxígeno en 3 segundos. Calcula la velo‐

cidad de reacción en ese intervalo de empo,

referida a un reac vo y al producto.

 49 

Este ejercicio sobre el tema de cinética quí-mica, implica la utilización de una serie de algoritmos y pasos, que no requieren de un análisis profundo por parte del estudiante. Sin embargo, el profesor puede ponerse en la tarea de transformar dichos ejercicios en problemas, ya sean de tipo cualitativo o cuantitativo. Para el ejercicio anterior se pro-pone la siguiente situación problema:

“El agua está en muchos lugares: En las nu-bes, en los ríos, en la nieve y en el mar. También está donde no la podemos ver, co-mo en nuestro cuerpo. Un 70% de nuestro cuerpo está constituido por agua; encontra-mos agua en la sangre, en la saliva, en el interior de nuestras células, entre cada uno de nuestros órganos, en nuestros tejidos e incluso, en los huesos. A su vez el agua está formada por dos partes de hidrógeno y una de oxígeno, su fórmula es H2O. Si observas intervalos de tiempo en la reacción de for-mación del agua, ¿será posible que la velo-cidad de dicha reacción aumente, conside-rando que han desaparecido 0.2 mol/litro de oxígeno en 3 segundos? ¿Qué indica la constante de velocidad de dicha reacción y que cambia a medida que pasa el tiempo?”

Para el diseño de situaciones problema, García J. (2000) propone unos criterios que deben cumplir dichas situaciones: la corres-pondencia entre la situación problémica y los conceptos a enseñar; la utilización de la his-toria de las ciencias como fuente para el di-seño de las situaciones, desarrollos técnicos y tecnológicos, el carácter creativo, lúdico, imaginativo y contextualizado de los proble-mas. El diseño y resolución inicial de proble-mas cualitativos, debe exigir la elaboración de modelos y explicaciones, para luego sí proponer problemas cuantitativos. Cumplien-do con los anteriores criterios, se propone una situación problema respecto al tópico de cinética química:

“Harry Luwding era alumno de Astronomía del Departamento de Física y Astronomía en la Universidad de Waterloo (Canadá), cuan-do, en 1980, descubrió, con un telescopio satelital la aparición del "agujero" de ozono sobre la Antártida. A partir de esta situación:

Propón algunas acciones que condujeron a la aparición del agujero de ozono.

Selecciona uno de los compuestos quími-cos que atacan a la capa de ozono signifi-cativamente, y consulta sobre el mecanis-mo de reacción, a través del cual realizan dicha tarea.

Indica el mecanismo de reacción de uno de los compuestos químicos que atacan la capa de ozono y en el que interviene algún catalizador. Identifica las diferencias entre las velocidades de reacción de la reacción del ítem anterior y la de éste ítem, para lo cual podrás asignar valores numéricos.

Sugiere maneras de proteger la capa de ozono, las formas de hacerlas saber a las personas más cercanas (padres de fami-lia, vecinos, amigos, etc.) para socializar-las con el grupo”.

Los problemas diseñados deben estar rela-cionados con el medio socio natural y tecno-lógico en el cual viven los alumnos, lo cual favorece la motivación en los estudiantes, que según García J. (2000), está relaciona-da con la importancia que ellos atribuyen a los problemas planteados, que éstos sean reconocidos como solucionables, de interés y de algún grado de utilidad en la cotidiani-dad. Como otro ejemplo de la implementa-ción del modelo didáctico, en relación con los conceptos de velocidad de reacción y cinética de las reacciones químicas, en el Anexo No 2, se presenta la adaptación de una actividad (Bello, L. s.f, 2000) en la que se pretenden determinar algunos paráme-tros que intervienen en la reacción del Al-kaSeltzer con agua, una sustancia de uso cotidiano para el alivio de molestias gástri-cas.

50 

El proceso de enseñanza-aprendizaje del te-ma de Cinética de las reacciones Químicas se puede fomentar y desarrollar mediante la aplicación de una estrategia metodológica, basada en el modelo de resolución de pro-blemas, que puede favorecer en los estu-diantes cambios actitudinales, conceptuales y metodológicos.

Es importante resaltar el papel y la importan-cia que tiene la actividad dirigida a la identifi-cación de ideas previas que poseen los estu

diantes, en torno a los diversos contenidos

que se trabajan en el aula de clase, ya que así se obtiene valiosa información que permi-te reestructurar los procesos de enseñanza-aprendizaje.

Es necesario que en los profesores se gene-re un ejercicio reflexivo en torno a la planea-ción de actividades, contemplando implica-ciones pedagógicas y didácticas para la en-señanza del concepto de cinética de las reacciones químicas, desde el modelo didác-tico de resolución de problemas, con el fin de propiciar aprendizajes significativos en los estudiantes.

 

CONSIDERACIONES FINALES

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Caballer, C. Furió, M. Gómez, M. Jiménez, J. Jorba, y otros, 

La Enseñanza y el aprendizaje de las ciencias de la natura‐

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BIBLIOGRAFÍA

51 

 

 

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 

INSTRUMENTO PRELIMINAR PARA LA  IDENTIFICACIÓN IDEAS 

PREVIAS RESPECTO A CINÉTICA QUÍMICA y COMPORTAMIENTO 

DE LOS GASES 

 

Nombre:_____________________________ Edad:________   

Curso________      

Apreciados  Estudiantes:  Con  el  presente  instrumento  se  desea iden ficar sus conceptos previos sobre el tema de estudio. A par‐r de la siguiente información y de algunas situaciones problema, 

por favor marque con X la opción que considere correcta; en caso de no conocer la respuesta no marque ninguna de las opciones. 

Situación Nº 1: Responda la pregunta a par r  

de la siguiente información 

Una fábrica  que se dedica a la producción de cilindros que con e‐

nen gas propano (H3C‐CH2‐CH3), con una capacidad de 30 lbs., los 

cuales están almacenados en un cuarto oscuro a una temperatura 

de 25 ºC. En la noche un corto circuito provoca un incremento de 

temperatura de 25 ºC hasta 500 ºC en el cuarto oscuro. Todos los 

cilindros se encuentran con sus llaves de seguridad cerradas. 

 

1.‐ ¿Qué cree que  le ha sucedido a  las par culas conteni‐

das en el cilindro por el efecto de la temperatura? 

 

a.  La  velocidad  de  las  par culas  del  gas  disminuye  pero 

aumentan sus choques contra las paredes. 

b.  La velocidad de las par culas  aumenta pero el número 

de choques entre ellas permanece igual 

c.  La  velocidad de  las par culas  aumenta  al  igual que  el 

número de choques contra las paredes 

d.  Las par culas aumentan su tamaño a causa del incre‐

mento de la temperatura     

Situación Nº 2 Responda la pregunta 2 a par r d e la siguiente información. 

 

Cuando usted va al médico porque está enfermo, es posible que  le  apliquen  una  inyección  con  una  jeringa;  la  jeringa que es usada para vacunar o  inyectar medicamentos  ene un  émbolo,  con  el  que  puede  desplazar  una  can dad  de sustancia  (líquida  o  gaseosa)  hacia  el  exterior,  aplicando una fuerza (presión). 

 

Si  en una  jeringa  sellada  hay  aire,  y  se  lee  que hay  5mL, después de presionar el émbolo,  y desplazarlo hasta 2mL (sin  dejar  escapar  el  aire),    ¿qué  sucederá?  Responda  las siguientes preguntas. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.‐ ¿Cómo se comportan las par culas en el embolo al 

disminuir el volumen? 

a.  Las par culas de gas aumentan su temperatura 

b.  Las  par culas  chocan más  frecuentemente  contra 

las paredes y aumentan de velocidad 

c.  El gas no sufre ningún cambio  

d.  Las  par culas  disminuyen  de  tamaño  por  que  ha 

disminuido el volumen 

Situación Nº 3 Responda la pregunta 3 a par r  

de la siguiente información. 

 

Imagine que se encuentra en el círculo polar ár co en don‐de encontramos diferentes animales como: el oso polar, la foca, pingüinos,  algunas ballenas  etc.,  y un  cien fico  está averiguando por qué el oso polar no necesita alimentarse en grandes can dades durante la época de invierno intenso (es decir, cuando se encuentra en hibernación) 

ANEXOS

52 

3. La mejor respuesta a la que el cien fico llegó es: 

a.  Al disminuir la Temperatura, disminuye la velocidad de las reacciones metabólicas, reduciendo la necesidad de alimentarse. 

b.  Al disminuir la Temperatura, aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas, reduciendo la necesidad de alimentarse. 

c.  Al aumentar  la Temperatura de  su cuerpo, disminuye la velocidad de  las  reacciones metabólicas ocasionan‐do una llenura total. 

ANEXO No 2 

“QUÍMICA Y PRODUCTOS DE USO COTIDIANO” 

Obje vo: Determinar algunos parámetros que intervienen en la reacción del AlkaSeltzer con agua, para comprender los conceptos de velocidad de reacción y ciné ca de las reacciones químicas. 

¿Qué necesitas? 

1 Mechero Bunsen 

1 Tela de alambre 

1 Mortero con pistilo. 

Agua  Termómetro 

1 Balanza granearía 

1 Espátula 

1Tripié 

1Cronómetro 

1Pinzas para vaso 

1Probeta 

3 Vasos de precipitado 

Sustancias

11 g AlkaSeltzer 

1 g Sal de uvas 

1 g Tabcín 

Hipótesis  

Elabora la hipótesis a par r del siguiente cues onamiento: ¿En qué vaso será más rápida la reacción y por qué? 

 Procedimiento: 

1. En  tres vasos ponga 1 g de AlkaSeltzer de  la  siguiente manera: en el primero,  en polvo; en el segundo, en  troci‐

tos y en el tercero en trozo completo. Agrega agua y mide el  empo que tarda en reaccionar. 

2. Ponga  después en tres vasos, con la misma can dad de agua, las siguientes can dades de AlkaSeltzer: 0.5 g, 1g  y  2g. Anota el  empo de la reacción. 

3. En otros tres vasos, agregue 1g de AlkaSeltzer en la mis‐ma can dad de agua a tres temperaturas diferentes.  Ob‐serva el  empo de la reacción en cada uno. 

4. En otros tres vasos   con  igual can dad de agua, agrega 1g de AlkaSeltzer, al primero; 1g de sal de uvas, al segundo y 1g de Tabcín al tercero. Mide el  empo de la reacción de cada vaso. 

Prevención y seguridad 

La  requerida en el  laboratorio para el uso del mechero y del material de vidrio caliente. 

Registro de observaciones 

Registra en cada caso el  empo que tarda en efervescer el producto en agua. 

 

 

Cues onario de reflexión sobre las situaciones problema: 

1.‐  ¿Por  qué  tardó  menos  empo  en  reaccionar  el  Al‐kaSeltzer en polvo que en trozo completo? 

2.‐ Establece una relación entre  la masa del AlkaSeltzer y el  empo de la reacción. 

3.‐ Explica qué efecto  ene la temperatura sobre las reac‐ciones.  

4.‐  ¿Depende el  empo de  reacción de  la marca  comer‐cial? ¿Por qué? 

 

Conclusiones 

 Considerando el cues onario de  reflexión y contrastando los resultados con tu hipótesis, elabora tus conclusiones. 

Tiempo de Reacción  Vaso 1 

Vaso 2 

Vaso 3 

Obser‐vaciones 

Tamaño de Par cula             

Can dad de AlkaSeltzer             

Temperatura del Agua             

Diferentes Sustancias             

53 

Divulgación Científica

Nomenclatura de compuestos que tienen átomos de nitrógeno

Este documento (tercera parte) es una versión de las recomendaciones dadas por la IUPAC, 1979, para la nomenclatura de compuestos nitrogenados

http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/

Nitrilos

Regla C – 832

En la nomenclatura sustitutiva, los nitrilos se nombran utilizando los siguientes métodos:

832.1 Los compuestos RCN, en los que el átomo de nitrógeno con un triple enlace, remplaza los tres átomos de hidrógeno del átomo de carbono final de una cadena de un hidrocarburo acíclico, se nombran añadiendo los términos “nitrilo” o “dinitrilo” al nombre del hidrocarburo

CH3

N

12

34

56

Hexanonitrilo

N

N

Hexanodinitrilo

Tenga en cuenta: Aquí y en la regla C – 832.3, el término “nitrilo” indica el triple enlace del átomo de nitrógeno y no se refiere al átomo de carbono enlazado a él. La numeración de la cadena carbonada se inicia en este átomo de carbono.

832.2 Si los compuestos RCN se consideran como derivados de los ácidos, RCOOH, en cuyo nombre sistemático se utilizan los términos “ácido carbocíclico”, se nombran sustituyendo estos términos por “carbonitrilo”

CN

Ciclohexanocarbonitrilo

N

N

CN

12

34

56

1.3.6 – Hexanotricarbonitrilo

N

S CN

2 – Tiazolcarbonitrilo

832.3 Si los compuestos RCN se consideran como derivados de los ácidos, RCOOH, en cuyo nombre trivial se utilizan “ácido” y “oico”, “ácido” “ico” se nombran sustituyendo estos términos por “onitrilo

N

Benzonitrilo

CH3N

Propionitrilo

NN

Oxalonitrilo

832.4 Si se utiliza el procedimiento radicofuncional para nombrar los compuestos RCN, se da el nombre del radical seguido por el término “cianuro” para el grupo –CN.

CH3N

O

CN

Cianuro de Etilo Cianuro de Benzoilo

832.5 Cuando el compuesto, además de tener el grupo CN, tiene otro grupo de mayor prioridad, el grupo CN se denomina “ciano”

O COOHNC

123

4

O

NH2

NC

CN

Ácido 5-ciano – furoico 2,4-dicianobenzamida

55

Quizás, uno de los aspectos de la educación que más preocupa a los docentes en todos los niveles y modalidades del sistema educativo está relacionado con la planeación, aplicación y eva-luación de estrategias de enseñanza que favorezcan el aprendi-zaje de los estudiantes. No obstante, es bien poco lo que sabe-mos acerca de cómo emplear de manera eficiente y eficaz las diversas estrategias de enseñanza que se emplean con frecuen-cia en el proceso educativo.

En la obra aquí referenciada diversos autores plantean cómo emplear de manera ágil y sencilla algunas de las estrategias de enseñanza más comunes. Los autores hacen una revisión al proceso de planeación didáctica, los objetivos instruccionales, las técnicas para la exposición de una clase, la elaboración de preguntas, la comunicación interpersonal, la enseñanza de con-ceptos, la conducción del salón de clases , el aprendizaje coope-rativo y la evaluación. Seguramente, estos temas no son nue-vos, no obstante, a juzgar por los resultados deficientes de aprendizaje que alcanzan los estudiantes, vale la pena rechazar algunas prácticas educativas que a todas luces son ineficaces y que ameritan una revisión desde la perspectiva que nos ofrecen los autores de esta obra.

La obra, dividida en 10 capítulos, recoge algunos planteamien-tos de autores como Bloom, para proponer, a través de ejem-plos y ejercicios, situaciones prácticas que favorecen los pro-cesos de análisis y toma de decisiones del profesorado respecto a diversidad de problemáticas de aprendizaje de los estudiantes.

Estrategias de enseñanza. Guía para una mejor instrucción

Cooper, James. M. (2002) compilador. Editorial Limusa, S.A México D.F. (Título original: Classroom Teaching Skills). Trad. Maria Teresa García Arrollo.

Referencia Bibliográfica

SEPTIEMBRE 1992

SEPTIEMBRE 2012