Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Magíster en … · 2016-10-12 · Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Magíster en Didáctica de las Ciencias Experimentales

APRENDIZAJE DE LA QUÍMICA GENERAL CON UTILIZACIÓN DE LA

ESTRATEGIA ZDP Y USO DE MAPAS CONCEPTUALES EN LAS

ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE LABORA

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Didáctica de las Ciencias Experimentales



ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE LABORATORIO.

Profesora Guía: Mg. Leontina Lazo Santibáñez.

Alumnos: Q.I. Francisco J. Cañas Urrutia

B.Q. Carlos M. Cárcamo Díaz

Fecha: 05 de Abril del 2011



TORIO.

: Mg. Leontina Lazo Santibáñez.

Alumnos: Q.I. Francisco J. Cañas Urrutia

B.Q. Carlos M. Cárcamo Díaz

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Magíster en Didáctica de las Ciencias Experimentales

Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio i

AGRADECIMIENTOS

A nuestras respectivas esposas, Paula Sáez y Claudia Pino, por su cariño y

comprensión.

A nuestras familias, por su confianza y su apoyo en estos años de estudios.

A nuestra profesora guía Leontina Lazo, por su orientación y ayuda para el desarrollo

del presente trabajo.

A los profesores, amigos y colegas de la Pontificia Universidad Católica de

Valparaíso, por los momentos inolvidables que hemos vivido.

A la Universidad Andrés Bello y Universidad Santo Tomás, por las facilidades

entregadas tanto en lo personal y académico para llevar a cabo este trabajo.

Y finalmente a todas las personas que se cruzaron en este camino y que nos dieron

palabras de aliento y apoyo.


Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio ii

RESUMEN

Esta investigación enfocó su estudio en el deficiente aprendizaje en términos de

rendimiento académico que obtienen los alumnos del área de la Salud en la asignatura

de Química General, específicamente en los temas relacionados con las disoluciones

químicas y la determinación del pH.

La Zona de Desarrollo Próximo (ZDP) desarrollada por Vygotsky se define como la

distancia en el nivel real de desarrollo y el nivel de desarrollo potencial, determinado

por la capacidad de resolver independientemente un problema, bajo la guía de un

tutor. Ahora bien, Novak señala que los Mapas Conceptuales (MC) son estrategias,

método y recurso esquemático, para así visualizar conceptos jerárquicos entre

conceptos.

Para resolver el problema se utilizó la estrategia de la ZDP, y además los Mapas

Conceptuales, todo esto como complemento a dos actividades prácticas de laboratorio

durante la enseñanza del tema con el fin de alcanzar un aprendizaje sustentable.

La aplicación de estas estrategias mejoró el proceso de aprendizaje de los temas de

pH y disoluciones, permitiendo que los estudiantes participasen de su propio

aprendizaje con sus pares y se involucran más con la disciplina. Todo ello propició el

diálogo, la creatividad, los hábitos de indagación y estudio, y fomentó la tolerancia y

la capacidad de crítica de los alumnos

Los estudiantes comúnmente consideran que la Química es una ciencia aburrida y

difícil de comprender, pero una vez que fueron aplicadas estas estrategias de

aprendizaje cambiaron su percepción pues ellos fueron capaces de aplicar sus

conocimientos a través de sus diseños, y aprender bajo la modalidad grupal y además

una manera dinámica.

Finalmente, la mayoría de los estudiantes están dispuestos a utilizar esta técnica en el

estudio de esta ciencia y de otras asignaturas complementarias, lo que se debería a las


Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio iii

características que presenta esta estrategia y al buen rendimiento obtenido por ellos

durante el estudio.

PALABRAS CLAVES: ZDP, Mapa Conceptual, Aprendizaje, Significativo,

Sustentable.


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ABSTRACT

This research focused their study on learning in terms of poor academic performance

that students get the health area in the General Chemistry course, specifically on

issues related to the chemical solutions and the determination of pH.

The Zone of Proximal Development (ZPD) developed by Vygotsky defined as the

distance in the real level of development and level of potential development as

determined by the ability to solve a problem independently, under the guidance of a

tutor. But Novak says that concept maps (CM) are strategies, methods and resources

schematic to visualize concepts and hierarchical relationships between concepts.

To solve this problem we used the strategy of the ZPD, plus concept maps to

supplement this two laboratory practical activities for teaching the subject in order to

achieve a sustainable learning.

The implementation of these strategies improved the learning process pH issues and

solutions, allowing students to participate in their own learning with their peers and

become more involved with the discipline. This led to the dialogue, creativity, habits

of inquiry and study, and to promote tolerance and critical skills of students

Students commonly believe that chemistry is a science boring and hard to understand,

but once they were applied these learning strategies changed their perception as they

were able to apply their knowledge through their designs, and learning in the form

group and also a dynamic way.

Finally, most students are willing to use this technique in the study of this science and

other complementary courses, which is due to the features with this strategy and the

good performance obtained by them during the study.

KEYWORDS: ZPD, Concept Map, Learning, Significant, Sustainable.


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ÍNDICE

1. Introducción ____________________________________________________ 9

2. Marco Teórico _________________________________________________ 12

3. Hipótesis ______________________________________________________ 43

4. Objetivos ______________________________________________________ 43

4.1. Objetivo General ________________________________________________ 43

4.2. Objetivos Específicos _____________________________________________ 43

5. Metodología ___________________________________________________ 44

5.1. Instrumento de Recolección de Información __________________________ 45

5.2. Aplicación de la Estrategia ________________________________________ 46

5.3. Diseño de las sesiones de aprendizaje ________________________________ 46

6. Material Didáctico ______________________________________________ 48

7. Análisis Estadístico de Resultados Obtenidos _________________________ 48

8. Resultados _____________________________________________________ 49

8.1. Encuesta 1: Herramientas de aprendizaje ____________________________ 49

8.2. Evaluación de Mapas Conceptuales _________________________________ 51

8.3. Resultados de Evaluaciones Realizadas ______________________________ 55

8.4. Encuesta 2: Herramientas de aprendizaje ____________________________ 64

9. Discusiones ____________________________________________________ 67

10. Conclusiones __________________________________________________ 69

11. Bibliografía ____________________________________________________ 72

12. Anexos _______________________________________________________ 80

12.1. Anexo 1: Sesiones de aprendizaje ___________________________________ 80


Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio vi

12.1.1. Sesión 1: Teoría, aplicación y confección de mapas conceptuales como herramienta

de aprendizaje ________________________________________________________________ 80

12.1.2. Sesión 2: Clase de diluciones (anexo 6) __________________________________ 82

12.1.3. Sesión 3: Clase de pH. (Anexo 7) _______________________________________ 84

12.1.4. Sesión 4: Ejercicios de disoluciones y pH ________________________________ 86

12.1.5. Sesión 5: Aplicación de disoluciones y pH _______________________________ 87

12.1.6. Sesión 6: Aplicación de disoluciones y pH _______________________________ 89

12.2. Anexo 2: Encuesta 1: Herramienta de aprendizaje _____________________ 90

12.3. Anexo 3: Encuesta 2: Herramienta de aprendizaje _____________________ 91

12.4. Anexo 4: Rúbrica de puntuación de Mapas Conceptuales _______________ 92

12.5. Anexo 5: Clase de Mapas Conceptuales ______________________________ 95

12.6. Anexo 6: Clases de Disoluciones ____________________________________ 96

12.7. Anexo 7: Clase de pH _____________________________________________ 98

12.8. Anexo 8: Guía de ejercicios de disoluciones y pH _____________________ 101

12.9. Anexo 9: Práctico 1 de Disoluciones y pH ___________________________ 104

12.10. Anexo 10: Quiz de pre-laboratorio _______________________________ 107

12.11. Anexo 11: Pauta de corrección de informe de laboratorio ____________ 108

12.12. Anexo 12: Muestra problema. ___________________________________ 111

12.13. Anexo 13: Mapas Conceptuales de Materia________________________ 112

12.14. Anexo 14: Mapas Conceptuales de Disoluciones ____________________ 116

12.15. Anexo 15: Mapas Conceptuales de Ácido – Base ___________________ 120


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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje. 49

Tabla 2: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te

genera mejores resultados? __________________________________________________________ 49

Tabla 3: Pregunta 3: ¿Estarías dispuesto a aprender y desarrollar un método de aprendizaje nuevo? _ 50

Tabla 4: Pregunta 4: Si no conoces ningún método de aprendizaje, ¿estarías dispuesto a aprender y

desarrollar uno de ellos? ____________________________________________________________ 50

Tabla 5: Rúbrica corrección de mapas conceptuales sobre el tema de materia. __________________ 51

Tabla 6: Criterio de Evaluación. _____________________________________________________ 51

Tabla 7: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales. _______________________________________ 51

Tabla 8: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema Disoluciones _________________ 52

Tabla 9: Criterios de Evaluación _____________________________________________________ 52

Tabla 10: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales ______________________________________ 53

Tabla 11: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema de pH _____________________ 53

Tabla 12: Criterios de Evaluación ____________________________________________________ 54

Tabla 13: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales ______________________________________ 54

Tabla 14: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Estudio. _________________ 55

Tabla 15: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Segundo Semestre del Año 2009.

_______________________________________________________________________________ 56

Tabla 16: Datos Estadísticos de Estudios Realizados. _____________________________________ 58

Tabla 17: Datos Estadísticos Año 2009. _______________________________________________ 59

Tabla 18: Datos Estadísticos y t-student del Quiz de Pre-Laboratorio. ________________________ 60

Tabla 19: Datos Estadísticos y t-student en el Informe de Laboratorio. ________________________ 61

Tabla 20: Datos Estadísticos y t-student en las pruebas Solemnes. ___________________________ 62

Tabla 21: t-student, de los Resultados Obtenidos en el Estudio ______________________________ 63

Tabla 22: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje.64

Tabla 23: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te

genera mejores resultados? __________________________________________________________ 65

Tabla 24: Pregunta 3: ¿La técnica de Mapas Conceptuales, te sirvió para mejorar tu aprendizaje? ¿Por

qué? ___________________________________________________________________________ 65

Tabla 25: Pregunta 4: ¿Utilizarías esta técnica en el estudio de ésta y de otras asignatura? ________ 65


Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio 9

1. INTRODUCCIÓN

La asignatura Química General es una disciplina de tipo teórico-práctico que entrega

a los estudiantes nociones básicas de química en aspectos relacionados con la

cuantificación de la materia, estructura química, propiedades fisicoquímicas y

reactividad química de las sustancias, de manera que el alumno se desempeñe

exitosamente en las asignaturas de los cursos superiores que requieren dichos

conocimientos. La química como disciplina comprende un sistema de conceptos y

habilidades que sientan las bases fundamentales en la concepción científica del

mundo y por ende es muy importante para el desarrollo de habilidades científicas del

alumno.

En específico, el aprendizaje de la química y el desarrollo del estudiante en lo

académico y personal son, actividades sociales y colaborativas que no pueden ser

"enseñadas" por nadie pero si guiadas, por lo cual depende del estudiante construir su

propio sistema de saberes, según la concepción vigotskiana. (Bello, 2000;

Campanario, 1999; Vygotsky, 1988).

Newman, Griffin y Cole, (1991) señalan: “El concepto de Zona de Desarrollo

Próximo (ZDP) es central en el marco de los aportes de esta teoría al análisis de las

prácticas educativas y al diseño de estrategias de enseñanza. Se pueden considerar

dos niveles en la capacidad de un alumno, por un lado el límite de lo que él solo

puede hacer, denominado nivel de desarrollo real y por otro, el límite de lo que

puede hacer con ayuda, el nivel de desarrollo potencial”.

La ZDP puede ser usada para diseñar situaciones apropiadas durante las cuales el

alumno podrá ser provisto del apoyo adecuado para un aprendizaje significativo.

Numerosas investigaciones realizadas en el ámbito de los procesos de enseñanza y

aprendizaje señalan que el conocimiento de tipo conceptual y explicativo no se



transmite como comúnmente se hace, sino que cada individuo lo construye, por lo

que nuestra propuesta de investigación pretende que los estudiantes logren un

aprendizaje sustentable y posiblemente significativo.

El aprendizaje sustentable es aquel en el que la información recibida o parte de ella

fue apropiada correctamente por el estudiantado aumentando y enriqueciendo la

estructura cognitiva previamente existente. (Galagovsky, 1993a, 1993b, 1999, 2004)

Para lograr este tipo de aprendizaje se implementará la estrategia metacognitiva de

los Mapas Conceptuales (MC) en las prácticas de laboratorio, los cuales se

encuentran relacionados con la teoría trabajada en la asignatura de Química.

Los mapas conceptuales corresponden a una forma sencilla de visualizar los

conceptos y relaciones jerárquicas entre ellos, y la segunda, las actividades

experimentales, permiten que los estudiantes comprendan mejor los conceptos

teóricos aprendidos en el aula, ya que en el laboratorio se llevan a cabo experimentos

relacionados con los conceptos aprendidos lo que en algunos casos resulta más

interesante debido a que es tangible. (Novak, 1982)

Los contenidos que abarcará esta investigación, son aquellos que se relacionan con

las disoluciones químicas, específicamente la preparación de mezclas homogéneas y

la determinación del pH. Debido a que en estos contenidos los alumnos presentan la

mayor dificultad para aprender y para aplicar, su rendimiento académico es bajo.

El rendimiento académico hace referencia a la adquisición del conocimiento

adquirido tanto en el ámbito escolar como en el universitario (Jensen, 2004), un

estudiante con buen rendimiento académico es aquel que obtiene buenas

calificaciones, es decir, notas superiores a 4.0 en las evaluaciones que debe rendir a lo

largo de un curso, pero esto no significa que ha aprendido.



Como se menciona anteriormente, el problema es el bajo rendimiento que los

alumnos obtienen en asignatura de Química General, específicamente en los temas

relacionados con las disoluciones químicas y la determinación del pH, creemos que

algunas de las causas de este problema son: i) la dificultad de relacionar la teoría con

la práctica, ii) la carencia de estrategias que ayuden y motiven el aprendizaje, iii) la

incapacidad para comprender y desarrollar problemas o ejercicios, y iv) deficiencia

de aptitudes matemáticas básicas para aplicarlas en el desarrollo de problemas y

ejercicios. Por ello, es muy importante estudiar este problema, debido a que estos

estudiantes de bajos rendimientos son alumnos del área de la salud, como por ejemplo

de la carrera de Enfermería, ellos deberán utilizar estos contenidos en su vida

profesional. Para resolver este problema, se utilizará la ZDP, de modo de alcanzar y

obtener un aprendizaje sustentable, apoyado con MC y prácticas de laboratorio

enfocadas en este fin.



2. MARCO TEÓRICO

Zona de Desarrollo Próximo (ZDP)

Dentro del conjunto de la obra de Vygotsky, el concepto de Zona de Desarrollo

Próximo (ZDP) es el tema más conocido y al que con más frecuencia se recurre para

repensar diversos aspectos del desarrollo humano, sobre todo en escenarios

educativos, y fundamentalmente exponer las relaciones entre aprendizaje y desarrollo,

dependiendo del tipo de relación que exista entre estos procesos son las implicaciones

para las prácticas pedagógicas. Vygotsky, define la Zona de Desarrollo Próximo

(ZDP) como“la distancia en el nivel real de desarrollo, determinado por la

capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo

potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un

adulto o en colaboración con otro compañero más capaz”.(Vygotsky, 1988)

El concepto de ZDP desarrollado por Vygotsky se utilizó como una alternativa frente

a las pruebas estandarizadas en el terreno educativo que se utilizaban a comienzos del

siglo XX. Estas pruebas se enfocaban en las habilidades o capacidades ya constituidas

y dominadas por el educando, no evaluaban nada acerca del proceso de aprender,

aunque este aprendizaje inicialmente se realizaba con el apoyo de una persona que es

más experta en la tarea o el problema en cuestión. Esto era lo que interesaba a

Vygotsky y para él fue el punto de partida del esfuerzo educativo, (Meza, 2002). Este

concepto está estrechamente relacionado con su propuesta de que toda función

psicológica se desarrolla primero como función interpersonal y posteriormente

intrapersonal; la última corresponde al nivel evolutivo real que es lo que la persona es

capaz de realizar por si sola como resultado de sus interacciones con otros individuos

y el nivel evolutivo potencial nos habla de las interacciones con otros que hacen

posible nuevos aprendizajes (Ivic, 1994; Labarrere, 1997).



Gran parte de la teoría de Vygotsky relacionada con la ZDP no es un concepto

acabado, si no que requiere la discusión y elaboración del mismo, tanto en sus

aspectos teóricos como metodológicos; en ese sentido, hay contradicciones

interpretaciones del concepto, por ejemplo, Newman, Griffin y Cole (1991) utilizan el

concepto para interpretar situaciones abiertas en las cuales no existe una clara

jerarquía de desarrollo de las conductas y habilidades, y donde la intervención del

adulto o de los compañeros más eficaces puede parecer ambigua. Por otro, lado

Wertsch (1992) aplica el concepto a situaciones en las que claramente se puede hacer

una evaluación jerárquica de comportamientos y habilidades tanto del que aprende

como el experto; uno de los aspectos a resolver es determinar que se va a considerar

como ayuda adecuada por parte del experto o del compañero más capaz, y propone

tres conceptos adicionales que podrían ayudar a entender de una manera más

completa del concepto de ZDP: 1) la definición de la tarea, 2) la intersubjetividad y 3)

la mediación semiótica.

Valsiner (1997), en esta línea propone los conceptos de: a) Zona de Movimiento

Libres y b) Zona de Acciones Promovidas que permiten analizar de forma más

completa, las interacciones que se pueden presentar entre un “experto” y un niño,

cuando el primero instruye al niño sobre algo. (Newman, Griffin y Cole, 1991;

Valsiner, 1997; Wertsch, 1992).

Para Vygotsky, la ZDP apunta hacia el carácter socialmente interactivo y

eminentemente cultural de los procesos de apropiación humana. Es posible coincidir

con criterios que afirman que el concepto de la ZDP realiza la síntesis del desarrollo

como proceso de internalización de instrumentos proporcionados por agentes

culturales de interacción, de manera tal que la investigación de lo que en ella sucede

nos conduce a la manera en que la cultura actúa sobre el desarrollo y al entendimiento

del carácter activo del sujeto respecto a las influencias culturales. (Ivic, 1994; Novak

y Gowin, 1988; Poggioli 2005; Pozo 2003).



Durante el proceso interactivo que es la enseñanza y el aprendizaje en ZDP, el

desarrollo no se produce en todos los procesos de apropiación, sino solamente en

aquellos que conllevan una modificación en la estructura de las funciones psíquicas;

la reestructuración de la función, permite al sujeto el acceso a una manera o forma

diferente, de interactuar cognitiva y afectivamente con los objetos sobre todo, pero

incluso con las otras personas y, bajo determinadas circunstancias, consigo mismo.

(Ivic, 1994; Novak y Gowin, 1988; Llorens y colaboradores, 1989; Poggioli 2005;

Pozo 2003).

Es por lo anterior, que la enseñanza en la ZDP, está encaminada a modificaciones

estructurales de profundidad. Vygotsky distinguió dos tipos de resultados que tienen

la enseñanza y el aprendizaje en la zona: por una parte lo que considera como

producto directo (por ejemplo, ciertos tipos de conocimientos, de habilidades y

hábitos) y por otra, los resultados indirectos de la enseñanza y el aprendizaje que

implican reestructuración de las funciones y el acceso del sujeto a una manera

cualitativamente diferente de funcionamiento cognitivo; y que constituyen el genuino

indicador de que se ha producido desarrollo. (Labarrere, 2002; Llorens y

colaboradores, 1989; Novak y Gowin, 1988; Pozo 2003).

Es necesario decir que, en la actualidad, existe una tendencia muy fuerte a considerar

ZDP más bien como un espacio interactivo, obviamente de naturaleza social, en la

que las personas que interactúan se trazan finalidades, construyen significados

relativos a la actividad, los procesos y productos que resultan relevantes. (Cole, 1996,

Labarrere, 1997; Labarrere 2002; Newman, Griffin y Cole, 1991).

En tal sentido, el desarrollo cognitivo se entiende como una modificación estructural

y funcional, profunda y sustantiva que experimenta el sujeto en algunas áreas, lo que

le sitúa en mejores condiciones de accionar sobre el mundo y sobre el mismo.

(Labarrere, 2002; Llorens y colaboradores, 1989; Novak y Gowin, 1988; Pozo 2003).



Es indiscutible que existen muchas cuestiones, de naturaleza teórica y metodológica

asociada al ZDP y al desarrollo cognitivo que allí puede experimentar el estudiante.

Una de las más importante y menos tratadas, es la que se refiere al grado de inserción

consciente que puede y debe alcanzar, durante el aprendizaje, en la zona, y cuáles son

las fronteras o ámbitos a los que dicho desarrollo debe extenderse. (Ivic, 1994;

Labarrere, 1997ª; Llorens y colaboradores, 1989)

Parece factible asociar la conciencia con que el estudiante enfrenta el aprendizaje en

la ZDP, y el desarrollo que puede experimentar. Se trata, entonces, de establecer los

nexos existentes entre la conciencia en la ZDP y el desarrollo del funcionamiento

cognoscitivo del estudiante; cuáles son las características del actuar consciente en la

zona y del desarrollo aludido en tales circunstancias. (Ivic, 1994; Labarrere, 1997a).

En la actualidad, para hablar de aprendizaje consciente es indispensable hacer

referencia a la metacognición, en la medida en que ella se especifica como acceso

deliberado al conocimiento de los procesos cognitivos y la regulación de la ejecución.

Así, el problema de la relación entre conciencia del aprendizaje y desarrollo, puede

ser enfocado desde el punto de vista de la relación metacognición y desarrollo en

ZDP, siempre que la metacognición se refiera como acceso consciente y no como

control automático de la ejecución. (Ivic, 1994; Labarrere, 1997ª; Llorens y

colaboradores, 1989).

Por otro lado, sabemos que gran parte de lo que ocurre en la ZDP, en particular lo

referido al desarrollo que experimenta el estudiante, tiene que ver con los procesos de

solución de los problemas que se le plantean, los cuales constituyen el núcleo de los

procesos de apropiación característicos del actuar en la ZDP. Entonces, resulta

factible trazar la relación que existe entre solución de problemas, metacognitivos y

desarrollo en la ZDP. (Ivic, 1994; Labarrere 1997ª; Llorens y colaboradores, 1989).



Las anteriores son algunas de las nociones que han de servir de base para la

exposición de nuestros puntos de vista en relación con el abordaje de las funciones

cognitivas y el papel que desempeñan los procesos metacognitivos respecto al

desarrollo del estudiante. (Coll, 1990).

La inserción metacognitiva del estudiante en la zona debe trascender la mera relación

con el problema, que el paso hacia la consideración de otros ámbitos de acción

metacognitivos consciente, es básico para acceder a nuevas dimensiones del

desarrollo cognitivo y general del estudiante.

En consistencia con el enfoque histórico cultural, en particular con los puntos de vista

de Vygotsky, el cuál aporta elementos que refuerzan la concepción de que el

desarrollo debe ser visto como proceso paulatino de control sobre el comportamiento

propio; que la solución de problemas no debe considerarse como un hecho

meramente cognitivo y que el espacio en el que interactúan los sujetos en ZDP, debe

ser enfocado como espacio de solución de problemas desarrollo. (Coll, 1990;

Labarrere, 1997a).

Coll (1990) expresa que la creación de ZDP y el avance a través de ella depende,

tanto de la interacción concreta que se establezca entre el alumno y quienes le ayudan

en su proceso de aprendizaje, esto significa que se debe buscar las interacciones en

los procesos básicos responsables de la posibilidad de ofrecer una ayuda ajustada, y

los criterios que a partir de ellos se puedan derivar como guías para el diseño y el

desarrollo de la enseñanza. Siendo el profesor el responsable principal de ayudar al

aprendizaje del estudiante, existen determinadas características de la interacción

profesor-alumno, y además la interacción entre alumnos puede ser igualmente origen

de ZDP y además puede ofrecer elementos de avance en su interior.



De acuerdo con esto, Onrubia (1999) formula las siguientes en situaciones de aula y

que de acuerdo con nuestro conocimiento actual, están implicadas en los procesos de

creación de la ZDP y de avance a través de ellas:

1. Insertar una actividad puntual enfocada en los objetivos generales de aprendizaje,

para que esta tome un significado más adecuado.

2. Facilitarla participación de todos los alumnos en las diferentes actividades,

aunque su nivel de competencia, interés o conocimientos sean muy escasos e

inadecuados.

3. Generar un clima relacional, afectivo y emocional basado en la confianza, la

seguridad y la aceptación mutua.

4. Modificar y realizar ajustes específicos en la programación o en el desarrollo de

la actividad, en función de la información obtenida a partir de los estudiantes.

5. Promover en los estudiantes la utilización y profundización autónoma de los

conocimientos adquiridos.

6. Establecer relaciones constantes y explícitas entre los nuevos contenidos

adquiridos y los conocimientos previos de los estudiantes.

7. Utilizar un lenguaje claro y explícito, para evitar y controlar equivocaciones o

incomprensiones.

8. Emplear un lenguaje adecuado para recontextualizar y reconceptualizar la

actividad.



Onrubia (1999) también señala que la interacción alumno-profesor es la principal

fuente de creación de la ZDP. Además indica que el trabajo cooperativo entre

estudiantes también puede resultar, bajo ciertas condiciones, importante en la

creación de la ZDP.

Para Onrubia (1999), las características resultantes de la interacción de los estudiantes

que sirven para la creación de ZDP son:

1. La comparación entre los diferentes puntos de vistas en torno a un mismo

contenido o tarea a resolver.

2. La explicitación del propio punto de vista.

3. La organización de los roles, el control mutuo del trabajo a seguir y el

ofrecimiento y aceptación mutua de ayuda.

La planificación cuidadosa y precisa de estas interacciones fortalece la creación de la

ZDP.

Asimismo, es necesario cambiar el concepto de trabajo grupal como se conoce, para

promover un trabajo cooperativo en función de los procesos de interacción entre los

alumnos.

Para lograr esta tarea se pueden seguir las recomendaciones de García y Wolfenzon

(2000):

• Los profesores deben plantear específicamente los objetivos a lograr por los

alumnos y describir con precisión el aprendizaje o la capacidad deseada al

terminar la tarea grupal.



• Los profesores deben organizar grupos mixtos de estudiantes e irlos modificando

cada cierto tiempo, con el fin de que los alumnos se conozcan, se relacionen y

aprendan a aceptar diferentes formas de pensar y trabajar.

• Los profesores deben dialogar con sus estudiantes acerca de la tarea a realizar,

material a utilizar e instrucciones a seguir.

• Los profesores deben evaluar la participación individual y grupal durante el

desarrollo de la tarea.

• Los estudiantes de cada grupo deben comprometerse con el objetivo planteado, y

trabajar en equipo a fin de conseguirlo.

El aprendizaje cooperativo, de acuerdo con García y Wolfenzon (2000), se caracteriza

por permitir una interdependencia positiva entre los estudiantes, esta ocurre cuando

ellos perciben una unión entre si al coordinar sus esfuerzos, obteniendo un mejor

resultado y finalizando la tarea asignada.

Aprendizaje significativo y sustentable

Según Aguilera (2005),“el aprendizaje es el proceso por el cual se adquieren nuevas

habilidades, destrezas, conocimientos, conductas o valores como resultado del

estudio, la experiencia, la instrucción, el razonamiento y la observación. Este

proceso se puede investigar desde distintos aspectos, por lo que existen variadas

teorías del aprendizaje”, entre ellas, el aprendizaje significativo de David Ausubel y

el aprendizaje sustentable de Lydia Galagovsky.

Según Ausubel (1970), el “aprendizaje significativo es un proceso a través del cual

una nueva información se relaciona con un aspecto relevante de la estructura del

conocimiento del individuo. Este aprendizaje ocurre cuando la nueva información se



enlaza con las ideas pertinentes de afianzamiento que ya existen en la estructura

cognoscitiva del que aprende”. (Ausubel, 2002; Ausubel y Novak, 1983; Díaz

Barriga, 2002; Mayer, 2004; Moreira, 1997a, 2000a; Moreira y Greca, 2003)

Algunas características del aprendizaje significativo son: (Ausubel, 2002; Díaz

Barriga, 2002; Mayer, 2004; Moreira, 1997a, 2000a; Moreira y Greca, 2003)

• La nueva información se relaciona con la ya existente en la estructura cognitiva

de forma propia y no arbitraria.

• El alumno debe poseer una actitud y disposición favorable para extraer el

significado del aprendizaje

Según Galagovsky, el concepto de aprendizaje sustentable es aquél en el cual la

información recibida o parte de ella es apropiada como nuevo conocimiento,

aumentando la red de conocimientos previos. Esta construcción nueva es,

simultáneamente, una reestructuración de la estructura cognitiva previamente

existente, a través de la resignificación de aquellos conceptos sostén que sirvieron de

nexo para la incorporación del nuevo conocimiento. (Galagovsky, 1999, 2004).

Estos conceptos sostén se resignifican al establecerse un aprendizaje sustentable,

porque el sujeto que logra la sustentación de un aprendizaje ha tomado conciencia

sobre la necesidad de modificar conceptos ya adquiridos, enriqueciéndolos,

diferenciándolos, completándolos, reconsiderando la significación que anteriormente

les había otorgado. (Galagovsky, 1999, 2004).



Aprendizaje en la educación superior

En la actualidad, las investigaciones que se han realizado en el ámbito de los procesos

de enseñanza y aprendizaje indican que el conocimiento de tipo conceptual y

explicativo se construye no se trasmite, por lo que Galagovsky, (2004) señala que

para lograr un aprendizaje sustentable la información recibida o parte de ella fue

apropiada correctamente por el estudiante aumentando y enriqueciendo su estructura

cognitiva previamente existente.

Algunos investigadores mencionan que el estudiante o aprendiz posee sus propias

representaciones del mundo físico, aunque a veces difieren de las explicaciones que

tiene la ciencia, y que no se van a modificar por la enseñanza tradicional, transmisión

de la información. Esto significa que el sujeto que aprende interpreta la nueva

información a partir de su marco conceptual que posee, de su saber y de su

experiencia acumulada.

Hoy en día, la gran mayoría de los estudiantes del área de las ciencias están

preocupados por la sustentabilidad de su mundo, por el calentamiento global, el

efecto invernadero y por la contaminación, entre otros grandes temas. En química es,

donde está la posibilidad de favorecer un aprendizaje sustentable, donde el aprendiz

relacione los conocimientos existentes con la nueva información que recibe,

específicamente en las actividades experimentales de laboratorio. Por lo tanto, el

aprendizaje de la ciencia y la importancia de la literatura científica adquieren una

gran relevancia para aprender a pensar en términos de los paradigmas científicos y así

formarse como profesionales comprometidos con su entorno (De Posada, 1996, 1999;

Llorens y colaboradores, 1989; Marín, 2003). Para esto, algunos autores (De Posada,

1996, 1999; Marín, 2003; Roth, 2002) proponen desarrollar una cultura de enseñanza

que se centre en la utilización de lectura de publicaciones científicas, que son fuentes

de información que por lo general comunican con periodicidad tanto los

procedimientos metodológicos, como los avances y las modificaciones con que se



construye la ciencia, cuyo objetivo es abordar las bases conceptuales que posibiliten

guiar el proceso de trabajo intelectual de los estudiantes de nivel superior para

aprender y producir ciencia.

Para Gutiérrez, (2002) la metodología que hoy día es utilizada por la ciencia, presenta

cinco etapas:

i) La acumulación y elaboración de datos empíricos.

ii) La construcción y el despliegue de una teoría sobre la base del material empírico

recopilado.

iii) La explicación de datos empíricos conocidos.

iv) La predicción de nuevos datos con la ayuda de la teoría elaborada.

v) La confirmación de la teoría.

Junto con lo anteriormente señalado, es importante tener presente que el desarrollo

de las funciones cognitivas y del intelecto de los estudiantes que están por ingresar a

la educación superior, al igual que en cualquier otra edad, consta de dos partes: la

cualitativa y la cuantitativa.

Los cambios cuantitativos son aquellos que están representados por los cambios en el

grado, en el nivel de desarrollo; y a partir de la adolescencia se resuelven las tareas

intelectuales con más facilidad, rapidez y efectividad.

Los cambios cualitativos son aquellos que ocurren en la estructura de los procesos

mentales; no importan que tareas que resuelven las personas, sino la forma como lo

hacen (Pozo, 1992 en Gutiérrez, 2002). Durante el proceso de aprendizaje los jóvenes



se encuentran con un considerable desarrollo del pensamiento creador, con

frecuencia preguntan "¿por qué?" y en muchas ocasiones dudan de la idoneidad y de

las argumentaciones que se les entregan. La actividad mental de ellos es intensa e

independiente y la mayoría de las veces tienen una posición crítica ante el

conocimiento de sus profesores. Se sienten atraídos por las generalizaciones, por la

búsqueda de principios y leyes generales, a las cuales se deben los hechos particulares

y se inclinan por la reflexión individual.

Al revisar las teorías del aprendizaje en adultos (Hacker y Harris, 1992), señalan que

en su mayoría ellos tienes proposiciones prescriptivas de las que no hay pruebas

empíricas rigurosas. La Teoría Andragógica de Knowles menciona un conjunto de

cinco asunciones acerca del aprendizaje:

1. Concepción personal del aprendizaje: Son aprendices autónomos. El adulto

es capaz de establecer sus propias necesidades de aprendizaje y de encontrar

los medios para alcanzarlas.

2. Rol de la experiencia: Han acumulado experiencia que es una fuente de

aprendizaje. La experiencia previa constituye una base de sustento para el nuevo

aprendizaje, el que se consolida en forma más significativa.

3. Orientación a la aplicación del aprendizaje: En la medida en que el individuo

madura modifica su perspectiva del aprendizaje, transita desde su aplicación

futura a su aplicación inmediata. Están atentos a aprender cuando el aprendizaje

puede ayudarles a hacerle frente a las tareas y los problemas de su vida. Por ello,

en el adulto el aprendizaje está más centrado en problemas concretos que centrado

en el tema. Los adultos valorizan más el aprendizaje que puede ser aplicado a las

situaciones reales que les toca enfrentar



4. Necesitan desarrollar competencias para trabajar con el conocimiento

teórico.

5. Orientación a la aplicación del aprendizaje: El interés de un adulto en aprender

está fuertemente ligado con el desarrollo de tareas relacionadas con su rol social.

Los adultos otorgan más valor a los aprendizajes que se vinculan con aquellas

demandas inherentes a su quehacer en la vida cotidiana, (Fernández, 2001).

Por otra parte, señalan que el aprendizaje de un adulto se sustenta en dos pilares:

i. Los aprendices poseen autonomía y la capacidad de dirigir el sentido del

aprendizaje.

ii. El profesor pasa a ocupar un rol de facilitador del aprendizaje, en vez de ser un

transmisor de información, otorgando un mayor énfasis a la opción del aprendiz

de elegir sus propios requerimientos más que ceder al control del experto.

Con respecto al aprendizaje de los adultos, se empiezan a definir los elementos de una

teoría del aprendizaje para su alfabetización científica. Porque es necesario tomar en

cuenta su experiencia y las ideas intuitivas que tienen acerca del aprendizaje de

nuevos conocimientos; ambas presentes en los aprendices adultos, y, también las

formas en que estas estructuras cognitivas permanecen, se transforman y se modifican

durante el proceso de aprendizaje. Se ha demostrado que los adultos lejos tienen

concepciones propias dé la Energía que les impide tomar decisiones apoyadas en la

información científica. Por esta razón, el conocimiento previo del adulto adquiere

gran importancia, como lo son los significados y valores fijos apoyados en su

experiencia acerca de lo que es necesario conocer, por lo tanto, es el protagonista en

el proceso de aprendizaje.



La inteligencia en el adulto refleja la experiencia, el conocimiento y el juicio, por lo

cual se induce que en el proceso de cognición, los adultos no piensan como los niños

y también que la población adulta no aprende la ciencia por el mismo procedimiento

que lo hacen los científicos. Son capaces de un grado de razonamiento hipotético-

deductivo que les da una concepción de cómo "hacer" ciencia igual que de cómo no

debe hacerse. Lo que causa confusión entre el conocimiento no científico y la

creencia.

Para el adulto, la utilidad o el valor estético es más importante que lo científico, lo

pedagógico o el criterio experimental. Por lo que también las estrategias del

pensamiento hipotético-deductivo son a menudo incorrectamente asumidas por los

educadores de adultos (Hacker y Harris, 1992, Scandrett, 1994 y Metz, 1997, citados

en Gutiérrez, 2002).La edad, el desarrollo de las estructuras cognitivas y las

demandas prácticas de los aprendices son hechos determinantes para el diseño y la

orientación de actividades del aprendizaje de la ciencia.

De acuerdo a lo señalado anteriormente, cuando enseñamos a los estudiantes

universitarios debemos tener presente el desarrollo de sus estructuras cognitivas que

no son iguales a los alumnos de la educación media, por lo tanto los docentes deben

diseñar sus actividades en el aula según su rol de facilitador del aprendizaje y no

retransmisor de la información como comúnmente se realiza, enfatizando la opción

de elección del estudiante de cuáles son sus reales necesidades de aprendizaje,

minimizando su actitud de experto en el tema. (Hacker y Harris, 1992, Scandrett,

1994 y Metz, 1997, citados en Gutiérrez, 2002)



Mapas conceptuales

Los diversos conceptos de aprendizaje que existen se pueden relacionar con los

Mapas Conceptuales de Joseph Novak, quien los define como una forma de ilustrar y

de evidenciar la estructura cognitiva y de significados que los estudiantes tienen ya, a

partir de los cuales perciben y procesan sus experiencias. (Ausubel, 2002; Mayer,

2004).

La idea de que los estudiantes realicen esquemas conceptuales se inicia con la teoría

de Jean Piaget, la cual plantea que para asumir una concepción adecuada del

aprendizaje, se requiere explicar cómo procede el sujeto para construir y crear, y no

simplemente como se limita a repetir y a copiar. (González, 1993; Mayer, 2004).

Para Ausubel, (2002), González, (1993) y Mayer, (2004)."En la investigación

educativa realizada durante los últimos años, de la importancia de la actividad

constructiva del estudiante en el proceso de aprendizaje, y consideran que los

conceptos y las proposiciones que forman los conceptos entre sí son elementos

centrales en la estructura del conocimiento y en la construcción del significado.

Entonces, los Mapas Conceptuales son un medio de visualizar conceptos y relaciones

jerárquicas entre conceptos. La capacidad humana es muchos más notable para el

recuerdo de imágenes visuales que para los detalles concretos. Con la elaboración

de Mapas Conceptuales se aprovecha esta capacidad humana de reconocer pautas

en las imágenes para facilitar el aprendizaje y el recuerdo”.

El objetivo de los Mapas Conceptuales es representar relaciones significativas entre

conceptos en forma de proposiciones. Una proposición consta de dos o más términos

conceptuales los que van unidos por palabras para formar una unidad semántica. La

forma más simple de un Mapa Conceptual consta sólo dedos conceptos unidos por

una palabra de enlace para formar una proposición; por ejemplo, el agua de mar es

azul representaría un Mapa Conceptual simple que forma una proposición válida



referida a los conceptos agua de mar y azul (Novak, 1982, 1991, 1998; Onrubia,

1991; Pérez, 1991).

Según Ausubel (1970), para obtener un aprendizaje significativo se requieren dos

condiciones fundamentales:

• Que el estudiante tenga una actitud positiva hacia el aprendizaje.

• Que el nuevo material sea significativo para los estudiantes.

Otro aspecto fundamental del aprendizaje significativo y sustentable está en

relacionar el nuevo material con las ideas ya existentes en la estructura cognitiva del

estudiante. (Ausubel, 2002, Galagovsky, 2004; González, 1993; Mayer, 2004)

Novak (1998) presenta los Mapas Conceptuales como estrategia, método y recurso

esquemático.

• Como estrategia: para ayudar a los alumnos a aprender y a los educadores a

organizar los materiales objetos de estudio.

• Como método: para ayudar a los alumnos y educadores a captar el significado

de los materiales que se van a aprender.

• Como recurso esquemático: para representar un conjunto de significados

conceptuales incluidos en una estructura de proposiciones.

Algunos autores como Aguilar (2006), Boggino (2002) y Pichardo (1999)

contribuyen con otras características para los Mapas Conceptuales que son las

siguientes:



Jerarquización.

• Los conceptos están dispuestos por orden de importancia.

• Los conceptos más inclusivos ocupan los lugares superiores de la estructura

gráfica.

• Un mismo concepto no debe repetirse en el Mapa Conceptual.

• Se debe leer de arriba hacia abajo.

Selección.

• Como los Mapas Conceptuales constituyen una síntesis o resumen que contiene lo

más importante de un tema o texto, hay que seleccionar los términos en los que

conviene centrar la atención.

Impacto visual.

• Se sugiere destacar con mayúscula los términos conceptuales y enmarcarlos con

elipse.

• La utilización de Mapas Conceptuales por los alumnos permite: organizar ideas y

motivar el estudio lo que facilita su comprensión; detectar con gran rapidez la

cantidad y calidad de información que poseen en un momento dado, los errores y

aciertos de los significados que otorgan y la forma en que lo han estructurado.

• Por otra parte construir y reconstruir Mapas Conceptuales y compararlos con los

demás constituye un entrenamiento para el aprendizaje reflexivo.



• Además tiene una importante repercusión en el ámbito afectivo-relacional de las

personas, ya que el protagonismo que se otorga al alumno, la atención y la

aceptación que se presta a sus aportes, creatividad y el aumento de su éxito en el

aprendizaje favorece el desarrollo de la autoestima.

Las instrucciones para construir un mapa conceptual según lo propuesto por Novak

(1998) son:

• Se debe identificar una pregunta referida al problema, el tema o el campo de

conocimiento que se desea representar mediante un mapa. Basándose en esta

pregunta, se deben de identificar entre10 a 20 conceptos que sean pertinentes a la

pregunta y confeccionar una lista con ellos.

• Los conceptos se deben ordenar colocando el más amplio e inclusivo al principio

de las lista.

• Se revisa la lista y se agregan más conceptos si son necesarios.

• Se construye el mapa colocando el concepto o conceptos más inclusivos y

generales en la parte superior. Normalmente suele haber uno, dos o tres conceptos

más generales en la parte superior del mapa.

• A continuación se seleccionan los subconceptos y se colocan debajo de cada

concepto general. No se deben colocar más de tres o cuatro subconceptos. Si hay

más, se deben identificar con un concepto intermedio adecuado, creándose de este

modo un nuevo nivel jerárquico en el mapa conceptual.

• Se deben unirlos conceptos utilizando líneas, las cuales van provistas por palabras

de unión, las cuales definen la relación entre ambos conceptos, de modo que se lea

un enunciado o proposición válidos.



• También se puede modificar la estructura del mapa, ya sea agregando, quitando o

cambiando conceptos. Esto se realiza debido a que se adquieren nuevos

conocimientos o ideas.

• Posteriormente, se buscan intervínculos entre los conceptos de diversas partes del

mapa y etiquetar las líneas.

• En las etiquetas conceptuales se pueden agregar ejemplos específicos de los

conceptos.

Los mapas conceptuales se pueden realizar de formas muy distintas para un mismo

grupo de conceptos. (Aguilar, M.F., 2006; Boggino, 2002; Novak, 1998, Kommers,

1998).

Comprendiendo la esencia de la construcción de Mapas Conceptuales su importancia

para el aprendizaje es que se puede aplicar al estudio de diferentes asignaturas.

(Onrubia, 1991; Pérez, 1991; Pichardo, 1999).

Otra metodología para logar un aprendizaje sustentable es por medio de la práctica,

ya que esta permitiría que los estudiantes comprendan mejor los conceptos teóricos

expresados en el aula a través del aprender haciendo.

Las actividades experimentales

En las actividades experimentales de laboratorio, es donde se tiene la gran

oportunidad de favorecer un aprendizaje sustentable, que relacione los conocimientos

existentes con la nueva información que recibe el alumno. (Martínez y Moreno, y

colaboradores, 2007, Reigosa, 2000).



Una de las alternativas propuestas para modificar las actividades, experimentales es

plantearlas como problemas a resolver, más que como ilustraciones de teorías. La

resolución de problemas, así entendida, es una de las formas de aprender, una

estrategia de enseñanza, y no un simple ejercicio de aplicación de una teoría. (Carrillo

y otros, 2003; Martínez y Moreno, y colaboradores, 2007, Reigosa, 2000).

Para Galagovsky y otros, (2003); García, (2000); Martínez y Moreno, y

colaboradores, (2007), y Reigosa, (2000) “El propósito fundamental en los

laboratorios es que los estudiantes entiendan perfectamente los conceptos de la

teoría expresada en el aula, estos conceptos agrupados lógicamente en el sistema de

enseñanza permiten que la conceptualización y su aplicación sean comprobables

dentro de los laboratorios”.

Desde esta perspectiva, la necesidad de implementar estrategias que conduzcan a

enriquecer las prácticas pedagógicas, motivan la presentación de esta experiencia

fundamentada en la teoría de aprendizaje sustentable, la cual aporta elementos

valiosos para la enseñanza de la Química, ya que trasciende el aprendizaje, “el

alumno quiere aprender aquello que se le presenta porque lo considera valioso”

(Dávila, 2000) y construye su aprendizaje basado en los conocimientos previos, lo

que les permite relacionar, de manera no arbitraria, los nuevos temas con los ya

conocidos, facilitando la comprensión y la retención de ellos.

El aprendizaje sustentable se da cuando el que aprende incorpora la nueva

información a su estructura cognitiva, es decir, cuando las ideas y relaciones tienen

significado a la luz de la red organizada y jerárquica de conceptos que ya posee; de

esta manera se pueden utilizar con mayor eficacia sus conocimientos previos en la

adquisición de nuevos conocimientos los cuales, a su vez, facilitando la adquisición

de nuevos aprendizajes.

Desde este enfoque, aprender los conceptos químicos a través del trabajo



experimental en los laboratorios, conduce a la adquisición de aprendizaje

significativo, toda vez que el estudiante debe utilizar una amplia gama de

conocimientos básicos previos y, apoyados en el uso de herramientas de la química

experimental y el análisis de datos, le permite una acción sobre un referente empírico,

facilitando que su campo conceptual se estructure y enriquezca, en particular en

términos de modelos de utilización de los conceptos (American Association of

Physics Teachers 1998; López, 2002).

Según Carreras, Yuste y Sánchez, (2007): “Los experimentos, por sencillos que sean,

permiten a los estudiantes profundizar en el conocimiento de un fenómeno

determinado, estudiarlo teórica y experimentalmente, y desarrollar habilidades y

actitudes propias de los investigadores.”

Por tanto, más que enfatizar el manejo de fórmulas, la actividad experimental debe

tratar de promover un entendimiento más profundo de conceptos fundamentales, por

medio de un proceso de predicción y prueba.

Se ha detectado que en la asignatura de Química General, los estudiantes poseen un

nivel de aprendizaje deficiente y sus conocimientos se reflejan en el bajo rendimiento

académico que obtienen, todo ello atribuible a una ZDP poco desarrollada en la

sesión teórica, siendo una posible causa la baja interacción del tutor con sus alumnos.

Por lo cual, la necesidad será contextualizar los conceptos que se enseñan en la sesión

de cátedra (teórica) en los contenidos que se vinculan con el aprendizaje de las

disoluciones y pH. Debido a que los estudiantes presentan bajo rendimiento en la

asignatura, y específicamente en los temas relacionados con las disoluciones químicas

y la determinación del pH, creemos que algunas de las posibles causas de este

problema son:

i) La falta de capacidad de relacionar la teoría con la práctica.



ii) La carencia de estrategias que ayuden y motiven el aprendizaje.

iii) La falta de capacidad para comprender y desarrollar problemas o ejercicios.

iv) Deficiencia de aptitudes matemáticas básicas para desarrollar problemas y

ejercicios.

Los contenidos de química (Brown, 2004; Chang, 2007; Whitten, 1998) estudiados

fueron:

• Materia

Materia, está definido como cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene masa. Esta

se puede clasificar como sustancia o mezcla.

Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida y

propiedades características.

Una mezcla, es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias

conservan sus propiedades características. Esta última, se puede dividir en mezcla

homogénea, la composición de la mezcla es la misma en toda la disolución (ejemplo

la leche, agua con azúcar), y en mezcla heterogénea, la composición no es uniforme

en todas partes (ejemplo, cemento con virutas de hierro). Ambas mezclas, se pueden

separar de sus componentes puros utilizando medios físicos.

Un elemento es una sustancia que no se puede separar en sustancias más simples por

medios químicos (ejemplo el Oro), y un compuesto es una sustancia formada por

átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones definidas

(ejemplo agua).



La materia posee tres estados; se puede encontrar en estado sólido formada por

moléculas individuales, que se encuentran unidas entre sí a través de la fuerza de

atracción, y esa fuerza, es mayor que la energía que hace que se separen.

El material en estado sólido tiene un volumen o un tamaño definido. El segundo, es el

estado líquido el cual está formado por moléculas que están muy unidas entre sí, por

lo que no pueden acercarse más; sin embargo, se desplazan constantemente unas

sobre otras, haciendo que éste cambie de forma. De esta manera los líquidos son

fluidos, porque no poseen una forma única, sino que cuando la energía generalmente

en forma de calor, aumenta, la estructura estable del estado sólido se rompe,

adaptándose al envase donde esté contenido. Esto es así, porque la fuerza de atracción

que une a las moléculas, posee menor intensidad que la fuerza que mantiene unidas a

las moléculas de los sólidos.

La materia posee propiedades, están pueden ser físicas o químicas.

Una propiedad física, no altera la composición o identidad de la sustancia, como por

ejemplo los estados de la materia.

Una propiedad química, altera la composición o identidad de la sustancia involucrada,

como por ejemplo quemar un trozo de papel.



La materia se puede clasificar según el siguiente esquema:

• Disoluciones

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias, la cual está

constituida por un soluto que se encuentra en menor cantidad y un solvente que se

encuentra en mayor cantidad. Estas pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas.

Un electrólito es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una disolución

que conduce la electricidad.

Un electrólito débil es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una

disolución que conduce débilmente la electricidad.

Un no electrólito es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una

disolución que no conduce la electricidad.



Existen tres tipos de disoluciones:

1. Una disolución saturada contiene la máxima cantidad de un soluto que se

disolverá en un disolvente en particular, a una temperatura específica.

2. Una disolución no saturadacontiene menor cantidad de soluto que la que es capaz

de disolver.

3. Una disolución sobresaturadacontiene más soluto que el que puede haber en una

disolución saturada.

Los factores que afectan la solubilidad son: la naturaleza del soluto y del solvente, la

temperatura y la presión.

Naturaleza del soluto y del solvente:

� "Lo similar disuelve lo similar"

� Las sustancias con fuerzas de atracción intermoleculares similares suelen ser

mutuamente solubles.

� Líquidos miscibles e inmiscibles.

Cambios en presión:

� La solubilidad de un gas en un líquido aumenta con un incremento en la presión

parcial del gas en la disolución.

� Ley de Henry [ S = kHP]

� La solubilidad de sólidos y líquidos no se afectan por la presión.



Cambios en temperatura:

� Generalmente la solubilidad de los solutos sólidos en agua aumenta con un

incremento en temperatura.

� La solubilidad de un gas disminuye al aumentar la temperatura.

• Unidades de concentración.

Cuantitativamente, el estudio de una disolución, requiere que se conozca la cantidad

de soluto presente en una determinada cantidad de la misma, es decir, su

concentración. En química se usan diversos tipos de unidades de concentración, entre

ellas se encuentran:

1. Molaridad (M), definida como los moles de soluto que se encuentra en un litro de

disolución.

� =�� 1 � ��ó�

2. Molalidad (m), definida como los moles de soluto que se encuentran en un

kilogramo de solvente.

� =�� 1��

3. Porcentaje en masa (%m/m), defina como los gramos de soluto que se encuentran

disueltos en cien gramos de disolución.

%�/� =��

�� ó�× 100



4. Porcentaje en masa-volumen (%m/v), defina como los gramos de soluto que se

encuentran disueltos en cien mililitros de disolución.

%�/� =�� ó�

× 100

5. Porcentaje en volumen (%v/v), defina como los mililitros de soluto que se

encuentran disueltos en cien mililitros de disolución.

%�/� =� � ��

� � ��ó�× 100

• Conceptos de ácido y base.

Existen diferentes teorías para el concepto ácido-base:

Teoría de Arrhenius

Ácido es una sustancia que produce H+ (H3O+) en agua.

HCl + H2O H3O+ + Cl-

Base es una sustancia que produce OH- en agua.

NaOH + H2O Na+ + OH-

Teoría de Brønsted-Lowry

Ácido es un donador de protón.

HNO3 + H2O H3O+ + NO3

-

Pontificia Universidad Católica de ValparaísoMagíster en Didáctica de las Ciencias Experimentales

Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de

Base es un aceptador de protón.

Teoría de Lewis

Para que una sustancia acepte un H

Ácido es una sustancia que puede aceptar un par de electrones

Base es una sustancia capa


Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio

un aceptador de protón.

NH3 + H2O NH4+ + OH-

Para que una sustancia acepte un H+ debe poseer un par de electrones no compartidos.

stancia que puede aceptar un par de electrones.

stancia capaz de donar un par de electrones.

Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio 39

trones no compartidos.

Pontificia Universidad Católica de ValparaísoMagíster en Didáctica de las Ciencias Experimentales

Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de

Propiedades ácido-base del agua

Autoionización del agua

El producto iónico del agua

Por lo tanto, cuando la [H

disolución es ácida y cuando la


Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio

base del agua

H2O(l) H+(ac) + OH-

(ac)

Autoionización del agua

iónico del agua

H2O(l) H+

(ac) + OH-(ac)

�� = �� × �OH#

a 25°C �� = 1 × 10#$%

[H+] = [OH-] la disolución es neutra. Cuando [H

disolución es ácida y cuando la [H+] < [OH-] la disolución es básica.

Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio 40

[H+] > [OH-], la



pH

Es una medida de la acidez, y se define como el logaritmo negativo de la

concentración molas del ión hidronio.

&� = −log ��

La disolución es A 25°C

Neutra[H+] = [OH-] [H+] = 1 × 10-7M pH = 7,0

Ácida [H+]> [OH-] [H+]> 1 × 10-7M pH < 7,0

Básica [H+]< [OH-] [H+]< 1 × 10-7M pH > 7,0

Ahora bien, el &+� = −log �+�#

y como, �� = �� × �OH# = 1 × 10#$%

entonces, −�� − log�OH# = 1 × 10#$%

Por lo tanto,&�� + p�OH# = 14

Tanto los ácidos como las bases pueden ser fuertes o débiles.

Un ácido fuerte, es aquella especie se disocia en un 100%, liberando el ión hidronio:

HCl(ac) + H2O(l) H3O+

(ac) + Cl-(ac)

Una base fuerte, es aquella sustancia que se disocia en un 100%, liberando un ión

hidroxilo:

Ba(OH)2(s) +H2O(l) Ba2+(ac) + 2OH-

(ac)

Un ácido débil, es aquella sustancia que se disocia parcialmente en sus iones.



HF(ac) + H2O(l) H3O+

(ac) + F-(ac) �� =

�/0 ×�12

�/1

Una bases débil, es aquella sustancia que se disocia parcialmente en sus iones.

NH3(ac) + H2O(l) NH4+

(ac) + OH-(ac) �3 =

45/607×�8/2

�5/9

�� × �3 = ��

Lo temas descritos anteriormente, son aquellos en que los alumnos presentan

dificultad en el aprendizaje, por lo cual invita a profundizar en este problema y buscar

alguna solución, ya que la no resolución de él puede acarrear consecuencias mayores

debido a que un número significativo de estudiantes con rendimiento académico bajo

son alumnos del área de la salud, un ejemplo de esto es lo que ocurre en la carrera de

Enfermería, quienes deberán utilizar estos contenidos en su vida profesional y el

bienestar de personas dependerá de ellos. Para abarcar este problema, y darle

solución, se pretende utilizar la Zona de Desarrollo Próximo, para alcanzarla y así

obtener un aprendizaje sustentable, y además se incorporarán los Mapas Conceptuales

y prácticas de laboratorio enfocadas en este fin.



3. HIPÓTESIS

El uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como estrategias

pedagógicas permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en

términos de rendimiento académico.

Hi µ1 > µ2

4. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVO GENERAL

Mejorar el aprendizaje en la asignatura de Química General en los temas de

disoluciones y pH, por medio del uso de mapas conceptuales y de la actividad

práctica en el laboratorio mediante la estrategia de la ZDP.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Implementar el uso de Mapas Conceptuales durante la enseñanza del tema de

disoluciones y pH.

• Implementar actividades prácticas de laboratorio relacionadas con el tema de

disoluciones y pH.

• Aplicar la estrategia ZDP en el desarrollo de las actividades prácticas de

laboratorio relacionadas con el tema de disoluciones y pH.

• Evaluar la aplicación de la estrategia de la ZDP, utilización de Mapas

Conceptuales y la realización de actividades prácticas de laboratorio en el tema

de disoluciones y pH.



5. METODOLOGÍA

La implementación de este proyecto se realizó en un establecimiento de educación

superior de la región de Valparaíso, en una carrera del área de la Salud, en la cual sus

estudiantes ingresan a la universidad con un puntaje de PSU promedio de 550 puntos,

esto de acuerdo a datos entregados por el Consejo Superior de Educación; además los

alumnos de la carrera presentan dificultades en el aprendizaje en el área de las

ciencias especialmente en la química, lo cual se ve reflejado en los resultados

obtenidos en pruebas de diagnóstico realizadas al inicio de cada curso y el posterior

análisis de los resultados semestrales de varias cohortes.

Lo anterior, invita a implementar nuevas metodologías para que los estudiantes

mejoren su aprendizaje mediante la aplicación de la estrategia de la ZDP antes

descrita a través del uso de mapas conceptuales y de la actividad práctica en el

laboratorio.

Tipo de investigación

Esta investigación es de carácter exploratoria-explicativa (Hernández, 1997). Es

exploratoria, ya que entrega una panorámica general acerca aplicación de la estrategia

ZDP, de la confección de Mapas Conceptuales por parte de los estudiantes

entrevistados, y es explicativa porque su propósito es descubrir el efecto del uso de

Mapas Conceptuales y de la práctica de laboratorio sobre el aprendizaje medido en

términos del rendimiento académico.

Muestra

La muestra quedó constituida por 28 alumnos del grupo experimental que cursaba la

asignatura de Química General desde donde se obtiene la información para el estudio.



La variable se define como aquella característica de interés medida en cada unidad de

la muestra, en este proyecto la variable a medir es el aprendizaje en términos

rendimiento académico, el cual será analizado por medio de las evaluaciones de los

alumnos.

Los estadísticos utilizados fueron (Hernández, 1997):

a) Media Aritmética, conjunto finito de números y es igual a la suma de todos sus

valores dividida entre el número de sumandos.

b) Desviación Estándar: mide la desviación de los datos de una muestra o de una

población respecto a su valor medio.

c) T-Student: Distribución de probabilidad que surge del problema de estimar la

media de una población normalmente distribuida cuando el tamaño de la muestra

es pequeño. También se utiliza, para la determinación de las diferencias entre dos

medias muestrales y para la construcción del intervalo de confianza para la

diferencia entre las medias de dos muestras.

5.1. INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

Se aplicaron dos encuestas a la muestra de cuatro preguntas cada una.

La encuesta 1: al inicio de la investigación se aplicó la encuesta 1, cuyo propósito era

determinar que herramientas aplicaban lo alumnos o cuales les gustaría utilizaren su

aprendizaje.

La encuesta 2: al finalizar la investigación fue aplicada la encuesta 2, para determinar

el grado de aceptación de la técnica implementada.



5.2. APLICACIÓN DE LA ESTRATEGIA

Durante el desarrollo del curso se realizaron 6 actividades de 90 minutos de duración,

cuyos objetivos fueron enseñar los conceptos fundamentales, realizar ejercicios y

experiencias de laboratorio acorde a los contenidos estudiados.

Al finalizar estas actividades se realizó una prueba final, para evaluar el rendimiento

académico y determinar si el uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de

laboratorio como herramientas pedagógicas permitieron a los alumnos alcanzar un

aprendizaje sustentable, en comparación con el rendimiento académico de cohortes

anteriores que no utilizaron estas herramientas pedagógicas.

5.3. DISEÑO DE LAS SESIONES DE APRENDIZAJE

La unidad que se va a intervenir, para responder al objetivo, es la unidad de

disoluciones y pH, debido que en ella se presenta la mayor dificultad de aprendizaje,

lo que se ve reflejado en las notas obtenidas en la solemne 3 del semestre anterior,

con un promedio de 3,1 en las diferentes secciones del curso, lo cual se compara con

los semestres anteriores donde los promedios se mantienen en similares condiciones.

Los contenidos de química tratados en la unidad fueron:

• Propiedades generales de los líquidos.

• Mezclas y disoluciones.

• Disolvente y soluto.

• Unidades de concentración: molaridad, molalidad, normalidad, porcentajes (m/m;

v/v y m/v).

• Equilibrio iónico.

• Electrolitos fuertes y débiles.

• Conceptos de ácido y base.

• Fuerza de ácido y base.



• Equilibrio ácido-base.

• Ionización del agua.

• Cálculo de pH.

• Ácidos y bases fuertes.

• Ácidos y bases débiles.

Cada sesión tiene una duración de 90 minutos, las cuatro primeras sesiones se

realizaron en el horario de cátedra y las dos últimas se desarrollaron en el horario de

laboratorio.

La técnica de intervención que se utilizó en cada sesión fue la confección y uso de

mapas conceptuales y la actividad experimental fue enfocada en los contenidos

específicos, basándose en la estrategia de la ZDP, en donde, se formaron grupos de

trabajo y el profesor los guió durante el desarrollo de sus actividades y

paulatinamente los alumnos trabajaron de manera autónoma.

Se diseñaron 6 sesiones (anexo 1) que se estructuraron de la siguiente forma:

• Objetivos de la sesión

• Desarrollo

• Cierre

En la primera sesión se aplicó Encuesta 1: Herramienta de aprendizaje (anexo 2), se

de la sesión.

En la sesión 6 se aplicó la Encuesta 2: Herramienta de aprendizaje (anexo3).



6. MATERIAL DIDÁCTICO

Los materiales didácticos que se entregaron en las diferentes sesiones, constaban de

material audiovisual, que muestra cómo se puede preparar una disolución, mostrando

materiales, reactivos, procedimientos experimentales, y además las guías de ejercicios

y guías de laboratorio (anexos 5 al 12).

7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE RESULTADOS OBTENIDOS

Para la validación de la hipótesis se realizaron los siguientes análisis estadísticos:

• Cálculo de promedios de cada evaluación (quiz y pruebas) para cada grupo con su

respectiva desviación estándar.

• Comparación de medias de diferentes evaluaciones por medio de la t-Student para

determinar la validez de la hipótesis planteada:

Hipótesis nula: H0: µ1 = µ2


pedagógicas no permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en


Hipótesis alternativa: H1: µ1< µ2






8. RESULTADOS

8.1. ENCUESTA 1: HERRAMIENTAS DE APRENDIZAJE

La siguiente tabla representa los datos obtenidos de la Encuesta 1acerca del uso de

Mapas Conceptuales y otras técnicas como herramienta de aprendizaje:

Tabla 1: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus

métodos de aprendizaje.

Respuestas Nº de Alumnos

Leyendo y memorizando 13

Leyendo y haciendo resúmenes 11

Estudiando y comentando con otros compañeros 2

Haciendo mapas conceptuales 1

Memorizando a través de imágenes 1

Tabla 2: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más

para aprender o te genera mejores resultados?


Haciendo resúmenes 14

Leer y repetir 6

Comentar la materia con otros compañeros 5

Hacer mapas conceptuales 2

Hacer dibujos 1



Tabla 3: Pregunta 3: ¿Estarías dispuesto a aprender y desarrollar un método de

aprendizaje nuevo?


Sí 28

No 0

Tabla 4: Pregunta 4: Si no conoces ningún método de aprendizaje, ¿estarías

dispuesto a aprender y desarrollar uno de ellos?


Sí 28

No 0

El análisis de la Encuesta 1 muestra que el 85,7% de los alumnos encuestados indicó

que sus estrategias de aprendizaje incluyen la lectura, el 40% de ellos lo

complementan con memorización y el 46% con la confección de resúmenes. Sólo uno

de los encuestados conoce la técnica de mapas conceptuales.

Además, sólo el 50% de los alumnos encuestados, indican que los resúmenes es el

método que más les acomodó o que les otorga mejores resultados.

Finalmente, el total de los encuestados está dispuesto a aprender y desarrollar un

nuevo método de aprendizaje, aunque ya conozcan algunos.



8.2. EVALUACIÓN DE MAPAS CONCEPTUALES

Los mapas conceptuales del concepto “materia” (ver ejemplo en Anexo 10) fueron

corregidos de acuerdo a la rúbrica del anexo 1 y los conceptos mínimos obligatorios

necesarios son: materia, propiedades físicas, propiedades químicas, estados de la

materia (solido, líquido y gaseoso), clasificación (sustancia y mezcla).

Los puntajes asignados para la evolución son:

Tabla 5: Rúbrica corrección de mapas conceptuales sobre el tema de materia.

CRITERIOS CANTIDAD PONDERACIÓN PUNTAJE

1.1 Niveles de diferenciación

encontrados (Jerarquía)

35 puntos 40% 14 puntos

1.2 Conexiones simples

válidas (Proposiciones)

16 puntos 20% 3,2 puntos

1.3Conexiones cruzadas

válidas


1.4 Ejemplos específicos 12 puntos 10% 1,2 puntos

Los criterios de evaluación de acuerdo al puntaje obtenido son:

Tabla 6: Criterio de Evaluación.

Óptimo Satisfactorio Deficiente

80-100% 60-79% 0-59%

21,9-27,4 puntos 16,4-21,6 puntos 0-16,1 puntos

Tabla 7: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales.


20 alumnos 6 alumnos 2 alumnos



Se observó, que el 92,9% de los estudiantes fueron capaces de confeccionar un Mapa

Conceptual con la colaboración total del Docente.

Los mapas conceptuales del concepto “disoluciones” (ver ejemplo en Anexo 11)

fueron corregidos de acuerdo a la rúbrica del anexo 1 y los conceptos mínimos

obligatorios necesarios son: disolución, componentes (soluto y solvente), tipos de

disoluciones (insaturada, saturada y sobresaturada), factores que afectan la

solubilidad (naturaleza soluto y solvente, temperatura y presión), unidades de

concentración.


Tabla 8: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema Disoluciones









válidas



Tabla 9: Criterios de Evaluación

Los criterios de evaluación de acuerdo al puntaje obtenido son:


80-100% 60-79% 0-59%




Tabla 10: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales

Óptimo Satisfactorio Déficit


Se observó, que el 28,6% de los alumnos, fueron capaces de confeccionar en forma

óptima un Mapa Conceptual. Así mismo, el 35,7% de ellos lo realizó en forma

satisfactoria y algunos de manera deficiente. Estos resultados muestran mejor la

realidad que los anteriores, debido a que el Docente, tuvo una menor participación

durante el desarrollo de la actividad.

Los mapas conceptuales del concepto “pH” (ver ejemplo en Anexo 12) fueron

corregidos de acuerdo a la rúbrica del anexo 1 y los conceptos mínimos obligatorios

necesarios son: teorías (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis), características,

clasificación de electrolitos (fuertes y débiles).


Tabla 11: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema de pH









válidas





Tabla 12: Criterios de Evaluación


80-100% 60-79% 0-59%


Tabla 13: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales



Las tablas anteriores muestran que hubo un aumento en la cantidad de estudiantes

que lograron confeccionar un Mapa Conceptual de forma óptima (53,6%).

También aumentó la cantidad de alumnos capaces de confeccionar un Mapa

Conceptual de forma satisfactoria (35,7%).

Además podemos observar que hubo una disminución considerable de estudiantes

que presentaban déficit en la confección de los Mapas conceptuales.

Cabe destacar, que en esta actividad el docente no participa de manera activa y la

confección de los Mapas conceptuales fue realizada de forma autónoma por los

propios alumnos.

En resumen, al comparar las correcciones de los tres Mapas Conceptuales, se notó un

mayor avance, en la confección y desarrollo de éstos.



8.3. RESULTADOS DE EVALUACIONES REALIZADAS

La siguiente tabla presenta los datos obtenidos de las evaluaciones realizadas durante

el estudio.

Tabla 14: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Estudio.

Alumno

Quiz de

Pre-Lab

pH y Disoluciones

Informe 1

pH y

Disoluciones

Informe 2

Muestra

Problema

Prueba

1 3,1 5,5 5,5 5,5

2 3,2 5,0 6,0 4,5

3 5,3 3,0 3,5 3,1

4 6,0 5,0 6,0 4,9

5 5,1 3,0 3,5 3,9

6 2,2 5,5 5,5 5,6

7 3,8 5,0 6,0 4,4

8 3,0 6,0 6,5 6,3

9 4,1 4,5 5,0 5,5

10 4,2 4,5 5,0 3,6

11 6,8 6,0 6,0 5,4

12 4,3 4,5 5,0 3,1

13 4,2 4,0 5,0 4,1

14 5,1 5,0 5,0 4,3

15 4,2 6,0 4,0 5,0

16 2,0 5,5 6,0 5,0

17 6,4 3,0 4,0 3,8

18 5,3 5,5 6,0 5,1

19 4,1 3,0 4,0 4,2

20 3,0 5,5 5,0 4,8



Alumno

Quiz de

Pre-Lab

pH y Disoluciones

Informe 1

pH y

Disoluciones

Informe 2

Muestra

Problema

Prueba

21 2,0 6,0 6,0 4,9

22 4,0 6,0 6,0 5,3

23 3,2 6,0 5,0 4,4

24 5,5 6,0 4,0 4,6

25 5,8 6,0 6,5 5,2

26 3,7 4,5 5,0 3,8

27 5,0 4,0 5,0 3,6

28 5,1 5,0 5,0 5,1

La siguiente tabla presenta los datos obtenidos de las evaluaciones realizadas durante

el segundo semestre de 2009 a un curso de similares características y condiciones.

Los contenidos revisados para este grupo son exactamente los mismos que para el

grupo de estudio, por ende las evaluaciones apuntan a los mismos objetivos y son

similares.

Tabla 15: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Segundo

Semestre del Año 2009.

Alumno

Quiz de

Pre-Lab

pH y Disoluciones

Informe 1

pH y

Disoluciones

Prueba

1 4,5 4,2 4,4

2 4,0 3,9 2,8

3 3,8 4,2 5,1

4 4,0 4,2 1,5

5 2,5 6,4 1,0

6 6,0 5,2 3,8



Alumno

Quiz de

Pre-Lab

pH y Disoluciones

Informe 1

pH y

Disoluciones

Prueba

7 3,0 4,0 5,1

8 6,0 4,4 5,0

9 1,0 3,6 3,3

10 2,0 6,4 2,0

11 4,0 4,9 2,0

12 2,0 3,9 3,5

13 3,0 4,0 4,6

14 4,0 3,8 3,6

15 4,0 3,9 2,0

16 1,0 4,4 2,9

17 5,0 4,9 2,0

18 5,4 3,6 3,8

19 2,0 4,9 2,4

20 5,2 3,6 4,0

21 2,4 3,8 3,7

22 1,4 4,4 1,9

23 5,4 3,4 4,3

24 4,3 3,9 4,0

25 2,3 3,4 4,6

26 4,1 3,4 3,5

27 3,9 6,1 3,8

28 3,2 5,2 5,5

29 1,4 3,2 4,9

30 5,4 1,5 3,0

31 5,0 3,9 1,6

32 3,6 6,1 3,0



Alumno

Quiz de

Pre-Lab

pH y Disoluciones

Informe 1

pH y

Disoluciones

Prueba

33 1,0 5,5 3,0

34 3,8 3,9 4,1

35 4,4 3,2 2,9

Se realizó un análisis estadístico por evaluación en cada grupo, por medio del

software ORIGIN 8.0.

La tabla 16 muestra un resumen de la estadística descriptiva del grupo de estudio, en

ella se observan el número total de datos (N total), la media aritmética, la desviación

estándar, la varianza, el coeficiente de variación, el mínimo y máximo de estos datos.

Las abreviaciones de las evaluaciones son QPL 1 10 (quiz de pre-laboratorio segundo

semestre de 2010), I1 10 (informe 1 segundo semestre de 2010) y SOL 10 (prueba

segundo semestre de 2010).

Tabla 16: Datos Estadísticos de Estudios Realizados.

N

Total Media

Aritmética Desviación Estándar

Varianza Coeficiente

de Variación Mínimo Máximo

QPL 1 10 28 4,275 1,28629 1,65454 0,30089 2,0 6,8

I1 10 28 4,94543 1,02143 1,04332 0,2065 3,0 6,0

SOL 10 28 4,59286 0,82324 0,67772 0,17924 3,1 6,3

La tabla 17 muestra un resumen de la estadística descriptiva del grupo de contraste,

en ella se observan el número total de datos (N total), la media aritmética, la

desviación estándar, la varianza, el coeficiente de variación, el mínimo y máximo de

estos datos. Las abreviaciones de las evaluaciones son QPL 1 09 (quiz de pre-

laboratorio segundo semestre de 2010), I1 09 (informe 1 segundo semestre de 2010) y

SOL 09 (prueba segundo semestre de 2010).



1

2

3

4

5

6

7 Analisis de Promedios

SOL 09 SOL 10I 10I 09QPL 10QPL 09

Pro

me

dio

Evaluaciones

Tabla 17: Datos Estadísticos Año 2009.

N

Total Media

Aritmética Desviación Estándar

Varianza Coeficiente

de Variación Mínimo Máximo

QPL 1 09 35 3,54286 1,47155 2,16546 0,41536 1,0 6,0

I1 09 35 4,26571 1,01834 1,03703 0,23873 1,5 6,4

SOL 09 35 3,38857 1,17041 1,36987 0,3454 1,0 5,5

El siguiente gráfico, muestra los promedios y sus respectivas desviaciones estándar

calculadas para cada evaluación por grupo de estudio:

Gráfico N° 1: Análisis de Promedios

El gráfico nos muestra un aumento de los promedios en cada evaluación, comparando

el grupo 2009 versus el grupo 2010, desde el Quiz 1 hasta la Prueba (Solemne).

Para validar la hipótesis planteada se utilizó el estadístico t-Student (la

comparaciónde medias), para su cálculo se usó la siguiente fórmula:



La Hipótesis nula es H0: µ1 = µ2


pedagógicas no permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en


La Hipótesis alternativa es H1: µ1< µ2




La siguientes tablas muestran un resumen del cálculo de comparación de medias (t-

Student) para cada evaluación, estas se ordenan de la siguiente forma: QPL (quiz de

pre-laboratorio), I (informe 1) y SOL (solemne):

Tabla 18: Datos Estadísticos y t-student del Quiz de Pre-Laboratorio.

Estadísticos descriptivos

N° Total Media Aritmética SD SEM

QPL 1 10 28 4,275 1,28629 0,24309

QPL 1 09 35 3,54286 1,47155 0,24874

Diferencia 0,73214



t –Student

t - student DF Prob>│t│

Igualdad de Varianza

asumida 2,07355 61 0,04235


no asumida 2,1051 60,48378 0,03944

Hipótesis nula: diferencia 1 – diferencia 2 = 0

Hipótesis alternativa: diferencia 1 – diferencia 2 < > 0

Con un nivel de 0,05, la diferencia de las medias de población es significativamente

diferente con la diferencia de la prueba

Intervalos de confianza para la media

Nivel de Confianza en % Nivel más bajo Límite superior

95 0,0261 1,43818

Tabla 19: Datos Estadísticos y t-student en el Informe de Laboratorio.



I 1 10 28 4,94643 1,02143 0,19303

I 1 09 35 4,26571 1,01834 0,17213

Diferencia 0,68071



t –Student

t - student DF Prob> │t│


asumida 2,63288 61 0,01071


no asumida 2,63198 57,92574 0,01086







95 0,16372 1,19771

Tabla 20: Datos Estadísticos y t-student en las pruebas Solemnes.



SOL 10 28 4,59286 0,82324 0,15558

SOL 09 35 3,38857 1,17041 0,19784

Diferencia 1,20429



t –Student

t - student DF Prob> │t│


asumida 4,60577 61 2,14054E-5


no asumida 4,78496 60,10797 1,15082E-5







95 0,68144 1,72713

El valor crítico de tabla para 61 grados de libertad: tα; υ = t

0,95; 61= 1,670 (ensayo a

una cola y un 95% de confianza)

Los resultados obtenidos por evaluación se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 21: t-student, de los Resultados Obtenidos en el Estudio

Quiz Pre-Lab.

T

Informe 1

T

Solemne

t

2,1 2,63 4,78



Como el valor hallado de t en todos los casos es mayor que el valor crítico (tα; υ = t

0,95; 61 = 1,670), se obtuvieron resultados altamente significativos para rechazar la

hipótesis nula (H0).

Por lo tanto, el uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como

estrategias pedagógicas permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable

en términos de rendimiento académico.

8.4. ENCUESTA 2: HERRAMIENTAS DE APRENDIZAJE

La siguiente tabla representa los datos obtenidos de la encuesta 2 acerca del uso de

Mapas Conceptuales y otras técnicas como herramienta de aprendizaje:

Tabla 22: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus

métodos de aprendizaje.


Leyendo y memorizando 8

Leyendo y haciendo resúmenes 8

Estudiando y comentando con otros compañeros 2

Haciendo mapas conceptuales 10

Memorizando a través de imágenes 0



Tabla 23: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más

para aprender o te genera mejores resultados?


Haciendo resúmenes 10

Leer y repetir 6

Comentar la materia con otros compañeros 4

Hacer mapas conceptuales 8

Hacer dibujos 0

Tabla 24: Pregunta 3: ¿La técnica de Mapas Conceptuales, te sirvió para

mejorar tu aprendizaje? ¿Por qué?


Sí 28

No 0


Técnica sencilla de realizar 10

Permite memorizar por medio de un esquema 8

Permite razonar y relacionar conceptos 6

Permite resumir los contenidos 4

Tabla 25: Pregunta 4: ¿Utilizarías esta técnica en el estudio de ésta y de otras

asignatura?


Sí 26

No 2



El análisis de la encuesta 2 muestra que el 57,1% de los alumnos encuestados indicó

que sus métodos de aprendizaje incluyen la lectura, el 28,6% de ellos lo

complementan con memorización y el otro 28.6% con la confección de resúmenes.

Después del estudio, el 36% de los estudiantes conocen y aplican la técnica de Mapas

Conceptuales.

Así mismo, el 35,7% de los alumnos encuestados, indican que los resúmenes es el

método que más les acomoda o que les otorga mejores resultados, aunque le sigue de

cerca la técnica de Mapas Conceptuales con un 28,6% de las preferencias.

El total de los encuestados expresó que la técnica aplicada les sirvió para mejorar sus

aprendizajes, lo cual se contrasta con el mejor rendimiento académico alcanzado por

este grupo.

Finalmente, el 93% de los alumnos está dispuesto a utilizar esta técnica en el estudio

de ésta y otras asignaturas.



9. DISCUSIONES

La primera encuesta realizada acerca de las herramientas de aprendizaje mostró que

alrededor de un 3% de los alumnos conocía el concepto y uso de Mapa Conceptuales,

lo cual se podría deber a varios motivos tales como, (i) el desconocimiento de la

existencia de la estrategia, debido a que no les enseñó y/o implementó durante su

educación secundaria, (ii) la preferencia de otra estrategia para estudiar y (iii) la falta

de motivación frente al estudio de la asignatura.

En principio, los promedios y porcentajes de aprobación de cada grupo son mayores

en el grupo donde se aplicaron las técnicas de intervención (Mapas Conceptuales y

Prácticas de Laboratorio) que en el grupo de comparación (G2, donde las técnicas no

se aplicaron); por lo tanto, el primer grupo (G1) presentó un rendimiento académico

superior respecto del segundo grupo, aunque, estos datos no son concluyentes para

validar la hipótesis planteada.

Asimismo, el análisis de las desviaciones estándar de la misma evaluación entre

ambos grupos de estudio muestra una disminución desde el Quiz hasta la Prueba de

Cátedra denominada Solemne. Se podría inferir que dentro de cada grupo hubo una

evolución y posterior nivelación de las calificaciones y por ende el rendimiento

académico aumentó, sin embargo estos resultados no son concluyentes para validar la

hipótesis planteada.

Posteriormente, para validar la hipótesis planteada se utilizó la comparación de

medias (t-Student), en todos los casos se obtuvo un valor mayor que el valor crítico y

ello permite inferir que se lograron resultados significativos al aplicar las

herramientas de aprendizaje.



Por último, la segunda encuesta realizada relacionada con las herramientas de

aprendizaje mostró que alrededor de un 30% de los alumnos ocupa Mapa

Conceptuales como estrategia de aprendizaje, asimismo, para el total de los

encuestados la técnica aplicada les sirvió para mejorar sus aprendizajes y rendimiento

académico.



10. CONCLUSIONES

Basándose en la estrategia de la ZDP, se implementó el uso de Mapas Conceptuales y

de dos actividades prácticas de laboratorio durante la enseñanza del tema de

disoluciones y pH, y se logró un aprendizaje sustentable en los alumnos.

La aplicación de estas estrategias de aprendizaje ayudó significativamente en el

aprendizaje del contenido de pH y disoluciones, además permitió que los estudiantes

participaran de su propio aprendizaje con sus pares, también se involucraron más con

la disciplina y se generó una mayor exigencia al docente. Todo ello propició el

diálogo, la creatividad, los hábitos de indagación y estudio, y se fomentó la tolerancia

y la capacidad de crítica.

El docente interactúo con cada uno de los alumnos, lo cual hizo que los estudiantes se

fuesen acostumbrando a la presencia del profesor dentro del grupo como un miembro

más y no como un extraño que los va a controlar. Es decir, permite, conforme avanza

el tiempo, que lo lleguen a ver como un asesor o un compañero más, y así lograr una

dialéctica del proceso de enseñanza y aprendizaje para desarrollar más rápidamente la

ZDP.

La socialización dada entre los participantes de cada grupo facilitó el trabajo

cooperativo, puesto que permitió que los estudiantes interactuaran amistosamente,

aportando ideas, opinando y ayudándose a través de sus conocimientos y habilidades,

al logro del objetivo propuesto por el grupo. Nuevamente se buscó la interacción de

pares en el proceso de enseñanza y aprendizaje para desarrollar más rápidamente la

ZDP.

El hecho de que los grupos de trabajo llevaron a cabo las actividades con éxito fue

indicativo de que la interacción social, el pensamiento crítico y la comunicación,

favorecieron el aprendizaje de los conceptos sobre disoluciones y pH, y también la



comprensión de los mismos a través de su diseño, elaboración y aplicación de manera

práctica y creativa tanto en el desarrollo de las guías de ejercicios como en la

realización de los prácticos de laboratorio.

El Mapa Conceptual se utilizó como esquema general sobre el tema a desarrollar en

la clase, permitiendo hacer explícitos los distintos niveles conceptuales implicados en

el tema, ayudando a reconocer aquellos conceptos importantes que ayudarán al

alumno en la tarea del aprendizaje de los nuevos temas. Estos permiten reconocer

falsas creencias que impiden la comprensión de otras teorías o conceptos (Novak,

2002; Pozo, 2003), de conocer la manera en que el alumno relaciona un concepto con

otros, y también ayuda al diseño de estrategias de instrucción para transformar las

concepciones erróneas y facilitar aprendizajes que de otra forma serían imposibles de

lograrlos (Fisher y Moody, 2000).

La elaboración de Mapas Conceptuales permitió observar el cambio en las estructuras

cognitivas de los estudiantes (Novak y Musonda, 1991) y a partir de ello, evaluar los

aprendizajes de los alumnos como también los efectos de la propia instrucción. Otro

sentido de la evaluación de esta herramienta es ser parte de pruebas para medir u

obtener algún indicador para la asignación de una puntuación o calificación

(Edmonson, 2000; Novak y Gowin, 1988; Trowbridge y Wandersee, 1998).

El proceso de construcción de éstos implica, para quien lo construye, relacionar la

información nueva con el conocimiento previo, las relaciones posibles entre

conceptos dependen del dominio de conocimiento, de la información y/o material de

aprendizaje; además ayuda a pensar y a aprender, es por esta razón que un mapa

conceptual no es un esquema acabado, sino la muestra de un momento en el proceso

de aprendizaje.

La utilización del Mapa Conceptual corregido es importante para el estudiante, ya que

le muestra que el esfuerzo de aprender significativamente brinda satisfacciones y le



capacita para participar y entender más fácilmente el desarrollo de los contenidos

estudiados.

La elaboración de esta herramienta no es posible mediante el uso de estrategias de

aprendizaje memorístico, de esta manera sirve para estimular actitudes y técnicas

para aprender significativamente o sustentablemente.

La confección de Mapas Conceptuales grupales es una buena forma de propiciar la

participación y la dinámica grupal, es además una herramienta que permite negociar

significados entre el docente y el estudiante así como entre los alumnos (Novak,

1998; Trowbridge y Wandersee, 1998).

Los alumnos consideraban que, antes de elaborar y aplicar las estrategias de

aprendizaje, la Química era aburrida y difícil de comprender. Sin embargo, luego de

aplicar sus conocimientos a través de sus diseños, y aprenderla de manera grupal y

dinámica su actitud hacia la misma cambió.

Finalmente, la mayoría de los estudiantes está dispuesto a utilizar esta técnica en el

estudio de ésta u otras asignaturas, lo cual se puede deber a las características que

presenta esta estrategia y el buen rendimiento obtenido durante el estudio por parte de

los estudiantes.

Por lo tanto, el uso de Mapas Conceptuales y las actividades prácticas de laboratorio

como herramientas pedagógicas permiten a los alumnos alcanzar un aprendizaje

sustentable.



11. BIBLIOGRAFÍA

Aguilera, A. (2005). Introducción a las dificultades del Aprendizaje. España,

McGraw-Hill/Interamericana de España, S.A.U.

Aguilar, M.F. (2006). El mapa conceptual una herramienta para aprender y enseñar.

Conferencia Internacional sobre mapas conceptuales, 5, 62-72.

American Association of Physics Teachers.(1998). Goals of the Introductory Physics

Laboratory.American Journal of Physics, 66, 483-485.

Ausubel, D.P. (2002). Adquisición y retención del conocimiento: Una perspectiva

cognitiva. (Primera Edición). Barcelona: Paidós.

Ausubel, D.P. y Novak J. C. (1983). Psicología Educativa: Un punto de vista

cognoscitivo. (Tercera Edición). México, Trilla.

Bello, L. (2000). La enseñanza de la química general y su vínculo con la vida.

Educación Química, 11(4), 374-377.

Boggino, N. (2002). Cómo elaborar mapas conceptuales: Aprendizaje significativo y

globalizado. (Tercera Edición). Argentina, Homo Sapiens.

Brown, T., Lemay, E. y Bursten, B. (2004). Química: La Ciencia Central. (Novena

Edición). Madrid. Pearson.

Campanario, J. M. y Moya, A. (1999). ¿Cómo enseñar ciencias? Principales

tendencias y propuestas. Enseñanza de las Ciencias. Revista de Investigación y

Experiencia Didáctica, 17(2), 179-192.



Carreras, C., Yuste, M. y Sánchez, J. P. (2007). La importancia del trabajo

experimental en física: un ejemplo para distintos niveles de enseñanza. Revista

Cubana de Física, 24, 80-83.

Carrillo, I., Hernández, M.T., Albéniz, J., Durán, A., Saavedra, P. y Barajas, R.

(2003). Proyecto de mejora de la didáctica de la química en la E.U.I.T. Industrial.

Nuevas tecnologías en la innovación educativa. Universidad Politécnica de Madrid,

222-228.

Chang, R. (2007). Química. (Novena Edición). China: Mc Graw Hill.

Coll, C.; Solé, I.(1990). La interacción profesor-alumno en el proceso de enseñanza-

aprendizaje: Desarrollo psicológico y educación. Psicología de la Educación, 2, 315-

335.

Cole, M. (1996). Psicología Cultura. (Primera Edición). Madrid: Morata.

Dávila E. S.(2000). El aprendizaje Significativo. Contexto educativo: Revista Digital

de Educación y Nuevas Tecnologías, 9.

De Posada, J.M. (1996). Hacia una teoría sobre las ideas científicas de los alumnos:

influencia del contexto. Enseñanza de las Ciencias, 14(3), 303-314.

De Posada, J.M. (1999). Concepciones de los alumnos sobre el enlace químico

antes, durante y después de la enseñanza formal. Problemas de aprendizaje.

Enseñanza de las ciencias, 17 (2), 227-245.

Díaz-Barriga., F. y Hernández R., G. (2002). Estrategias docentes para un aprendizaje

significativo: Una interpretación constructivista. (Segunda Edición). México:

McGraw-Hill, S.A.



Edmondson, K. (2000). Assessing science understanding through concept maps. In J.

Mintzes, J. Wandersee& J. Novak (Eds.), Assessing science understanding, 19-40.

San Diego: Academic Press.

Fernández, S. N., (2001). Andragogía: Su ubicación en la educación continua.

Consultado el día 4 de octubre de 2010 de la World Wide Web:

http://www.webmedia.com.co/documentos/andragogia.pdf

Fisher, K. M., y Moody, D. (2000). Student misconceptions in biology.In K. M.

Fisher, J. H. Wandersee, & D. Moody (Eds.), Mapping biology knowledge, 55-76.

Dordrecht, The Netherlands: Kluwer.

Galagovsky, L.R. (1993a). Hacia un mejor aprendizaje: Claves en psicoanálisis y

medicina. (Primera Edición). Buenos Aires: Troquel.

Galagovsky, L.R. (1993b). Hacia un nuevo rol docente. Una propuesta diferente para

el trabajo en el aula. (Segunda Edición). Buenos Aires: Troquel.

Galagovsky, L.R. (1999). Redes conceptuales: memoria, comunicación y aprendizaje.

(Segunda Edición). Buenos Aires: Troquel.

Galagovsky, L.R. (2004) Del aprendizaje significativo al aprendizaje sustentable.

Parte 1: derivaciones didácticas, 22(2), 229-240.

Galagovsky, L.R., Rodriguez, M.A., Stamati, N. y Morales, L.F. (2003).

Representaciones mentales, lenguajes y códigos en la enseñanza de ciencias

naturales. Un ejemplo para el aprendizaje del concepto de reacción química a

partir del concepto de mezcla. Enseñanza de las Ciencias, 21(1), 107-121.



García, J. J., (2000). La solución de situaciones problemáticas: una estrategia

didáctica para la enseñanza de la química. Enseñanza de las Ciencias. Revista de

Investigación y Experiencias Didácticas, 18(1), 113-125.

García, S. y Wolfenzon, E. (2000). El aprendizaje Cooperativo: Ventajas en la

Educación.Consultado el día 5 de noviembre de 2010 de la World Wide

Web:http://www.trener.edu.pe/files/APRENDIZAJE%20COOPERATIVO.pdf

González, F.M. (1993). Los Mapas conceptuales como instrumento para la

investigación, Enseñanza de la ciencias, Revista de investigación y experiencia

didáctica, 10(2), 148-158.

Hacker, R. y Harris, M. (1992). Adult learning for scientific literacy: some theoretical

and methodological perspectives. Studies in the Education of Adults, 24(2), 217-224.

Gutiérrez V. M.E. (2002). El aprendizaje de la ciencia y de la información científica

en educación superior. Anales de Documentación, 5, 197-212.

Ivic I., Vygotsky L. (1994). Revista trimestral de educación comparada, UNESCO:

Oficina Internacional de Educación, 24, (3-4), 773-799.

Jensen, E. (2004). Cerebro y aprendizaje. Competencias e implicaciones educativas.

Madrid: Narcea.

Kommers, P., y Lanzing, J. (1998). Mapas conceptuales para el diseño de sistemas

hipermedia: Navegación por la Web y autoevaluación. En: C. Vizcarro y J. A. León

(Eds.). Nuevas tecnologías para el aprendizaje. (Segunda Edición). España: Pirámide.

Labarrere, A. (1997) ¿Alumno o Profesional en Formación?: Implicancia de un

dilema para la Formación Magistral, 4, 9-25.



Labarrere, A. (1997a). Interacción en ZDP: ¿Qué puede ocurrir para bien y qué para

mal? Artículo presentado en congreso ICCP-ARGOS. Ciudad de la Habana, Cuba.

Labarrere, A. y Quintanilla, M. (2002). La solución de problemas científicos en el

aula: Reflexiones desde los planos de análisis y desarrollo. Pensamiento Educativo,

30, 121-138.

López, J. B. (2002). Desarrollar Conceptos de Física a través del Trabajo

Experimental: Evaluación de Auxiliares Didácticos. Enseñanza de las Ciencias:

Revista de Investigación y Experiencias Didácticas, 20, 115-132.

Llorens, J., De Jaime, M. y Llopis, R. (1989). La función del lenguaje en un enfoque

constructivista del aprendizaje de las ciencias. Enseñanza de las Ciencias, 7 (2), 111-

119.

Marín, N. (2003a). Conocimientos que interaccionan en la enseñanza de las ciencias.

Enseñanza de las Ciencias, 21(1), 65-78.

Martínez y Moreno, J., Espinosa, B., De la Chaussee, M., Martínez, G. (2007). El

aprendizaje activo en ingeniería química: Trabajo Estudiantil en Equipo. Tecnología

Ciencia Educación, 22(2), 84-93.

Mayer, R.E. (2004). Psicología de la educación: Enseñar para un aprendizaje

significativo. Madrid: Pearson.

Meza, G. (2002). La zona de desarrollo próximo (ZDP). En: Libro de memorias del

III Festival Nacional y I Festival Internacional de Matemática. 25 al 27 de abril de

2002.

Moreira M. A. y Greca, I. Mª. (2003). Cambio Conceptual: análisis crítico y



propuestas a la luz de la Teoría del Aprendizaje Significativo. Ciencia & Educación,

9(2), 301-315.

Moreira, M. A. (1997). Aprendizaje Significativo: Un concepto subyacente. En M.A.

Moreira, C. Caballero y M.L. Rodríguez Palmero, Eds. Actas del II Encuentro

Internacional sobre Aprendizaje Significativo. Servicio de Publicaciones. Universidad

de Burgos, 19-44.

Moreira, M. A. (2000a). Aprendizaje Significativo: teoría y práctica. Madrid: Visor.

Newman, D., Griffin, P. y Cole, M. (1991). La zona de Construcción del

Conocimiento. Madrid: Morata.

Novak, J. D. (1982). Teoría y práctica de la educación. España: Alianza.

Novak, J. D. (1991). Ayudar a los alumnos a aprender. Enseñanza de la Ciencias,

9, 215-228.

Novak, J. D. (1998). Conocimiento y aprendizaje: Los mapas conceptuales como

herramientas facilitadoras para escuelas y empresas. Madrid: Alianza.

Novak, J. D., y Gowin, B. (1988). Aprendiendo a aprender. Barcelona: Martínez

Roca.

Novak, J. D., y Musonda, D. (1991). A twelve-year longitudenal study of science

concept learning. American Educational Research Journal, 28(1), 117-153.

Onrubia, A. (1991). Mapas conceptuales, una técnica para aprender. Barcelona:

Paidós.

Onrubia, J. (1997). Enseñar: crear zonas de desarrollo próximo e intervenir en ellas.



El constructivismo en el aula. Barcelona: Graó.

Pérez, R. y Rómulo, G. A. (1991). Corrientes constructivistas y mapas

conceptuales. Bogotá: Magisterio.

Pichardo, P. (1999). Didáctica de los mapas conceptuales. México: Jertalhum.

Poggioli, L. (2005). Estrategias de aprendizaje: Una perspectiva teórica. Caracas,

Venezuela: Fundación Polar.

Pozo, J. I.(1992). El aprendizaje de la ciencia y pensamiento causal. Madrid: Visor.

Pozo, J. I. (2003). Adquisición de conocimiento. España: Morata.

Sánchez Montoya, R. (2002). Ordenador y discapacidad: Guía práctica de apoyo a las

personas con necesidades especiales. (Segunda Edición). España: Ciencias de la

Educación Preescolar y Especial.

Reigosa, C. y Jiménez, M. (2000). La cultura científica en la resolución de problemas

de laboratorio, Enseñanza de las Ciencias, 18(2), 275-284.

Trowbridge, J. E. &Wandersee, J. H. (1998).Theory-driven graphic organizers in J. J.

Mintzes, J. H. Wandersee, and J. D. Novak (Eds.). Teaching science for

understanding. San Diego: Academic Press.

Roth, W.M. (2002). Aprender ciencias en y para la comunidad. Enseñanza de las

Ciencias. 20, 195-208.

Hernandez, R., Fernández, C., Baptista, P. (1997). Metodología de la Investigación.

(Cuarta Edición). México: McGraw Hill.



Valsiner, J., (1997). Culture and the Development of Children’s Action. A Theory of

Human Development. Nueva York: John Wiley & Sons.

Vigotsky, L. (1988). El desarrollo de los procesos psicológicos superiores. México:

Crítica.

Wertsch, J. (1992). The Social Origins of Individual`s Mental Functioning:

Alternatives and Prespectives. The Quaterly Newsletter of the laboratory of

Comparative Human Cognition, 14(2), 35-44.

Whitten, K., Davis, R. y Peck, M. (1998). Química General. (Quinta Edición).

México: McGraw-Hill, S.A.



12. ANEXOS

12.1. ANEXO 1: SESIONES DE APRENDIZAJE

12.1.1. Sesión 1: Teoría, aplicación y confección de mapas conceptuales como

herramienta de aprendizaje

El esquema de trabajo es el siguiente:

Se plantean los objetivos, luego se aplica la Encuesta 1: Herramienta de

aprendizaje(anexo 2).

• Posteriormente se desarrolló una presentación para exponer el tema de mapas

conceptuales y ejemplos de estos.

Objetivos.

• Determinar que herramientas los alumnos conocen, aplican o les gustaría

desarrollar en su aprendizaje.

• Aprender la teoría, aplicación y confección de mapas conceptuales (anexo 3).

• Aplicar y confeccionar mapas conceptuales acerca del concepto de materia

con la colaboración total del docente.



Desarrollo.

• En los primeros 15 minutos de clase, se realizó la Encuesta 1:

• Se desarrolló una presentación para exponer el tema de mapas conceptuales y

ejemplos de estos.

• Se realizaron preguntas como recurso didáctico y se trabajó con los errores

conceptuales de los alumnos.

• Se utilizó adecuadamente los medios didácticos en relación a los objetivos de

la clase.

Cierre.

• Se elaboraron conclusiones y una síntesis en relación a lo que se quiere hacer

emergerdesde el objetivo presentado, retomando preguntas o dudas de los

alumnos.

• Se confeccionaron mapas conceptuales acerca del concepto de materia, con la

colaboración total del docente. Este fue corregido de acuerdo a una rúbrica

(Anexo 4) y entregado en la siguiente sesión.



12.1.2. Sesión 2: Clase de diluciones (anexo 6)

Objetivos.

• Definir el concepto de disolución, soluto y solvente.

• Enseñar las expresiones/m; %m/v; %v/v; molaridad; molalidad y fracción

molar, en disoluciones líquidas.

• Aplicar y confeccionar mapas conceptuales acerca de los tópicos vistos en

clase con la colaboración parcial del docente.

Desarrollo.

• La clase se inició, motivando la participación de los alumnos para que formen

grupos de trabajo y se les presentó a cada grupo varios términos, para que

ellos con sus propias palabras los puedan definir. Los términos son los

siguientes: mezclas, disoluciones, disolvente, soluto, unidades de

concentración.

• Se les asignó aproximadamente 20 minutos, para que los alumnos puedan

contestar estas preguntas y el profesor comenzó a pasar por cada grupo para

poder ayudarlos en sus definiciones, es decir, los trata de llevar a una zona de

desarrollo próximo, para que así ellos puedan ir mejorando sus conceptos que

tienen de esos términos.

• Transcurrido los 20 minutos, el profesor comenzó a preguntarles a cada grupo

cuales fueron sus respuestas y comenzó hacer una lluvia de ideas, la cual tuvo

una duración de 10 minutos.



• Terminado esto, el docente comenzó a explicar cada término utilizando

medios audiovisuales como recurso didáctico, y explicando con ejemplos de

la vida diaria y de la vida profesional.

Cierre.


emerger desde el objetivo presentado, retomando preguntas o dudas de los

alumnos.

• Al final de la clase, se le solicitó a cada alumno la confección de un mapa

conceptual, acerca de los contenidos revisados. La confección de este fue con

la colaboración parcial del docente. Este fue corregido de acuerdo a una

rúbrica (Anexo 4) y entregado en la siguiente sesión.



12.1.3. Sesión 3: Clase de pH. (Anexo 7)

Objetivos.

• Conceptualizarlos tópicos de ácidos y bases, según diversas teorías.

• Establecer un orden en función de la fuerza de estos.

• Calcular el pH de una sustancia.

• Aplicación y confección de mapas conceptuales acerca de los tópicos vistos

en las sesiones anteriores, sin la colaboración del docente, de forma

totalmente autónoma.

Desarrollo.

• Se inició la sesión, mostrando diferentes sustancias de la vida cotidiana,

como por ejemplo agua, limón, y preguntándoles a los alumnos cuales de

ellas es ácida, básica o neutra.

• Se realizó una lluvia de ideas para definir el concepto de pH y la diferencia

que existe entre acidez y basicidad, y como esta se puede calcular y

determinar experimentalmente.

• Se utilizó adecuadamente los medios didácticos en relación a los objetivos de

la clase.



Cierre.

• Se finalizó la clase, preguntándoles nuevamente a los estudiantes que

sustancias son ácidas, básicas o neutras y además se les pregunta ¿qué

aprendieron hoy? y como lo pueden aplicar en su vida cotidiana y futura vida

profesional, para así motivarlos en este nuevo aprendizaje.


emerger desde el objetivo presentado, retomando preguntas o dudas de los

alumnos.

• Se le solicitó a cada alumno la confección de un mapa conceptual, acerca de

los contenidos revisados. La confección de éste fue sin la colaboración del

docente. Este fue corregido de acuerdo a una rúbrica (Anexo 4) y entregado

en la siguiente sesión.



12.1.4. Sesión 4: Ejercicios de disoluciones y pH

Objetivos.

• Ejercitar los conceptos analizados en las sesiones anteriores, para analizar si

los estudiantes utilizando la ZDP y los mapas conceptuales, pudieron

desarrollar de mayor forma su aprendizaje.

Desarrollo.

• Se inició la clase, entregándoles a los alumnos una guía de ejercicios con

resultado (Anexo 8), la cual la deben desarrollar con la ayuda parcial del

docente o por un alumno más experto, para que así los estudiantes puedan

desarrollar estos nuevos conceptos.

Cierre.

• El docente aclara algunas dudas al grupo curso y entrega una guía de

laboratorio la cual se realizará la próxima sesión.



12.1.5. Sesión 5: Aplicación de disoluciones y pH

Objetivo.

• Aplicar todos los conceptos vistos en las clases anteriores en una sesión de

laboratorio, en donde los alumnos tendrán que preparar diferentes

disoluciones y determinar su pH (Anexo 9).

Desarrollo.

• Se inició la clase, realizando una prueba de laboratorio acerca de los

contenidos enseñados en las sesiones anteriores y el marco teórico de la guía

de laboratorio (Anexo 9 y 10).

• Posteriormente, se explicó el laboratorio y se mostró los diferentes materiales

y reactivos que se utilizarán.

• Los alumnos comenzaron a trabajar en grupos de dos personas y se les guió

en su práctica para que así puedan llegar a buenos resultados y conclusiones.



Cierre.

• Al finalizar la experiencia, se compartieron y discutieron los resultados.

Además, se explicó la confección del informe de laboratorio que deben

entregar a la clase siguiente (Anexo 11).

• Se entregó un nuevo problema de laboratorio para desarrollar la próxima

sesión. Esta nueva guía solo presenta el problema y no contiene el protocolo

del laboratorio, para analizar si utilizando la ZDP, los mapas conceptuales y

la práctica de laboratorio previa, los estudiantes pueden alcanzar esta zona de

aprendizaje. Para ello, los alumnos deben investigar cómo resolver el

problema de laboratorio y desarrollar un protocolo de trabajo.



12.1.6. Sesión 6: Aplicación de disoluciones y pH

Objetivo.

• Analizar si los estudiantes alcanzaron la zona de desarrollo próximo, por

medio de las técnicas didácticas utilizadas en las sesiones anteriores.

• Determinar el grado de aceptación de las técnicas implementadas.

Desarrollo.

• Se inició la clase, manifestándoles a los alumnos que se reúnan en grupo de

trabajo y comiencen la práctica (Anexo 12).

• Durante el desarrollo de la práctica, el docente comenzó a evaluar utilizando

una lista de cotejo. Lo que se evalúa, es la forma como los alumnos trabajan y

si el protocolo de laboratorio que están utilizando es el correcto o no.

Además, los alumnos deben de entregar un informe de laboratorio al finalizar

el práctico.

Cierre.

• Al finalizar la sesión de laboratorio, se retiraron los informes, y los alumnos

tienen la oportunidad de hacer sus comentarios.

Finalmente, se realizó la Encuesta 2: Herramienta de aprendizaje (anexo 3).



12.2. ANEXO 2: ENCUESTA 1: HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE

1. ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje.

2. ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te

genera mejores resultados?

3. ¿Estarías dispuesto a aprender y desarrollar un método de aprendizaje nuevo?

4. Si no conoces ningún método de aprendizaje, ¿estarías dispuesto a aprender y

desarrollar uno de ellos?



12.3. ANEXO 3: ENCUESTA 2: HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE

1. ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje.

2. ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te

genera mejores resultados?

3. ¿La técnica de Mapas Conceptuales, te sirvió para mejorar tu aprendizaje? ¿Por

qué?

4. ¿Utilizarías esta técnica en el estudio de ésta y otras asignaturas?



12.4. ANEXO 4: RÚBRICA DE PUNTUACIÓN DE MAPAS CONCEPTUALES

CRITERIO Jerarquía Proposiciones Conexiones

Cruzadas Ejemplos

¿Presenta el mapa

una estructura

jerárquica?

¿Es cada uno de los

conceptos

subordinados más

específico y menos

general que el

concepto que hay

sobre él?

¿Se indica la relación

de significado entre

dos conceptos

mediante la línea que

los une y mediante

la(s) palabra(s) de

enlace

correspondiente(s)?

¿Es válida esta

relación?

¿Muestra el mapa

conexiones

significativas entre

los distintos

segmentos de la

jerarquía conceptual?

¿Es significativa y

válida la relación que

se muestra?

¿Existen

ejemplos o

eventos

específicos

relacionados

con los

conceptos

más

generales?

PUNTAJE

5 puntos por cada

nivel jerárquico

válido.

1 punto por cada

proposición válida y

significativa que

aparezca.

10 puntos por cada

conexión cruzada

válida y significativa.

2 puntos por cada

conexión cruzada que

sea válida, pero que

no ilustre ninguna

síntesis

1 punto por

cada

acontecimie

nto y objeto

concreto que

sea ejemplo

válido de lo

que designa

el término

conceptual.



Evaluación Sumativa de Mapas Conceptuales

Para la evaluación sumativa de un mapa conceptual deben tomarse en consideración:

� La estructura jerárquica o “diferenciación progresiva” de un mapa está dada por

el nivel del desdoblamiento o inclusión de los conceptos, es decir, presentar

primero los conceptos más generales inclusivos y a continuación ir diferenciando

los más específicos inclusores.

� La síntesis o “reconciliación integradora” se puede apreciar en las relaciones

conceptuales cruzadas o intervínculos, ya que significa comprender cuándo un

concepto es similar o diferente a otro, o cuándo se interrelaciona un concepto

antiguo con uno nuevo.

La pauta de evaluación sumativa que se presenta a continuación comprende 2 partes

diferentes, la primera recoge el esfuerzo diferenciador e integrador de los conceptos y

permite una cuantificación de los niveles y relaciones conceptuales (esta parte es

referencial y no calificable); la segunda está dirigida a determinar la calidad de los

elementos contenidos en el mapa, permite certificar el cumplimiento de criterios que

permiten asegurar el aprendizaje conceptual y asignarle una calificación global.




40%



20%


válidas

30%

1.4 Ejemplos específicos 10%



Categorías

Para determinar el desempeño del estudiante se requiere la estipulación de

exigencias mínimas en función del puntaje obtenido en cada uno de los criterios

evaluados en un mapa conceptual y que deben estar presentes para inferir el logro

de cada objetivo.

SÍNTESIS EVALUATIVA Óptimo Satisfactorio Déficit

Diferenciación progresiva lograda 80-100% 60-79% 0-59%

Reconciliación integradora 80-100% 60-79% 0-59%

Configuración de una totalidad 80-100% 60-79% 0-59%

Potencialidad explicativa del mapa 80-100% 60-79% 0-59%



12.5. ANEXO 5: CLASE DE MAPAS CONCEPTUALES



12.6. ANEXO 6: CLASES DE DISOLUCIONES





12.7. ANEXO 7: CLASE DE PH







12.8. ANEXO 8: GUÍA DE EJERCICIOS DE DISOLUCIONES Y PH







12.9. ANEXO 9: PRÁCTICO 1 DE DISOLUCIONES Y PH

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES, DETERMINACIÓN DE SU

CONCENTRACIÓN Y pH

Objetivos:

- Identificar las principales formas de expresar las concentraciones de las

disoluciones.

- Aplicar los métodos más comunes para preparar disoluciones de cierta

concentración.

- Aplicar técnica de dilución de disoluciones.

- Medición de pH.

- Utilizar aparatos de medición de volúmenes como probeta, pipeta aforada y

matraz volumétrico.

Fundamento:

Una disolución es una mezcla homogénea de al menos dos componentes: soluto y

disolvente. El primero es el que se encuentra en menor proporción y el segundo es el

que disuelve al soluto y se encuentra en mayor proporción. La concentración de una

disolución nos da información acerca de la cantidad de soluto disuelto en un volumen

determinado de disolución. Puesto que las reacciones generalmente se llevan a cabo

en disolución, es importante conocer las diferentes maneras de expresar la

concentración de éstas y su modo de preparación.



Procedimiento.

• Preparación de una disolución de HCl 1M y 2M.

1. Lea en la etiqueta del HCl concentrado su %m/m y densidad. Con estos datos,

calcule su concentración molar.

2. Calcule los mL de HCl concentrado que debe pipetear para preparar 50mL de

HCl 1M y 50mL de HCl 2M.

3. Adicione los mL de HCl concentrado recién calculados dentro dos matraces

aforados de 50mL que contiene unos 20mL de agua destilada.

4. Enrase con la ayuda de la piseta y rotule ambos matraces.

5. Mida el pH de la disolución

• Preparación de una disolución al 4%m/m de NaOH y una 0,1M de NaOH

por dilución.

1. Calcule los gramos necesarios de NaOH y agua, para preparar 100mL de una

disolución al 4%m/m.

2. Mase en un pesa sustancias la cantidad antes calculada de NaOH con una

precisión de ± 0,1g y adiciónelo a un matraz de aforo de 100mL.

3. Tare el matraz de aforo de 100mL y mase la cantidad de agua antes calculada.

4. Agite la disolución y mida la densidad de la disolución.

5. Traspase la disolución a través de un embudo de vidrio a un frasco previamente

rotulado.

6. Mida el pH de la disolución.

7. Calcule el volumen en mL, necesario de disolución de NaOH al 4%m/m para

preparar 100mL de una disolución 0,1M.

8. Mida el volumen recién calculado con pipeta aforada y lleve a matraz aforado de

100mL.

9. Lleve a aforo con agua destilada y homogenice.




• Preparación de una disolución 0,1M de NaCl.

1. Calcule los gramos necesarios de NaCl, para preparar 100mL de una disolución

0,1M de NaCl.

2. Mase en un pesa sustancias la cantidad antes calculada de NaCl con una

precisión de ± 0,1g y adiciónelo a un matraz de aforo de 100mL.

3. Tare el matraz de aforo de 100mL y mase la cantidad de agua antes calculada.

4. Agite la disolución y mida la densidad de la disolución.

5. Traspase la disolución a través de un embudo de vidrio a un frasco previamente

rotulado.




12.10. ANEXO 10: QUIZ DE PRE-LABORATORIO

Nombre:

1. Defina los siguientes términos:

a) Soluto.

b) Solvente.

c) Disolución.

d) pH.

2. Realice un mapa conceptual, para la preparación de una disolución de NaOH al

4%m/m y una disolución 0,1M de NaOH por dilución. Además incluya todos los

cálculos necesarios.

3. Explique como usted preparará una disolución de HCl 1,0M en un volumen de

100mL a partir del ácido concentrado, cuya concentración esta al 16%m/m y

densidad 1,16g/mL



12.11. ANEXO 11: PAUTA DE CORRECCIÓN DE INFORME DE

LABORATORIO

Resumen (0,5 p)

El resumen no debe de exceder de 150 palabras y debe establecer lo que fue hecho,

como fue hecho, los resultados principales y su significado. No cite referencias en el

resumen, ni borre el espacio sobre el resumen.

Introducción (0,5 p)

Escritura impersonal (0,1p)

Este aspecto debe ser cubierto en detalle, se deben definir todos los principios básicos

sobre los cuales se fundamenta la experiencia realizada (0,4 p).

Objetivos (0,2 p)

Piense en todo lo que realizó en el laboratorio y de allí determine cuál(es) serían los

objetivos que previamente se debieron cumplir.

Debe contener una descripción general de la experiencia de tal manera que la

descripción le conecte con los aspectos más relevantes de la teoría.

Materiales y Reactivos (0,3 p)

Incertidumbre del material empleado (0,1p)

Escritura adecuada de unidades según SI (0,1 p)

¿Está listado todos los materiales y reactivos que realmente utilizaron? (0,1 p)

Procedimiento Experimental (0,5 p)

Se indicará paso a paso lo que se hizo y lo que se dejó de hacer señalando el motivo

de esto último.

El lenguaje empleado es impersonal, jamás decir “sumergí (mos) el termómetro en

el agua…”, sino que: “ se sumerge el termómetro…”.



Escritura impersonal (0,1 p)

Unidades según SI (0,1 p)

Incertidumbre en las medidas (0,1 p)

Procedimientos escritos correctamente(0,2p)

Cálculos y Resultados (2,5 p)

Presentar explícitamente todos los datos obtenidos experimentalmente

correlacionados con el procedimiento

Presentar explícitamente todos los cálculos involucrados

Presentar reacciones químicas involucradas

Discusión: (1,0 p)


El alumno debe desplegar toda su capacidad de análisis para explicar los resultados

obtenidos, haciendo en este caso alusión a los errores de procedimiento e

instrumentación, sugiera mecanismos y/o condiciones para optimizar la experiencia.

El análisis de resultados debe estar constantemente apoyado por los principios

teóricos involucrados y debe seguir el mismo orden de acuerdo a la entrega de

resultados. (0,2p)

Conclusión (1,0 p)


Deben estar relacionadas con los OBJETIVOS GENERALES O ESPECÍFICOS DE

LA EXPERIENCIA, en dicho orden.

Posteriormente se enuncian aquellas que no se encuentren directamente relacionadas

con la experiencia.

Bibliografía: (0,5 p)

¿Está correctamente citada a lo largo del informe? (0,2 p)

¿Citó referencias distintas al manual de laboratorio? (0,1 p)



¿Está correctamente escritas las referencias? (0,2 p)

Cómo se citan las referencias bibliográficas.

Ej.:

J. Jones. (2007, Febrero 6). Networks (2nd ed.) [En línea]. Disponible en:

http://www.atm.com.

H. Khalil, ”Nonlinear Systems”, 2nd. ed., Prentice Hall, NJ, pp. 50-56, 1996.



12.12. ANEXO 12: MUESTRA PROBLEMA.

Objetivos.

Aplicar los conceptos y habilidades adquiridas en la resolución de un problema

experimental.

1. Preparar una disolución de ácido acético (CH3COOH) que posea un pH 4,0, a

partir del ácido concentrado.

2. Preparar una disolución de hidróxido de amonio (NH4OH) que posea un pH 10,0,

a partir del concentrado.



12.13. ANEXO 13: MAPAS CONCEPTUALES DE MATERIA









12.14. ANEXO 14: MAPAS CONCEPTUALES DE DISOLUCIONES









12.15. ANEXO 15: MAPAS CONCEPTUALES DE ÁCIDO – BASE







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Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Magíster en … · 2016-10-12 · Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de Mapas Conceptuales