Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales" by Diego Chiarenza

Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Buenos Aires

Las TICs en la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales

Tesina en Tecnología Educativa

Prof. Chiarenza, Diego Julián DNI 25.127.179

Directora: Dra. Cataldi, Zulma FRBA-UTN

Co-Director: Dr. Dominighini, Claudio FRBA-UTN

Mayo 2011

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales

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Índice Introducción 1. 2. 3. 4.

Planteo del problema Objetivos de la investigación Datos específicos y contexto de la investigación Organización del Marco Teórico

Pág. 6 Pág. 6 Pág. 7 Pág. 7

Marco Teórico 1. Didáctica de las ciencias 1.1. Ciencia 1.2. Constructivismo 1.3. Hacia una didáctica constructivista de la ciencia 2. Didáctica de la Química 2.1. La Química como ciencia y tecnología 2.2. La Química como disciplina de enseñanza y aprendizaje 3. Enseñando Química con TICs 3.1. Tecnologías de la Información y la Comunicación 3.2. Enseñando con TICs, la Tecnología Educativa 3.3. Evaluación de la enseñanza mediada por TICs 3.4. Las TICs en la enseñanza de la Química 4. Laboratorios Virtuales para enseñar Química 4.1. Aprender haciendo: Simuladores y Laboratorios Virtuales como objetos de enseñanza y aprendizaje 4.2. Laboratorios Virtuales de Química (LVQ)

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Marco Metodológico 1. Relevamiento de los LVQs 2. Evaluación de los LVQ 2.1. Definiendo conceptos 2.2. Dimensiones e indicadores para la Evaluación de los LVQs 2.3. Estrategias e instrumentos de Evaluación de los LVQs

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Resultados 1. Relevamiento y clasificación de los LVQs 2. Evaluación de LVQs 2.1. Evaluación Heurística 2.2. Test de Usuarios: Docentes y Estudiantes

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Conclusiones 1. 2.

Relevamiento de los LVQs Evaluación y aplicación de los LVQs

Pág. 80 Pág. 81

Líneas futuras de investigación

Pág. 86

Referencias

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Anexos I. Planilla de Evaluación Heurística II. Test de Usuarios: Docente y Estudiantes

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Resumen El uso del laboratorio en la enseñanza de una ciencia experimental, como es la Química, es fundamental. Las TICs, en estos últimos años, han aportado una cantidad de recursos didácticos. En el campo de la Didáctica de la Química, los simuladores han ganado terreno entre los software más potentes para los procesos de enseñanza y aprendizaje. Entre ellos los Laboratorios Virtuales de Química (LVQ). Son softwares que simulan un laboratorio de ensayos químicos, la idea es que el usuario pueda realizar todas las actividades experimentales que realizaría en un laboratorio real pero sin costo, sin contaminación ambiental, ni riesgo alguno. El desarrollo de estos softwares ha sido más vertiginoso que los análisis y evaluaciones que pudiera hacerse de ellos. Este trabajo de investigación pretende: -

relevar los LVQ existentes diseñar estrategias, dimensiones e instrumentos de evaluación evaluar algunos de los LVQ aplicar uno en un proceso de enseñanza y aprendizaje y evaluar dicha aplicación fundamentar su uso desde una didáctica de la Química constructivista y acorde con la producción del conocimiento científico

El logro de los objetivos mencionados no se queda en una mera comunicación de los datos obtenidos. Se plantean como el fundamento para la difusión del uso de este recurso didáctico, respaldo de un cambio paradigmático en la Didáctica de la Química y plataforma para la capacitación de los docentes en este sentido. Abstract It is essential to use the laboratory in teaching an experimental science such as Chemistry. ICTs, in recent years have made a number of educational resources. In the field of Teaching of Chemistry, simulators have been gaining ground among the most powerful software for teaching and learning processes. Including Virtual Chemistry Lab (VCL). Are softwares that simulate a chemical testing laboratory, the idea is that the user can perform all experimental activities take place in a real lab without cost, without environmental pollution or risk. The development of this softwares has been more rapid than the analysis and assessments that could be put. This research aims to: - relieve the existing VCL - design strategies, dimensions and assessment tools - evaluate some of the VCL - implement one in a teaching and learning process and evaluate the application - In support of its use from a constructivist teaching chemistry and consistent with the production of scientific knowledge Achieving these objectives is not merely a communication of the data. Are proposed as the basis for the widespread use of this educational resource, backed by a paradigm shift in the Teaching of Chemistry and platform for the training of teachers in this regard.

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Dedicatoria A mi esposa Carla y a mi hijo Facundo. A mis padres, Héctor y Ana. Agradecimientos A la educación superior pública, por haberme permitido acceder a este nivel de estudio: el ISFDyT Nº 42 de San Miguel, donde me formé como Prof. de Química, del que me siento orgulloso y aprecio a todo su personal, y la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Buenos Aires. A mis directores de tesina Dra. Zulma Cataldi y Dr. Claudio Dominighini por guiarme a lo largo del trabajo de investigación e incentivarme a escribir y divulgar los avances de la misma. A mis colegas docentes y las instituciones educativas donde trabajan por haber contribuido abierta y desinteresadamente en esta investigación. A las instituciones educativas donde trabajo, porque allí no sólo trabajo, también aprendo todos los días a ser mejor docente. A Luciana Muñoz, una amiga y excelente docente de Lengua y Literatura, por las correcciones de estilo. A mi esposa por darme la confianza y apoyo permanente, que junto a mi hijo acompañan diariamente la ardua labor que implica mi desarrollo profesional. A mis padres por haberme inculcado siempre el valor de la educación para ser mejor persona, hijo, hermano y hombre de familia. Es mi deseo que este trabajo, y los que vendrán, devuelvan a la Nación Argentina un poco de lo tanto que ella me da cada día.

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Introducción 1.

Planteo del problema

Las TICs, en esta última década, han aportado una gran cantidad de recursos didácticos, algunos específicamente diseñados para procesos de enseñanza y aprendizaje y otros se generaron para fines de otra índole pero fueron adaptados en pos de su incursión en la educación. Todo recurso didáctico, en especial los modernos recursos aportados por las TICs, debe ser revisado y evaluado permanentemente en cuanto a sus características técnicas, a su aplicación en procesos instruccionales y en función de las tendencias pedagógicas que subyacen en este, referenciado con la coyuntura sociocultural en la que se implementa y las orientaciones que plantean los Diseños Curriculares. La evaluación y revisión permanente brindan datos de su mejor implementación y nuevos horizontes en el mejoramiento del recurso. En muchos casos el desarrollo de los recursos informáticos, incluso los recursos didácticos, reviste una celeridad superior a la de su análisis y evaluación, por lo menos por entidades ajenas a los desarrolladores. Esto es lo que ha ocurrido desde los años 60 con el advenimiento de los primeros simuladores. En particular, los laboratorios virtuales para la enseñanza de las ciencias o el uso de los recursos tecnológicos en la enseñanza de la Química constituyen un campo de la didáctica muy desarrollado pero no muy analizado. Existen muchos recursos didácticos para enseñar ciencias, varios laboratorios virtuales, específicamente Laboratorios Virtuales de Química, pero es escaso el material de análisis de sus atributos y la evaluación de su implementación. Por lo general queda en manos de los docentes conocer las herramientas y, a través del ensayo y error, la tarea de indagar sobre las características de estos recursos, sus modos de implementación y la evaluación de los resultados. Es de gran utilidad relevar los recursos que hay en el mercado, investigar sobre sus atributos, generar instrumentos de evaluación, evaluarlos y comunicar los resultados a los docentes. La investigación referida a las didácticas disciplinares y a los recursos utilizados en la enseñanza y el aprendizaje, como en todo proceso de investigación, supone la comunicación del proceso y de los resultados. Estas comunicaciones son las que llegan a los docentes interesados en mejorar su práctica profesional implementando nuevos recursos didácticos. 2.

Objetivos de la investigación  Brindar un aporte a la didáctica de la Química sobre el uso del laboratorio en la enseñanza de esta disciplina. Basado en el modelo constructivista del aprendizaje y las características propias de las ciencias experimentales, fundamentar al laboratorio escolar como recurso indispensable en la enseñanza de la Química.  Tras el relevamiento de Laboratorios Virtuales de Química, la selección, la evaluación y la implementación de algunos de ellos en procesos instruccionales, se pretende encontrar datos, clasificarlos y darlos a conocer. Cuáles son los que se encuentran disponibles en el mercado, sus atributos técnicos, sus posibles alternativas de implementación en la educación media e impacto de la misma en docentes y estudiantes.

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 Diseñar instrumentos para evaluar los aspectos técnicos y pedagógicos de los Laboratorios Virtuales de Química. Instrumentos útiles para que los docentes de Química puedan tener datos claros de cada uno de ellos y optar por el más apropiado y ajustado a sus necesidades. 3.

Datos específicos y contexto de la investigación

La presente investigación se plantea como un estudio de tipo exploratorio y descriptivo. Exploratorio porque la idea es encontrar datos sobre un recurso didáctico no muy estudiado. Descriptivo porque se busca mostrar y describir las características y las propiedades de los Laboratorios Virtuales de Química. Entonces se abre el interrogante de que el poco uso que se le da en nuestro país a los Laboratorios Virtuales de Química sea por lo poco difundido que están, entre otras razones. La investigación de estos recursos aportados por las TICs daría datos de sus características con los que, los organismos públicos o privados apropiados, podrían plantear cursos de capacitación a los docentes para difundir el uso de los mismos. Es necesario delimitar conceptos para describir características. En la gran gama de recursos aportados por las TICs para la enseñanza de la Química hay muchos objetos informáticos que se denominan Laboratorio Virtual de Química pero no son exactamente lo que en esta investigación se define como tal. Como también hay muchos recursos que se condicen perfectamente con la definición que se propone en el apartado 4.2 del Marco Teórico de esta tesina, pero se denominan de otro modo. Estos detalles de sinonimias y homonimias dificultan en alguna medida a la tarea de relevar, a la búsqueda de los objetos informáticos, pero no al trabajo posterior. El problema se resuelve una vez que se han determinados cuáles son los objetos informáticos que se desea agrupar bajo la conceptualización deseada. Pero la búsqueda para relevar los Laboratorios Virtuales de Química existentes se lleva a cabo mediante buscadores de la web, como Google, que funcionan mediante la colocación de palabras que serán el filtro que utilizará el motor de búsqueda para la selección de los resultados. La búsqueda que se ha realizado, detallada en el apartado 1 del Marco Metodológico, ha arrojado resultados muy positivos pero sin duda fue necesario un refinamiento. Por otro lado, uno de los softwares relevados fue encontrado al indagar en otro medio, el Virtual ChemLab fue hallado en una librería, ya que se comercializa como un libro más que como un software. 4.

Organización del Marco Teórico

El Marco Teórico de este trabajo de investigación plantea una convergencia entre tres aspectos que se unen para fundamentar la investigación de los Laboratorios Virtuales de Química como recurso didáctico. En el primer capítulo se hace una convergencia entre las características de las ciencias experimentales y el modelo constructivista de aprendizaje para delinear una Didáctica constructivista de la Ciencias. En el segundo capítulo se hace un recorrido por la Química como ciencia y tecnología y se aplican los conceptos desarrollados en el capitulo primero para delinear una Didáctica Constructivista de la Química. En el tercer capítulo se comienza desarrollando el tema de los recursos didácticos aportados por las TICs y la evaluación de los mismos, para finalizar en el Prof. Diego Julián Chiarenza

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abordaje de dichos recursos pero específicamente desarrollados para la enseñanza de la Química. En particular se hace mención a lo que significa Enseñar Química con TICs y la importancia de la evaluación de los recursos utilizados en este proceso. El cuarto capítulo es aquel en el que confluyen los tres anteriores al desarrollar el tema de los Laboratorios Virtuales de Química, la idea es ponerlo de relieve como recursos didácticos aportados por las TICs, indispensables en la enseñanza de una ciencia experimental como es la Química, y atendiendo a un marco teórico de aprendizaje constructivista.

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Marco Teórico

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1. Didáctica de las ciencias 1.1. Ciencia Desde su aparición como ser razonante y pensante, gracias a procesos evolutivos, el ser humano se ha planteado interrogantes y ha tratado de dilucidar cuestionamientos de su propia naturaleza y del medio donde habita, en particular con dos objetivos: conocer y transformar el mundo que lo rodea, lo que hoy se conoce como ciencia y tecnología respectivamente. El conocimiento de la naturaleza, pero específicamente el acceso a él, ha ido evolucionando durante toda la historia de la humanidad. En particular es posible focalizar la mirada en la Antigua Grecia, allí se puede aplicar el nacimiento de la ciencia como actividad de búsqueda del conocimiento, sin desmerecer los amplios aportes que hicieron otros pueblos anterior y contemporáneamente (Egipcios, Fenicios, Chinos, Babilonios, etc.). Los griegos de la antigüedad se caracterizaron por la búsqueda del conocimiento, es el pueblo que más escritos ha dejado sobre sus aportes, pero se puede decir que el conocimiento era patrimonio de unos pocos. Muchas de las disciplinas interesadas por dar respuesta a interrogantes, científicas o no, que conocemos en la actualidad, se concentraban en una sola forma de acceder al saber denominada Filosofía (Filo: afinidad – Sofos: saber). En aquellos tiempos, un filósofo se ocupaba específicamente por el conocimiento del mundo, por lo que en la Antigua Grecia los filósofos eran naturalistas, matemáticos, lingüistas, politólogos, teólogos, etc. Los filósofos abarcaban todas las aristas posibles del conocimiento, por supuesto con personajes destacados en algunas de ellas pero sin diferencias formales entre todos. Se podría nombrar así a Aristóteles como un prestigioso naturalista, con gran interés puesto en la clasificación y categorización de los elementos de la naturaleza; a Pitágoras como un reconocido matemático que ejercía su interés por esta disciplina formal con un grupo de otros filósofos, más como una secta con esencia cognoscitiva que como el desarrollo académico de un saber; a Platón como un destacado estudioso del civismo, de la sociedad y de las reglas y características de las formas de gobierno, se podría decir un politólogo teórico. Con el transcurrir de la historia, la relación de la humanidad con el medio en el que habita cambió, como también cambiaron los conocimientos que se fueron construyendo de ese medio y la forma de construirlos. Se fue diversificando el acceso al saber con un criterio de divergencia disciplinar y se separa el concepto de ciencia del de filosofía. En particular, las ciencias que se ocuparon de estudiar a los objetos que conforman a la Naturaleza y sus fenómenos se agruparon en las denominadas Ciencias Naturales, que incluyen entre otras a la Biología, la Astronomía, la Geología, la Física y la Química. Pero a su vez estas también divergen en sub-disciplinas más específicas, por ejemplo la Mastozoología estudia a los animales mamíferos, es una especialidad de la Zoología que a su vez es una especialidad de la Biología; o la Química Orgánica (o Química del Carbono) que estudia a los compuestos que provienen de los organismos vivos, tales como hidrocarburos (y todos sus derivados), glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Es un hecho que la Naturaleza se nos presenta como un todo desordenado, donde los objetos que la componen se relacionan de maneras tan íntimas como necesarias. En medio de ese caos emerge un sistema complejo y equilibrado. La ciencia trata, a través del conocimiento que construye, de aprehender ese sistema, pero para hacerlo debe ordenarlo, nombrar y clasificar sus objetos y fenómenos, de esta manera surge también Prof. Diego Julián Chiarenza

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la clasificación y divergencia de las disciplinas científicas, es una necesidad humana para la comprensión. Es decir, la ciencia aparece como un orden en el conocimiento de un todo desordenado, donde intenta descubrir patrones, reglas, puntos referenciales, recurrencias de fenómenos y otras cuestiones que se puedan registrar conceptualmente. Cuando lo que se estudia no está a la vista, no es posible incorporarlo por los sentidos fácilmente, la ciencia diseña modelos con los datos que se puedan obtener de aquel objeto o fenómeno natural. Un modelo, satisfaciendo los conocimientos que se tienen de la naturaleza, transforma en visible a lo imposible de apreciar con los sentidos, genera un concepto asimilable. No existe una forma estricta ni acabada de definir a la ciencia, lo que se puede afirmar es que el vocablo proviene del latín scientia que etimológicamente significa conocimiento o saber. Bunge (1975) proporciona varias definiciones y descripciones para aproximarse al concepto de ciencia. Así, entiende que la ciencia puede definirse como “conocimiento racional, sistemático, exacto, verificable y, por consiguiente, falible” y considera que la ciencia es “como un sistema de ideas establecidas provisionalmente“. Más recientemente, dice que es “el estudio de la realidad por medio del método científico y con el fin de descubrir las leyes de las cosas” (Bunge, 1985). La definición de ciencia dada por Klimovsky (1994) la muestra como “un acopio de conocimiento, que utilizamos para comprender el mundo y modificarlo”. Wartofsky (1973), por su arte dice que “la ciencia es un modo de conocer el mundo y también un cuerpo de conocimiento. Cabe caracterizarla en función de un proceso de investigación, de una búsqueda de la verdad y […] como la estructura o cuerpo formado por la acumulación de las verdades fundadas, o presuntas verdades, que tal búsqueda haya originado”, ensaya una caracterización de la ciencia en la que especifica sus acciones diciendo que la ciencia “experimenta; descubre; mide y observa; inventa técnicas y herramientas; propone y dispone, hace hipótesis y ensaya; hace preguntas a la naturaleza y obtiene respuestas; hace conjeturas, refuta, confirma o no confirma; separa lo verdadero de lo falso, lo que tiene sentido de lo que no lo tiene; nos dice como [sic] llegar donde queremos llegar, como [sic] hacer lo que queremos hacer” También es posible encontrar varias formas de clasificar y categorizar a las ciencias, una de ellas es la que hace Bunge (1985) al decir que “la diferencia primera y más notable entre las varias ciencias es la que se presenta entre ciencias formales y ciencias fácticas, o sea, entre las que estudian ideas y las que estudian hechos. La lógica y la matemática son ciencias formales, no se refieren a nada que se encuentre en la realidad, y por tanto, no pueden utilizar nuestros contactos con la realidad para convalidar sus fórmulas. La física y la economía se encuentran en cambio entre las ciencias fácticas, se refieren a hechos que se supone ocurren en el mundo, y, consiguientemente, tienen que apelar a la experiencia para contrastar sus fórmulas” por supuesto que las Ciencias Naturales pertenecen en su totalidad a la categoría de las ciencia fácticas. Por su parte, Chalmers (2005) hace un aporte muy interesante al decir que “la ciencia goza de una cierta valoración, aparentemente existe la creencia generalizada de que hay algo especial en la ciencia y en los métodos que utiliza. Cuando alguna afirmación, razonamiento o investigación se le da el calificativo de “científico”, se entiende que se le quiere dar algún mérito o una clase especial de fiabilidad. Pero, ¿qué hay de especial en la ciencia, si es que hay algo? ¿cuál es este “método

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científico” que según se afirma conduce a resultados especialmente meritorios o fiables?” La forma de construcción del conocimiento científico hace a la fiabilidad de la que habla Chalmers, existe una valoración de los enunciados que se definen como científicos por las características de cómo se ha construido ese enunciado. Los procedimiento para llegar a él y la aceptación de una comunidad erudita en la disciplina son los que respaldan el mote de valedero a un enunciado científico. Aunque se podrá observar en los siguientes párrafos que se puede dudar de la forma de producción del conocimiento por lo que se puede dudar de los enunciados científicos. “Confundidos en único saber en sus orígenes, [Ciencia y Filosofía] no han perdido contacto desde entonces ya sea por creer que la filosofía sería un terreno firme para fundamentar a la actividad científica, ya sea por considerar que la ciencia podía iluminar con nuevos colores los antiguos problemas de la filosofía […] ingresamos entonces en la filosofía de las ciencias, un espacio de límites difusos.” (Flichman, Miguel, Paruelo y Pissinis, 2004) Los filósofos de la ciencia trabajaron desde los años veinte tras la idea de que existía un método universal de hacer ciencia, un procedimiento tal que se podría aplicar en las ciencias fácticas para investigar y construir conocimiento. La obsesión por encontrarlo radicaba en el propósito de separar las disciplinas y teorías científicas de las que no lo son. Esto no quiere decir que las disciplinas no científicas no fueran importantes, tales como la literatura y el arte, o las disciplinas filosóficas como la ética y la estética, pero no cumplen con el método científico. Además se podría identificar aquellos enunciados que se presentan como científicos pero que no lo son, por no aplicar el método científico, como aquellos pronunciados por la quiromancia, la parapsicología, la astrología, la magia y otros tantos. La pregunta que inquietaba a los filósofos de la ciencia era „¿cómo descubrir el método científico?‟. Por los años sesenta se presenta fuertemente entre ellos la idea que planteaba una situación paradójica intentando responder a esta pregunta: Una posible respuesta es „observando cómo trabajan los científicos‟, a la que emerge una nueva pregunta, „¿cómo sé quiénes son científicos?‟, inmediatamente surge una respuesta, „los que aplican el método científico‟, por lo que aparece nuevamente el cuestionamiento de „¿cómo descubrir el método científico?‟. Se entra así en un círculo vicioso del que sólo se puede salir definiendo a la ciencia sin utilizar el concepto de método científico o definir el método científico y luego aplicar el mote de científicos a quienes lo usan. (Flichman, Miguel, Paruelo y Pissinis, 2004) Pues, se puede observar en los párrafos precedentes, que no es viable la idea de poder encontrar un método universal para ser aplicado en la actividad científica, o por lo menos es muy complejo poder determinarlo. “La idea de que la ciencia pueda, y deba, conducirse según reglas fijas y universales es poco realista a la vez que perniciosa, va en detrimento de la ciencia puesto que desprecia las complejas condiciones físicas e históricas que influyen en el cambio científico y hacen a la ciencia menos adaptable y más dogmática” (Feyerabend, 1975) Chalmers (2005) sostiene que existen métodos y normas históricamente contingentes, implícitos en las ciencias, que han tenido éxito. Estos métodos y normas no constituyen un método único para aplicarlo en todas las ciencias fácticas y bajo cualquier circunstancia, simplemente son pasos a seguir que han demostrado cierta fiabilidad a la hora de investigar.

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El método inductivo se yergue como una posibilidad de hacer ciencia, una ciencia que se basa principalmente en establecer primero los hecho y luego se plantea la teoría que se adapta a esos hechos, la idea es generalizar a partir de varios casos observados. La teoría se puede probar como una consecuencia de los hechos. Este razonamiento encuentra resistencias importantes por parte de la lógica matemática, porque la observación a partir de cierto número de casos no es criterio suficiente para generalizar, siempre puede aparecer un caso contrario a la generalización no importa cuán grande sea el número de casos observados, mientras no sea la totalidad. El método hipotético-deductivo en cambio es un razonamiento que plantea otra manera de llegar a un enunciado válido. La formulación de un enunciado científico conlleva un salto creativo, la creación por parte del científico de una entidad teórica intangible, pero que al formar parte del razonamiento se genera el enunciado que explica las observaciones al contrastarlo con la experiencia. Por ejemplo la gravedad es una entidad teórica, así como las partículas subatómicas, y el mismo átomo. “El electrón es una teoría que nosotros utilizamos; tan útil resulta para comprender el funcionamiento de la naturaleza que casi podemos decir que es un objeto real.” (Feynman, 1987) La realidad es que cada científico reinventa la metodología de investigación en cada trabajo que realiza, mientras el consenso de la comunidad científica aprueba sus enunciados y la metodología por la que se arribó a ellos, o por lo menos no encuentra grandes refutaciones en sus aseveraciones, esos enunciados tomaran fuerza a lo largo de los años, pero todo argumento científico está sujeto a constante revisión y replanteo. Tanto la ciencia antigua como la moderna utilizan la deducción para obtener consecuencias. La deducción es un razonamiento lógico según el cual, mediante la observación de ciertos hechos, se pone a prueba una hipótesis donde se espera que ocurra o no lo predicho en ella. Esto significa que el resultado depende directamente de la observación. Ahora bien, supongamos que no se pudiera confiar en las observaciones, supongamos que las observaciones pudieran ser engañosas, estaríamos en grandes problemas. Pues, está demostrado en varios casos que las observaciones, que dependen exclusivamente de los sentidos y de los instrumentos de medición, pueden ser subjetivas y erróneas. Por ejemplo, si al mismo tiempo se coloca una mano en un recipiente con agua caliente y la otra en un recipiente con agua fría, al colocar luego las dos en el mismo recipiente con agua tibia se tendrán sensaciones distintas respecto de la temperatura. También basta ver en la Figura 1 para notar que hay gente que puede observar una imagen, dos caras enfrentadas, y hay personas que observan otra, un candelabro.

Figura 1: Subjetividad del observador Suponiendo que no hubiera engaño en las observaciones, que fueran absolutamente objetivas, es preciso tener en cuenta que la mayor parte de ellas, en las investigaciones actuales, se realizan mediante instrumental, es decir objetos Prof. Diego Julián Chiarenza

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tecnológicos. Algunos de estos instrumentos pueden ser muy simples, como una lupa, y otros muy complejos, como un radiotelescopio. La fabricación de los instrumentos de observación y medición se basa en teorías científicas que respaldan su funcionamiento, y por ende la veracidad de las observaciones que con ellos se obtienen: en el caso de la lupa la Ley de Snell por ejemplo y del radiotelescopio una gran cantidad de teorías y estudios científicos relacionados con la electricidad, el electromagnetismo y la óptica geométrica entre otros, por la complejidad de su funcionamiento. La observación permite chequear la hipótesis y corroborarla, pero si la teoría que fundamenta el funcionamiento del instrumento de observación no fuera correcta, no sería correcta la observación y no se podría garantizar la corroboración de la hipótesis (Flichman, Miguel, Paruelo y Pissinis, 2004). Por ejemplo, si las teorías de la óptica no fueran correctas, el descubrimiento de las células por Hook a partir de sus observaciones en un microscopio no tendría valor científico y ninguna observación e hipótesis corroborada de ellas que tuvieran entre los instrumentos de observación algún instrumento óptico: telescopios, microscopios, lupas, etc. La caída en efecto dominó de todas las aseveraciones en biología, histología, bioquímica, medicina y otras ciencias llegaría a tirar por el piso todos los avances hasta nuestros días. Por lo dicho es que se supone a la Ciencia como una actividad de resultados falibles, dinámico, de crecimiento constante y retrocesos posibles. Una actividad que brinda información ordenada de un sistema desordenado. Información que está estrechamente vinculada con el entorno sociocultural y el tiempo histórico al que pertenece. Para concluir con las apreciaciones sobre la Ciencia, es interesante tener en cuenta a Gil Pérez (1986), quien brinda una caracterización algo minimalista pero muy clara, diciendo que la producción del conocimiento científico se caracteriza porque: a) Los científicos utilizan múltiples y rigurosas metodologías en el proceso de producción del conocimiento. No todos quienes investigan lo hacen del mismo modo, parece más adecuado hablar de estrategias de investigación que de un único método en el trabajo científico. b) Lo observable está estrechamente vinculado al marco teórico del investigador. Quienes hacen ciencia y los epistemólogos con diferentes orientaciones critican a la concepción de los conocimientos científicos como resultado de la inferencia inductiva, a partir de datos puros captados perceptivamente. Los datos que el científico tiene en cuenta y registra son sólo aquellos que las teorías que acepta le indican que son significativos y están sujetos a su percepción subjetiva. c) Existe en la investigación un espacio para el pensamiento divergente. La convergencia de pensamiento basada en la existencia de un paradigma no quita el espacio a la divergencia. El pensamiento divergente permite imaginar nuevos posibles y establecer nuevas relaciones. d) El conocimiento científico posee un medio de producción Histórico, Social y Colectivo. Lo que hoy se sabe es la suma de aportes de muchos investigadores que en diferentes contextos sociales e históricos fueron generando conocimiento científico y sus aportes está influenciados por dichos contextos. Además de que la investigación científica de ningún modo es un trabajo celular e individual, por el contrario las investigaciones

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científicas se llevan a cabo en equipos de profesionales de diferentes áreas de la ciencia. 1.2. Constructivismo En estos últimas dos décadas, en el ámbito de la educación, en escuelas, profesorados, en cursos de capacitación, en mesas de definición de programas y currículums, en prácticamente toda charla que se da respecto de los modos de aprender y enseñar, aparece el concepto Constructivismo o expresiones que hacen referencia a él: “docente constructivista”, “recurso constructivista”, “el constructivismo en el aula de clase”, “proyecto constructivista”, “abordaje constructivista”. Pero no queda del todo claro si la totalidad de las personas que utilizan estas expresiones saben fehacientemente a qué se refieren. ¿Moda? Puede ser. Como en toda disciplina desarrollada por los seres humanos, aquellas que tratan sobre la educación también se ven embebidas por teorías de moda, abaladas por la mayoría de sus usuarios, pero en gran cantidad de casos sin saber demasiado sobre el tema y poniendo énfasis más en los dichos que en los hechos. Como alternativa a pensar en modas, se podría decir que existe un cambio de paradigma1 en la Pedagogía2. Es posible, pero para ello se debería asumir a la Pedagogía como una ciencia en sí misma, como afirman algunas corrientes, y no como una disciplina de la Psicología. No es la intención de este apartado teorizar sobre el uso de un vocablo, las modas pedagógicas o las taxonomías científicas. La idea es exponer que esta disciplina, la Pedagogía, es la que propone los fundamentos teóricos, en particular las Teorías del Aprendizaje, que sustentan al Constructivismo. Por lo que se puede hablar de una Pedagogía Constructivista. Que, moda o no, es una tendencia en la educación actual de prácticamente todo el mundo occidental. El Constructivismo se presenta como una forma de asumir el modo en que las personas adquieren conocimiento, por lo cual está íntimamente vinculado con la educación y al rol de sus actores en los procesos de enseñanza y aprendizaje. En este apartado se abordarán los detalles de una didáctica constructivista. Se respaldará con las Teorías del Aprendizaje emanadas de los investigadores que supieron delinear una interpretación de cómo aprenden los estudiantes, para que la Didáctica delineara varios modos de cómo enseñarles. “Básicamente puede decirse que el Constructivismo se fundamenta en la idea según la cual el individuo (tanto en los aspectos cognitivos y sociales del comportamiento como en los afectivos) no es un mero producto del ambiente ni un simple resultado de sus disposiciones internas, sino una construcción propia que se va produciendo día a día como resultado de la interacción de esos dos factores” (Carretero, 2009). Por lo que puede afirmarse, según la posición constructivista, que el conocimiento no es una representación de la realidad en la mente de un individuo, sino una construcción del propio ser humano. Esta construcción se realiza con esquemas que 1

Concepto acuñado en 1962 por Thomas Kuhn en su conocido libro La Estructura de las Revoluciones Científicas para referirse al modo de hacer ciencia que tiene una disciplina científica en determinado momento histórico-social. Un paradigma, a pesar de lo controvertido de este concepto en la actualidad, en este trabajo se lo define como un modelo que siguen los científicos de una determinada disciplina para producir conocimiento, pero este modelo no es una receta o un protocolo de acción, tiene que ver con la cosmovisión a la que adhieren una comunidad científica para fundamentar sus acciones investigativas. 2 Es la disciplina científica que tiene como objeto de estudio los procesos implicados en la enseñanza y el aprendizaje, se apoya fuertemente en la psicología cognitiva, una escuela de la psicología dedicada al estudio de la cognición, los procesos mentales implicados en el conocimiento. Prof. Diego Julián Chiarenza

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el individuo posee, es decir los que se construyeron previamente, y la relación de estos con el medio. Entonces la construcción depende de dos aspectos fundamentales: de la representación inicial que se tenga de la nueva información y de la actividad que se realice interna o externamente para adquirirla. Un esquema es la representación interna que posee un individuo de una situación concreta o de un concepto, esta le permite al sujeto enfrentarse a situaciones iguales o parecidas en la realidad. Los esquemas pueden ser simples o sumamente complejos y son productos culturales, por lo tanto se originan en un determinado momento del desarrollo acunados por costumbres propias de una cultura. Los aportes de dos psicólogos en particular son los que fundamentan la elaboración de este pensamiento respecto de la construcción del conocimiento en el ámbito educativo. Ellos son Jean Piaget3 (1896-1980) y Lev Semiónovich Vigotsky4 (1896-1934), Figura 2 y Figura 3 respectivamente. Sus descubrimientos, y por lo tanto sus aportes, sobre la construcción del conocimiento, si bien son bastante distintos, fueron fundamentales para delinear un nuevo modo de interpretar a la forma en la que aprenden los estudiantes, para poner especial atención en aspectos del proceso hasta el momento descuidados y diseñar nuevas forma enseñar.

Figura 2: Jean Piaget

Figura 3: Lev Vigotsky

Las ideas de Piaget (1970) se basan en que la inteligencia atraviesa fases cualitativamente distintas. Especialmente en su desarrollo, la inteligencia de un individuo va atravesando un proceso de evolución en el que se va pasando de una estructura5 a otra absolutamente distinta, estas estructuras sirven para ordenar la realidad de una manera también distinta. Estas etapas fueron clasificadas como períodos o estadíos: sensoriomotor, preoperacional, de las operaciones concretas y de las operaciones formales, contando cada una con sub-categorías. Por ejemplo, un niño de siete años, que se encuentra en el período de las operaciones concretas, conoce la realidad y resuelve los problemas que esta le enfrenta de una manera completamente diferente a como lo hace un niño de trece años, que se encuentra en el estadío de las operaciones formales. 3

Jean William Fritz Piaget, psicólogo experimental, filósofo, biólogo suizo, creador de la epistemología genética y famoso por sus aportes en el campo de la psicología evolutiva, sus estudios sobre la infancia y su teoría del desarrollo cognitivo. Desarrolla su teoría conocida como epistemología genética hacia los años ´20, pero recién en los ´60 se la conoce a escala mundial. 4 Lev Semiónovich Vigotsky, psicólogo bielorruso, uno de los más destacados teóricos de la psicología del desarrollo y claro precursor de la neuropsicología soviética. 5 Cabe aclarar que este término, estructura, supone un concepto cualitativamente distinto que la suma de las partes constitutivas. Una estructura es una serie de elementos que una vez que interactúan producen un resultado diferente a la mera suma de los efectos de esos elementos tomándolos por separado. De este modo se adhiere a la Escuela de la Gestalt. Prof. Diego Julián Chiarenza

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Piaget sostiene que el proceso cognitivo está regido por un proceso de equilibración. De este modo, el aprendizaje tendría lugar cuando hubiera un desequilibrio o conflicto cognitivo. (Pozo, 1994). Hay entonces un mecanismo básico de interrelación del sujeto con el entorno, existiendo una adaptación con una fase de asimilación6, adecuando al objeto con relación a él, y una fase de acomodación7, donde el sujeto modifica su propia estructura cognitiva para hacer posible la relación entre sujeto y objeto en el acto del conocimiento. Por su parte, Vigotsky aporta la idea de que el conocimiento resulta como producto de la interacción social y cultural. Si bien los aportes de Piaget no niegan la relevancia de los factores sociales en el desarrollo de la inteligencia, tampoco desarrollaron mucho en torno a ellos. Vigotsky considera al sujeto como un ser eminentemente social8 y al conocimiento como un producto social (Carretero, 2009). Destaca las actividades del aprendizaje desde su modelo sociocultural, considerando al aprendizaje con un sentido social, y enfatiza la gran importancia del entorno del sujeto, imprescindible para su desarrollo tanto intelectual como personal, no existiendo posibilidad de desarrollo individual inicial sin la mediación social. La formación de significados como proceso de internalización supone una mediación entre la idea asociacionista, los significados se toman del exterior, y la teoría piagetiana, el sujeto construye sus significados en forma autónoma (Pozo, 1994). Otra concepto esencial en los aportes de Vigotsky (1979) es el de Zona de Desarrollo Próximo que lo considera como “la distancia entre el nivel real de desarrollo, determinado por la capacidad de resolver 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 un compañero más capaz”. Entre al nivel real y el nivel potencial de desarrollo, donde se emplaza la zona de desarrollo próximo, es donde acciona el docente, donde media para que el estudiante logre llegar al aprendizaje. La idea de que un adulto significativo (o un par, como un compañero de clase) medie entre la tarea y el niño es lo que se llama andamiaje. Este concepto ha sido bastante desarrollado por Jerome Bruner y ha sido fundamental para la elaboración del concepto de andamiaje en su modelo instruccional, descripto más adelante en este mismo apartado. En las últimas décadas se han publicado muchas obras comparando los aportes de Piaget y Vigotsky. La concepción vigotskiana sobre las relaciones entre el desarrollo cognitivo y el aprendizaje difiere de la concepción piagetiana, pero no son posiciones tan divergentes, implican dos maneras diferentes de ver al estudiante pero que, a pesar de lo que han supuesto otros autores, pueden ser complementarias (Carretero, 2009). Existen otros investigadores, provenientes de la psicología cognitiva, que a lo largo de las últimas décadas han colaborado por avivar y darle forma, cada uno desde su perspectiva, a las teorías del aprendizaje constructivista. Algunos de estos autores son Ausubel, Novak y Hanesian (1983), Bruner (1987 y 1999) y Dewey (1989). “La contribución fundamental de estos autores consiste en que el aprendizaje debe ser una actividad significativa para la persona que aprende y dicha significatividad está directamente relacionada con la existencia de relaciones entre el conocimiento nuevo y 6

“asimilación es la integración de elementos exteriores a estructuras en evolución ó ya acabadas en el organismo” (Piaget, 1970) 7 "llamaremos acomodación a cualquier modificación de un esquema asimilador ó de una estructura, modificación causada por los elementos que se asimilan" (Piaget, 1970) 8 Influenciado por el pensamiento marxista. Prof. Diego Julián Chiarenza

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el que ya posee el alumno [aunque este último no sea totalmente correcto]” (Carretero, 2009). Sería interesante hacer una reseña de los aportes de estos investigadores para conocer las aristas que puede tomar una didáctica constructivista:  David Ausubel y sus colaboradores proponen lo que han denominado “aprendizaje significativo” que se da cuando se incorpora un nuevo aprendizaje de una manera organizada y jerárquica a una estructura conceptual previa. Este tipo de aprendizaje presenta una superioridad en cuanto a su calidad, ya que el nuevo conocimiento cuenta con varias características importantes: - su condición de recuperación rápida - su posibilidad de transferencia, es decir que puede ser Figura 4: puesto a prueba en otra situación David Ausubel - es un aprendizaje globalizado, en la medida en que supone que el nuevo material de aprendizaje se relaciona de forma sustantiva y no arbitraria con lo que el estudiante ya sabe (Coll, 1994) - cuenta con un importante tiempo de almacenamiento Uno de los conceptos claves que plantea Ausubel es el de conceptos inclusores, para aquellos conceptos que pueden incluir a otros de menor poder de generalización. El reconocimiento de estos conceptos es importante en el proceso de enseñanza y aprendizaje, ya que el concepto nuevo se verá incluido en la estructura cognitiva siempre que el proceso de enseñanza apele a los conceptos inclusores para lograrlo. Éstos son los que albergan al concepto aprendido y lo conectan con otros, que el sujeto ya tiene, en la estructura cognitiva. Novak (1998), uno de los colaboradores de Ausubel y continuador de su obra, propone los mapas conceptuales como una herramienta base para representar las relaciones significativas entre conceptos. La idea es representar gráficamente una estructura de conceptos que se conectan con flecha (conexiones) con conectores que describen la conexión entre ellos, esta estructura tiene un orden jerárquico que va desde los conceptos más generales, los conceptos inclusores, a los más específicos.  Jerome Bruner, por su parte, hace su aporte partiendo de una consideración básica, la no pasividad del sujeto en el acto de aprendizaje, ya que en el acto de conocimiento la mente va más allá de la información neta, más allá de los datos recibidos. El sujeto construye el conocimiento y para esa construcción adquiere habilidades, como la capacidad de identificar información relevante, de interpretarla, clasificarla y buscar relaciones entre la información nueva y la ya adquirida. Por lo que el sujeto construye en base a su maduración, a su experiencia física y social, y tiene un papel destacado en el acto Figura 5: construcción la influencia del contexto o ambiente con el que Jerome Bruner interactúa. Uno de los factores más importantes en el proceso de aprendizaje es la existencia de un contexto cultural y social muy rico. El desarrollo del funcionamiento intelectual está determinado por una serie de avances tecnológicos en el uso de la mente, la educación es un medio para fomentar ese desarrollo, pero la instrucción debe ser ajustada a las capacidades cognoscitivas de los niños. Prof. Diego Julián Chiarenza

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Bruner así propone la idea del aprendizaje por descubrimiento. En este tipo de aprendizaje el docente no expone los contenidos de un modo acabado; su actividad se dirige a darles a conocer una meta que ha de ser alcanzada, además de servir como mediador y guía para que los individuos sean los que recorran el camino y alcancen los objetivos propuestos con las herramientas propuestas. El descubrimiento se maneja como una actividad dirigida: los maestros disponen quehaceres en los que los estudiantes buscan, manipulan, exploran e investigan. De esta manera, adquieren nuevos conocimientos relacionados con la materia y con las habilidades generales de solución de problemas, como formular reglas, probar hipótesis y reunir información. En este marco, otro concepto central en la obra de Bruner, mencionado anteriormente, es el andamiaje. Este concepto alberga la idea de que lo que el docente ofrece es sólo ayuda, porque el verdadero artífice del proceso de aprendizaje es el alumno. Es una ayuda sin la cual es muy difícil que se produzca la aproximación entre los significados que construye el alumno y los significados que representan los contenidos a aprender.  John Dewey se centra en el aprendizaje a través de la acción. Bruner, con la no pasividad, se vincula directamente a esta idea Dewey. Pues de esta idea emerge un pensamiento pedagógico que se basa en la educación a través de la acción, aprender haciendo, pensamiento que generó el movimiento llamado pedagogía activa, donde Dewey (1989) como su principal exponente sostiene que “El problema central de la educación basada en la experiencia es seleccionar aquel tipo de experiencias presentes que vivan fructífera y creativamente en experiencias subsiguientes, y un principio esencial de la experiencia es la interacción con el aprendiz”.

Figura 6: John Dewey

La idea de aprender haciendo, desde la arista del constructivismo, significa que a mayor actividad existe mayor implicación cognitiva que da lugar a mayores posibilidades de asimilación de estructuras mentales previas al sujeto (Rodriguez Illera, 2004). Piaget y Vigotsky conjuntamente con estos tres autores, brindan los elementos teóricos necesarios respecto del modo en el que los estudiantes aprenden. Ellos dan los fundamentos, que vinculados con lo dicho en el primer apartado, donde se describen características de la ciencia y la producción del conocimiento científico, permiten desarrollar y proponer en el apartado siguiente una didáctica de las ciencias fuertemente arraigada en el modelo constructivista. 1.3. Hacia una didáctica constructivista de la ciencia Camillioni (2007) afirma que “La didáctica se ocupa del estudio y diseño del currículo, de las estrategias de enseñanza, de la programación de la enseñanza, de los problemas de su puesta en práctica y de la evaluación de los aprendizajes y de la enseñanza”. Teniendo en cuenta la definición aportada por Camillioni respecto de la Didáctica, se podría afirmar que es una disciplina que se emplaza como una ciencia. Una ciencia que tiene como objeto de estudio a la enseñanza, a las acciones que se realizan para que los estudiantes adquieran conocimientos. ¿Qué enseñar?, ¿cómo Prof. Diego Julián Chiarenza

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enseñar?, ¿en qué contexto enseñar?, ¿cómo evaluar lo enseñado? y otras tantas preguntas son las que intentará responder a la Didáctica. Como toda ciencia parte de teorías y supuestos que son el fundamento y soporte de sus investigaciones y por ende de sus afirmaciones. Una Didáctica Constructivista sustenta sus aseveraciones en las Teorías del Aprendizaje Constructivista, descriptas en el apartado anterior. Es decir, en base a adherir a ciertas formas de comprender cómo aprenden los estudiantes es que se desarrollan los modos de cómo enseñarles. Se intentará a continuación hacer una breve recorrida de algunos de estos modos. Una interesante propuesta para la enseñanza de las ciencias, es presentar los contenidos como problemas a resolver (Gil Perez, 1982). Herron (1996) plantea que “La resolución de problemas es el proceso de sobreponerse a algún inmediato real o aparente para proceder a alcanzar una meta”. Resulta obvio que en este planteo gran parte de la responsabilidad del aprendizaje recae sobre el estudiante (Ramírez, Gil Perez y Martínez Torregrosa, 1994). Por tanto, si es preciso que los estudiantes se encuentre con los problemas para resolverlos de una manera activa y la experiencia de la resolución de un problema es la plataforma que le permite acceder a la resolución del problema siguiente, el rol del docente es el de plantear las situaciones didácticas que promuevan experiencias de aprendizaje. Pensándolo desde otro aspecto, cuando se le ofrece un enunciado científico como conocimiento acabado a los estudiantes, el conflicto cognitivo que se les plantea es entre el enunciado en cuestión y sus concepciones previas. El estudiante debe asimilar enunciados que coinciden con sus experiencias previas y encuentran lugar en su estructura cognitiva. Pero en muchas ocasiones no sucede así, las experiencias previas que configuran su estructura cognitiva no cuenta con los conceptos inclusores, ya que los conocimientos previos del estudiante, basados en esas experiencias pueden ser erróneos, de esta manera no hallará conceptos inclusores en su estructura mental y no podrá producirse en él un cambio conceptual (Pozo y Gomez Crespo, 1998), por ende no será un aprendizaje significativo. Ocurre a menudo con muchos fenómenos naturales: la experiencia personal engaña y se puede llegar a conceptualizaciones erróneas a partir de las experiencias únicamente. En cambio, cuando el estudiante se enfrenta al planteo de un problema, el conflicto cognitivo parte de la observación, de la experiencia, de los hechos, no de un enunciado. El conflicto cognitivo se plantea en el campo de la búsqueda de hipótesis, como posibles soluciones al problema, que se basan en sus experiencias previas, es decir en su estructura cognitiva en contraste con la experiencia nueva. El conflicto cognitivo emergente abre las puertas a las dudas, las preguntas y luego a las hipótesis. Los enunciados y conceptos científicos llegarán después para aceptar o rechazar las hipótesis propuestas, o proponer nuevas, y de esta manera encontrar lugar dentro de la estructura cognitiva del estudiante. Viendo el aspecto de la sociabilización del proceso de aprendizaje, que se produce al plantearlo como un problema a resolver en el ámbito de una experiencia de laboratorio, se generan zonas de proximidad al conocimiento entre pares y entre docente y estudiantes. El debate de las hipótesis que aparecieran, la búsqueda de las respuestas, el posterior análisis de material bibliográfico, las posible puestas en práctica de los conocimientos aprendidos en situaciones problemáticas futuras o en la predicción de fenómenos, son situaciones en las que se genera, entre la estructura cognitiva y el conocimiento a aprender, una zona de proximidad, lo que en palabras de Vigotsky se denomina Zona de Desarrollo Próximo. Aquí el docente no expresa el conocimiento como enunciados acabados, los estudiantes se aproximan a él por diversas vías de un Prof. Diego Julián Chiarenza

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proceso, donde el docente y ellos mismos ofician como tutores didácticos, transformándose en las piezas de un andamiaje. La resolución de problemas es una estrategia de enseñanza, no el ejercicio de aplicación de una teoría (Gil Pérez y Martínez Torregrosa, 1983), que desarrolla una visión más completa de las ciencias y que de alguna manera propone una participación por parte de los estudiantes en la práctica científica o en la cultura científica (Hodson, 1994). Esta estrategia de enseñanza es la que mejor se condice con la verdadera forma de construcción del conocimiento por parte de la actividad científica, en la cual intervienen dos momentos: 1) el ámbito de creación y puesta a prueba de una teoría y 2) el ámbito de la aplicación de la teoría, pero inclusive en el primer momento se pueden diferenciar dos etapa: a) el contexto de descubrimiento y b) el contexto de justificación. De esta manera se podría describir a la actividad científica como un primer momento donde se descubre el fenómeno natural, un segundo momento donde se analiza y teoriza sobre lo descubierto y finalmente un tercer momento donde se aplica la teoría a la que se arriba y esta permite predecir situaciones naturales (Flichman, Miguel, Paruelo y Pissinis, 1999). Esquemáticamente: Ámbito de creación y puesta a prueba de una teoría

- Contexto de descubrimiento

Ámbito de aplicación de la teoría

- Contexto de aplicación

- Contexto de justificación

Teniendo en cuenta las características del modo de producción del conocimiento científico descriptos en el apartado anterior, Fumagalli (1998) propone un interesante paralelismo y correlación de estas características con las características de una estrategia de enseñanza coherente con el modo de producción del conocimiento científico y lo resume inteligentemente en el siguiente cuadro sinóptico: Características del modo de Características de una estrategia de enseñanza producción del conocimiento coherente con el modo de producción del científico conocimiento científico a) Los científicos utilizan múltiples y rigurosas metodologías en el proceso de producción del conocimiento.

Se promueven secuencias de investigación alternativas que posibilitan el aprendizaje de los procedimientos propios de las disciplinas. No se identifica la investigación escolarizada con un método científico.

b) Lo observable está Se promueve que los estudiantes expliciten sus ideas estrechamente vinculado al marco previas9, pues influyen en la construcción de teórico del investigador. significados. Se promueve la reelaboración de estas ideas intuitivas acudiendo al trabajo experimental y a la resolución de problemas. c) Existe en la investigación un Se promueve la formulación de explicaciones espacio para el pensamiento alternativas10 para los fenómenos que se observan, para divergente. el planteo del problema y para el propio diseño del experimento. 9

El conjunto de interpretaciones que los estudiantes han construido previamente a partir de sus experiencias extraescolares sobre el tema a estudiar. 10 Cumplen el rol de hipótesis en la construcción del conocimiento científico. Prof. Diego Julián Chiarenza

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d) El conocimiento científico Se promueve la confrontación de ideas en grupo y el posee un medio de producción diseño de experiencias para comprobarlas y técnicas de Histórico, Social y Colectivo. comunicación de los resultados.

En la enseñanza tradicional de la ciencia, donde primero se enseña la teoría, luego se ilustra con la práctica y por último se realizan los ejercicios, se pierde la verdadera esencia de la actividad científica que excede a los conceptos y definiciones. En cambio, cuando se le presenta un problema al estudiante, que puede ser a partir de la observación de un fenómeno experimental, en el cual debe poner en juego sus conocimientos previos para encontrar respuestas. El estudiante, a partir de esas respuestas redescubre, replantea o conoce un concepto nuevo, luego lo contrasta con las teorías existentes al respecto y por último puede aplicar su nuevo conocimiento en la predicción de otras situaciones. De este modo se pone en marcha un proceso de enseñanza donde la construcción del conocimiento por parte del estudiante y la construcción del conocimiento en la actividad científica son paralelas y complementarias. Ya lo afirma Gil Pérez (1990) “La convergencia de las investigaciones realizadas en torno a las prácticas de laboratorio, los problemas de lápiz y papel y el aprendizaje conceptual se convierten (…) en un fuerte apoyo a las propuestas de aprendizaje de las ciencias como un proceso de investigación dirigida. Dicha convergencia cuestiona, por otra parte, la separación clásica entre «teoría», «prácticas» y «resolución de problemas». Se rompe así con un tratamiento separado de actividades que en la investigación científica aparecen absolutamente imbricadas y cuya persistencia en la enseñanza contribuye a transmitir una visión deformada de la ciencia” En el mismo artículo se aventura una serie de pasos, que el mismo Gil Pérez y sus colaboradores lo mencionan como “Estrategia de enseñanza para un aprendizaje como investigación dirigida”, que lejos de querer ser un algoritmo a cumplir paso a paso se yergue como un intento de guía para configurar nuevos intentos: a) Se plantean situaciones problemáticas que generen interés en los estudiantes y proporcionan una concepción preliminar de la tarea. b) Los estudiantes trabajan en grupo y estudian cualitativamente las situaciones problemáticas planteadas. Con apoyo bibliográfico, empiezan a delimitar el problema y a explicitar ideas. c) Los problemas se tratan siguiendo una orientación científica con emisión de hipótesis, elaboración de estrategias posibles de resolución y análisis, y comparación con los resultados obtenidos por otros grupos de estudiantes. Ésta, se dice, es una ocasión para plantear el conflicto cognitivo. d) Los nuevos conocimientos se manejan y aplican a nuevas situaciones para profundizar en los mismos y afianzarlos. El resolver problemas en pequeños grupos refleja el carácter social de la actividad científica, también hace su aporte en la discusión de postulados, rescatando y destruyendo hipótesis que se proponen se presenta como necesario el registro de datos, la obtención de conclusiones a partir de la observación y la producción de artículos escritos como comunicación de esas conclusiones. Todas estas operaciones son irrefutablemente actividades científicas, que son recreadas por los estudiantes en el aula y el laboratorio escolar a partir de esta estrategia de enseñanza de las ciencias. Prof. Diego Julián Chiarenza

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2. Didáctica de la Química 2.1. La Química como Ciencia y Tecnología El Universo, y al utilizar el término Universo la idea es referirse a todo, todo lo que existe, está formado por dos cosas: materia y energía11. La Química es la ciencia que tiene como principal objeto de estudio a una de ellas, la materia12. Por tal motivo se presenta como una ciencia muy amplia, ya que sus expectativas están puestas en conocer cómo está formada, sus propiedades y sus transformaciones, y para ello se encarga de clasificarla según diversos criterios. Los conocimientos que se obtiene del estudio de la materia es posible ponerlos al servicio de la tecnología para el desarrollo de productos que mejoran la calidad de vida de los seres humanos o satisfacen sus deseos y necesidades. Puesto que los seres humanos mismos son materia y todo lo que compone a su entorno, natural o artificialmente, también lo es, la Química está presente en todas partes. Por doquier se pueden encontrar objetos de estudio o desarrollos propios de la Química. Desde el análisis de los procesos metabólicos de cualquier ser vivo, hasta la composición del planeta Tierra o de un polímero artificial, por ejemplo un plástico, es abordado por esta disciplina científica. Respecto de su aplicación es muy fácil mencionar una serie de aportes que hace la Química a la vida cotidiana, De las Alas Pumariño (2003) muestra un pequeño recorrido por algunos de ellos: La Química y la Salud La Química mejora la higiene y mediante los productos farmacéuticos es protagonista en la lucha contra las enfermedades y dolencias brindando mejor calidad de vida. 15 años de nuestras vidas (20%), se los debemos a los medicamentos que extienden la expectativa de vida. Esto se debe, entre otros, a los antibióticos y las vacunas. Las prótesis están fabricadas con materiales ultralivianos y biocompatibles. Las válvulas cardiacas, los marcapasos, los riñones artificiales y el hilo de coser de los quirófanos están hechos de productos químicos de alta tecnología. Las operaciones quirúrgicas sólo pueden realizarse mediante incontables productos químicos como antisépticos, desinfectantes, gases industriales, finos tubos de plástico, bolsas de sangre, adhesivos y la anestesia. Los sordos pueden oír por medio de diminutos aparatos de plástico provistos de pilas y los ciegos pueden ver con córneas artificiales de materiales sintéticos. Para prevenir los accidentes o mitigar los daños se recurre a lo que podríamos llamar prótesis externas, como los cascos, guantes de protección, calzado de seguridad, gafas, trajes ignífugos, chalecos antibalas, e incluso trajes espaciales, fabricados todos ellos con materiales químicos ligeros y de altas prestaciones. La Química y la Alimentación La Química moderna protege y mejora las cosechas utilizando diversos productos fitosanitarios. De esta manera no sólo se obtienen mejores y mayores cosechas y los productos llegan a los mercados en mejores condiciones higiénicas. La

No es la intensión de este trabajo entrar en discusiones o debates propios de la Física Cuántica respecto del concepto Materia vs. Energía, sus relaciones y vínculos. Se tomará una concepción un tanto reduccionista para simplificar el abordaje y así acotar el desarrollo del tema. 12 Aunque hay un importante abordaje de la Química donde está presente el estudio de la Energía como en la Energía de las Reacciones Químicas, en la Termodinámica, en la Electroquímica, entre otras. Prof. Diego Julián Chiarenza

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Química protege al ganado contra las enfermedades y los parásitos y contribuye a su alimentación. El área dedicada a la agricultura en el mundo hoy (1.400 millones de hectáreas, equivalente a Sudamérica) es la misma que en 1950 gracias a la agricultura intensiva y sostenible facilitada por la ayuda de fertilizantes y productos agroquímicos, a pesar de que en ese tiempo la humanidad ha pasado de 2,5 a 6 mil millones de personas. Esto ha evitado la utilización de 26 millones de kilómetros cuadrados más de suelo (equivalente a la superficie conjunta de Rusia y Canadá). La Química y la Cultura La fabricación del papel, soporte tradicional de la cultura escrita, y con él tintas y adhesivos que conforman los libros deben su existencia también a la Química. Además, la Química ha desarrollado productos que son el soporte de nuevas formas culturales: papeles sintéticos, papeles y químicos de fotografías y cine, las cintas magnéticas de vídeo o audio, los disquetes, los CD, DVD y las memorias flash. La pintura, desde los orígenes del hombre, requiere colorantes variados, estables y resistentes al medio ambiente, y para conservar el enorme patrimonio cultural de la humanidad. La Química en el Hogar y la Vida Cotidiana La Química permite fabricar productos para la limpieza, para el aseo personal y el cuidado de los niños, y elabora materiales para la construcción de aparatos electrodomésticos o la óptima conservación de los alimentos, facilitando de forma decisiva las tareas del hogar. La Química nos viste. Las fibras naturales son difíciles de modificar y se producen de una manera relativamente ineficiente. Las fibras sintéticas se pueden alterar para que respondan a necesidades específicas y se producen en gran cantidad fácilmente. Una sola planta de acrilonitrilo (fibra textil sintética), que ocupa la extensión de un campo de fútbol, permite producir la misma cantidad de fibras textiles que un rebaño de 12 millones de ovejas que para pastar necesitarían una extensión del tamaño de Bélgica. Además de la variedad de propiedades con la que cuentan las fibras sintéticas. La Química también nos ayuda en la conservación de los alimentos en los hogares, durante su transporte en cámaras frigoríficas y en los envases, fabricados con productos químicos artificiales. La Química y el Transporte Además de los combustibles para motores, lubricantes y acumuladores de electricidad (baterías) la Química ha hecho muchos otros aportes para el transporte. Se mencionan algunos como ejemplo: Aviones: Construidos con productos químicos que brindan el ahorro de combustible mediante la ligereza de peso. La seguridad de los productos químicos que son capaces de apagar instantáneamente un eventual incendio de los motores y todos los reactores tienen sistemas automáticos de extinción basados en ellos. Automóviles: Los combustibles han podido ser utilizados durante muchos años mejorándose cada vez más su rendimiento y cuidado del ambiente y, si faltase el petróleo, la Química podría proporcionar metanol de origen vegetal, biodiesel o motores de hidrógeno. Los metales y plásticos que componen a los vehículos han sido mejorados en los más de cien años que tienen los automóviles de existencia, conjuntamente con las Prof. Diego Julián Chiarenza

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pinturas que los embellecen y protegen. La vida de los neumáticos se ha alargado 400 veces, añadiendo seguridad y comodidad a los viajes. Otros productos como los anticongelantes impiden los problemas del invierno, los lubricantes reducen el desgaste de las piezas móviles, y cada fluido del coche es un producto químico especialmente diseñado para un propósito. La seguridad del automóvil depende también en gran parte de los productos químicos, paragolpes plásticos, parabrisas templados y laminados, resistentes fibras de los cinturones de seguridad y los sistemas de airbags. La Química y la Informática La informática se basa en los chips de silicio y en los de arseniuro de galio, cuyos circuitos están construidos mediante procesos fotoquímicos. Los soportes magnéticos, CD y otros están fabricados con plásticos como el policarbonato, y las pantallas están recubiertas internamente por productos sensibles a la luz y otros con Cristal Líquido (LCD). Las carcasas, los teclados, el cableado y el mouse están hechos con polímeros. La Química y la Construcción En la construcción se emplean productos químicos con los fines más variados. La pintura, las cubiertas de los tejados, las tuberías y ahora también las puertas y las ventanas, están hechas de materiales plásticos, como el PVC, produciendo un gran ahorro de madera y ayudando a evitar la deforestación. El calor de hogar se mantiene gracias a espumas de materiales aislantes y para evitar la corrosión que afecta al hormigón armado se han introducido materiales aeroespaciales en la construcción. Ya hace algunos años se usa, en lugar de acero, fibra de vidrio con resinas de poliéster, para reforzar el hormigón en la construcción de puentes de carretera. La Química y el Deporte Si los deportistas están batiendo continuamente sus propias marcas es debido a la evolución de los equipos basados en nuevos materiales químicos, más flexibles, más ligeros y más fuertes que permiten llegar más lejos, más alto y con mayor velocidad. Tanto si el hombre desea alcanzar los picos más altos, la profundidad de los mares o simplemente divertirse el fin de semana, debe aproximarse a la Química, pues necesita cuerdas ligeras y resistentes, trajes protectores, botas especiales, cremas, oxígeno, gafas, raquetas o palos de golf. Posiblemente no haya otras moléculas que hayan recibido más patadas, golpes y raspaduras que las de los polímeros y elastómeros empleados en la fabricación de los diversos tipos de pelotas. A pesar de lo dicho, el estudio de la Química está sufriendo, en los últimos años, serias dificultades en los diferentes niveles educativos. Que el desarrollo de la Química como ciencia haya ido en paralelo con el desarrollo de la humanidad no parece ser suficiente razón para motivar a los estudiantes a enamorarse -o por lo menos apreciar un poquito- de esta disciplina científica. Por el contrario, su connotación negativa va en aumento entre los estudiantes. 2.2. La Química como disciplina de enseñanza y aprendizaje ¿Por qué es importante enseñar Química? O mejor dicho, que los estudiantes aprendan Química. Es una pregunta que se emplaza con bastante frecuencia entre los estudiantes, especialmente en aquellos que ya tienen entre sus proyectos de vida estudiar alguna carrera terciaria o universitaria desconectada de los conocimientos de Prof. Diego Julián Chiarenza

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Química o los que no seguirán ningún estudio superior. La respuesta es bastante obvia para quienes profesionalmente forman parte desde algún ángulo de esta disciplina, ya sea como investigadores, técnicos o docentes. Pero quienes se dedican al diseño del currículum y al dictado de la Química como materia curricular en la educación media, no logran transmitir con efectividad la respuesta a los estudiantes. Por el desconocimiento de su importancia y el déficit en la motivación para su aprendizaje la Química se ha convertido en uno de los patitos feos del aprendizaje de las ciencias (Cuñai, Tuñón y Moratal, 2005) Pues la respuesta radica en el apartado anterior y es que somos química, comemos química, respiramos química, nos vestimos con química, vivimos rodeados de química, todos los objetos tecnológicos que usamos diariamente cuentan con componentes desarrollados por la Química… Pero a la hora de enseñarla los docentes parecen olvidar esto y en sus transposiciones didácticas (Chevallard, 1980) la Química se transforma en una suma de símbolos confusos, modelos complicados, cálculos interminables, definiciones teóricas incomprensibles y grafismos complejos, lo que logra mostrarla como una ciencia enmarañada, dificultosa y desconectada del mundo palpable y cotidiano. Los docentes más apegados a una didáctica tradicional, o por transmisión, y aquellos que se vuelcan a una didáctica extremadamente disciplinar, dejan pasar a los acontecimientos de la vida cotidiana donde cuestiones referidas a la Química ocurren con naturalidad y cotidianeidad, la Química Cotidiana o Etoquímica, sin brindarle más valor didáctico que nombrarlos como ejemplo. Estos acontecimientos pueden ser el eje de la conceptualización para los estudiantes y no tan solo el ejemplo. El punto es que los docentes no ponen de relieve a estos sucesos de la vida cotidiana para observarlos, analizarlos, llevarlos al plano académico y educativo, utilizarlos como un recurso didáctico, motivador y amenizar así a la enseñanza de la Química. Entonces los estudiantes, por sí solos, no verán la relación entre las fórmulas y símbolos con el mundo que los rodea, estos acontecimientos quedan en el absoluto anonimato. De esta manera toma relevancia la Química Teórica, de formuleo, de conceptos complejos y simbologías abstractas. Subyace en la clase el divorcio de los conceptos de Química con el mundo real, que paradójicamente es a quien tratan de explicar esos conceptos. “Hoy, la enseñanza de la Química se asienta en los conocimientos teóricos y en mostrar a los alumnos cuáles son los elementos, cómo se formulan y cómo reaccionan. Sin embargo, existe una gran laguna didáctica en lo que se refiere a sus usos y aplicaciones. […] Probablemente la mayoría de la población desconoce que 15 años de nuestras vidas se los debemos a los medicamentos, o que cada día disponemos en nuestra mesa de alimentos saludables y frescos gracias a numerosos productos y procesos químicos que lo permiten, o que los CDs de música que escuchamos no serían posibles sin la Química. El objetivo es despertar vocación y admiración hacia esta maravillosa Ciencia, la que garantiza la mejora constante de nuestra esperanza y calidad de vida.” (De las Alas Pumariño, 2003) Pues, si todo es química, entonces por qué se desplaza el interés de los estudiantes lejos de esta ciencia, quizás sea porque no se ha encontrado aún una didáctica apropiada, que demuestre lo que significa la Química para los seres humanos, o quizás existe esta didáctica pero los docentes no la han sabido poner en práctica. “Si bien los profesores tratamos de seducir a los alumnos con el discurso de que „todo es Química‟, o que „Química hay en todas partes‟, la realidad, a nivel internacional, indica que el público en general tiene una mala percepción de la Prof. Diego Julián Chiarenza

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Química como disciplina científica, y se la relaciona fundamentalmente con los aspectos negativos de la contaminación ambiental y la toxicidad provocada por químicos. […] En la Argentina, la Química como disciplina escolar está poco menos que desapareciendo en aquellas jurisdicciones donde se ha desarrollado la reforma educativa13 . Esta desaparición no estaba prevista en la reforma; sin embargo, la complejidad de los efectos que resultaron de su implementación condujo a este resultado real. Una de las explicaciones sobre este proceso se basa, justamente, en la mala percepción pública de la Química.” (Galagovsky, 2005) La enseñanza de la Química en las escuelas medias surge en Holanda en el año 1863, bastante prematuramente teniendo en cuenta el desarrollo de la Química en esa época (la Tabla Periódica no había sido desarrollada, no se sabía sobre la estructura del átomo, no había teoría sobre equilibrio química…). La razón fue que a principios del siglo XIX ya surgían en Europa y Estados Unidos las primeras industrias químicas que desarrollaban Ácido Sulfúrico, Hidróxido de Sodio, Cloro, pigmentos y otros compuestos. Los Países Bajos dedicados al comercio exterior creyeron oportuno tener mano de obra idónea en el análisis de estos productos para su comercio. En este contexto, la enseñanza de esta disciplina fue encargada a químicos universitarios que impartían una versión simplificada de la Química Universitaria con textos universitarios adaptados. (Galagovsky, 2005) Quizás atendiendo a esta tradición y soportando los grandes cambios que se han suscitado en la educación, impulsados por la Psicología Cognitiva y las Teorías del Aprendizaje, la Química se presenta a menudo como: - Una disciplina científica sumamente simbólica. Para observar, analizar y explicar los objetos y fenómenos de la naturaleza, la Química se apoya fundamentalmente en modelos y símbolos, los que en muchas ocasiones son muy apropiados desde el punto de vista de la representación y divulgación científica, pero carecen de dinamismo y receptividad cuando se trata de la Química como contenidos de aprendizaje. Para los estudiantes estos conceptos simbólicos y modelos complejos, junto a definiciones confusas, manifiestan una aspereza cognitiva tal que genera una actitud reticente hacia su aprendizaje. - Una disciplina con conceptos, y abordajes de los mismos, estrictamente propedéuticos, abstractos y extensísimos (Galagovsky, 2007). No atiende a la diversidad de los estudiantes, es decir no diferencia a los estudiantes que seguirán carreras terciarias o universitarias donde requieran los conocimientos disciplinares de Química de los que no los necesitarán. En cambio, se imparte una Química sumamente disciplinar que no repara en otros conceptos o abordajes que expliquen los fenómenos químicos de la vida cotidiana y que sean útiles en el presente y futuro de cualquier estudiante. ¿Cómo pretender entonces que la actitud de los estudiantes sea favorable hacia el aprendizaje de la Química? ¿Cómo hacer para motivar a los estudiantes a que aprendan Química? ¿Cómo enseñar Química de manera efectiva? Parafraseando a Galagovsky (2007), la enseñanza de la Química versus el aprendizaje de la Química es una ecuación que no está balanceada. Ella misma en su artículo pone de manifiesto la dificultad de balancear esta ecuación didáctica. Es una realidad que no todo lo que se enseña es aprendido, no solo para la enseñanza de la Química, en cualquier proceso didáctico y sobre cualquier contenido. Las conceptualizaciones de los estudiantes no siempre son las mismas que el docente quiere 13

Reforma iniciada en Abril de 1993, Ley 24.195, llamada Ley Federal de Educación

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generar en ellos cuando enseña, hay una reconstrucción y resignificación de conceptos en el proceso de aprendizaje. Cuanto más se producen estos desfasajes enseñanza/aprendizaje más lejos estamos del logro de los objetivos que se proponen al inicio de la cursada de una cátedra. En este aspecto es que cobra relevancia el carácter de ciencia experimental de la Química. No hay que menospreciar esta característica a la hora de pensar una didáctica motivadora y efectiva. El uso del laboratorio debe ser central en la enseñanza de esta disciplina, como del resto de las disciplinas científicas experimentales. Pero el laboratorio es un recurso y no la solución mágica a los problemas de aprendizaje -y enseñanza- de la Química. El uso del laboratorio debe ser enmarcado en una didáctica, un modo de enseñar, fundamentada en las teorías del aprendizaje que hagan de este recurso una herramienta efectiva. Es una realidad también que implementar una herramienta como esta, reviste de ciertas complicaciones, que no son pocas ni fáciles de sortear, pero es el desafío al que cada docente debe enfrentarse para mejorar su práctica cotidiana en la enseñanza de la Química. “La realización de prácticas en laboratorios, es uno de los objetivos más importantes que debe perseguir la enseñanza de la química ya que además de ayudar a comprender los conceptos, permite a los alumnos incursionar en el método científico, todas las prácticas en los laboratorios reales o virtuales, requieren que el estudiante desarrolle capacidades y destrezas como la autopreparación, a través de una serie de documentos impresos o electrónicos, la ejecución, la obtención de resultados, su evaluación y comunicación a través de un informe” (Cataldi, Donnamaría y Lage, 2008). Hablar del uso del laboratorio en la enseñanza de las ciencias, entre ellas la Química, podría significar introducirse en el debate de dos posiciones frente a un mismo problema. La experimentación en el ámbito de la educación, generalmente se la utiliza con dos propósitos: en primer lugar para demostrar la validez de conceptualizaciones previas, algo así como ilustrar los aprendizajes teóricos -los estudiantes aprenden a escribir ecuaciones químicas y la idea de la práctica de laboratorio es que observen las reacciones químicas de las ecuaciones escritas en vivo y en directo-. En segundo lugar, suscitar conjeturas que orientan a desarrollar conceptualizaciones posteriores –observar que cuando se apaga la vela dentro de un vaso invertido sobre un plato con agua, el agua sube dentro del vaso, pensar por qué ocurre esto, desarrollar el debate basado en las ideas de los estudiantes y luego en la bibliografía destinada a responder las hipótesis propuestas-. En la enseñanza más tradicional de la Química, el primer propósito de la experimentación es el más utilizado pero el que menos colabora a una conceptualización fidedigna de lo que significa el trabajo científico y, por el contrario, refuerzan una idea deformada del trabajo de la ciencia y de los científicos. Esto demuestra que el uso del laboratorio en la enseñanza de la Química no asegura una didáctica constructivista, se puede usar el laboratorio, hacer una cantidad de prácticas maravillosas y la didáctica seguiría siendo tradicional y de transmisión. Lo que hace la diferencia es el cómo se utiliza este recurso didáctico, qué papel juega en la construcción del conocimiento por parte de los estudiantes. Las prácticas de laboratorio cuentan con ventajas evidentes, examinadas y conocidas, éstas son la motivación de los estudiantes, la posibilidad de razonar sobre lo concreto más que sobre lo abstracto de las clases áulicas y la visualización de los objetos y eventos que la ciencia conceptualiza (Séré, 2002). Prof. Diego Julián Chiarenza

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Retomando las ideas del apartado 1.4., las prácticas de laboratorio deben estar enmarcadas en una didáctica constructivista, donde la construcción del conocimiento por parte del estudiante sea coherente con la producción del conocimiento científico. Y teniendo en cuenta lo dicho en párrafos precedentes, los contenidos que se abordan en las clases de Química deben estar muy conectados con la vida cotidiana; el abordaje de los conceptos debe ser desde, y teniendo como eje, los sucesos del mundo real y no tomar a estos como meros ejemplos de modelos científico incomprensibles para los estudiantes. Se plantea así una práctica docente nutrida de conceptos y procedimientos o metodologías, sin descartar las actitudes14 que se despiertan con ella en los estudiantes de aprecio hacia la Ciencia y en especial hacia la Química. Conceptos y su Abordaje - Tomar como ejes sucesos de la vida cotidiana para su selección y abordaje - Adaptarlos a la diversidad de estudiantes y no sólo al carácter propedéutico - Dinámicos y concatenados

Procedimientos Experimentales - Basarlos en investigación dirigida o en el aprendizaje por descubrimiento según cada contenido lo permita - Ser coherentes con la construcción del conocimiento científico y no meras ilustraciones de teorías

Actitudes hacia la disciplina - Descubrir a la Química en la vida cotidiana con una utilidad inmediata - Despertar aprecio por el conocimiento científico y en especial de la Química - Generar motivación por saber aún más de lo que se enseña

Pero no es fácil implementar esta didáctica en las aulas de Química de cada día de clase, ya que es preciso rever el currículum de la asignatura planteados por los organismos de gestión educativa provinciales y todas las instancias que incluyen, en el sistema educativo, la enseñanza de la Química. Es necesario hacer una revisión total y un replanteo holístico de los contenidos y su abordaje; se debe primero reconocer los errores cometidos y las profundas modificaciones que ha sufrido la sociedad y los estudiantes. A partir de aquí toma una relevancia absoluta la revisión de las prácticas, la formación y la capacitación de los docentes. Todo esto a la luz de los avances en cuanto a las concepciones del cómo se aprende -aportado por la Psicología Cognitiva y las Teorías del Aprendizaje- y el cómo y qué se debe enseñar -aportado por los estudios realizados en Didáctica de la Química-. Recién ahí se podrá aplicar una didáctica que dé respuesta a las necesidades de enseñar y aprender Química, con prácticas docentes que provean el escenario para un verdadero cambio conceptual y aprendizaje significativo en los estudiantes.

Clasificación de contenidos planteada por Cesar Coll (1987).

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3. Enseñando Química con TICs 3.1. Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs) Un objeto aportado por las TICs, es la enciclopedia virtual más importante y significativa del planeta, por su forma de construcción y por la cantidad de gente que escribe, corrige y vigila los artículos en ella, Wikipedia. Ésta denomina Tecnología de la Información y la Comunicación a “un conjunto de técnicas, desarrollos y dispositivos avanzados que integran funcionalidades de almacenamiento, procesamiento y transmisión de datos.15 Se podría decir que las TICs son herramientas computacionales e informáticas que procesan, almacenan, sintetizan, recuperan y presentan información que puede ser de la más variada en su forma y contenido, son soportes y canales para el tratamiento, acceso y distribución de esa información. Es preciso destacar que las TICs son medios y no fines. Si bien Tecnología de la Información y la Comunicación es un término dilatado, se emplea generalmente para identificar a la informática conectada a Internet. Las tecnologías de las que se habla incluyen una serie de herramientas que redefinen radicalmente el funcionamiento de la sociedad. Las TICs, la unión de los computadores y las comunicaciones, generaron un desarrollo sin precedentes de formas de comunicarse al comienzo de los años '90. El fenómeno que hizo la gran explosión comunicacional en la sociedad fue Internet, cuando pasó de ser un instrumento especializado de la comunidad científica a ser una red de fácil uso que modificó las pautas de interacción social. Internet es una red que conecta a través de distintos medios tecnológicos (líneas de teléfono, fibra óptica, satélite, etc.) a millones de distintas computadoras en todo el mundo para que puedan intercambiar información. Nace en los años ‟60, en el marco de la guerra fría, como la iniciativa militar del gobierno de los Estados Unidos con la idea de hacer una red de computadoras interconectadas con el fin de trabajar en conjunto desde distintos puntos del país y que no se perdiera la conectividad frente a un ataque de alguno de sus puntos de conexión. Luego, esta „red de redes‟ pasa al uso académico conectando las computadoras de las universidades para intercambio de información, los primeros nodos fueron en 1969 de la Universidad de Utah a la Universidad de California, y de ahí comenzó a difundirse por todo el mundo. La sociedad mundial se encuentra, hace ya más de dos décadas, en medio de una revolución sustancial que ha ido avanzando hasta nuestros días, creciendo y ampliándose aceleradamente respecto del acceso a la información y a las comunicaciones. La globalización en la conectividad y distribución de la información es el resultado de avances tecnológicos tanto en material tecnológico concreto (la velocidad y volumen en las comunicaciones que ofrece la fibra óptica y los satélites) como en programas computacionales y de redes (internet y todos los servicios que esta ofrece, correos electrónicos, búsqueda de información, chat, conexión p2p, conexión multimedia, etc.). Los nuevos modos de comunicación y acceso a la información han ido delineando una nueva forma de sociedad. En esta sociedad inmersa en las TICs emergen dos tipos de protagonistas como usuarios: los nativos (Prensky, 2001), es decir los que nacieron cuando las TICs ya se dominan como uso cotidiano en la cultura en la que aparecen y las incorporan como un

Consultado el 24 de octubre de 2009. Es necesario revisar esta definición regularmente debido a que Wikipedia es una enciclopedia colaborativa de actualización permanente. Prof. Diego Julián Chiarenza

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lenguaje materno y, por otro lado, los preexistentes a la sociedad TIC16, que tienen una cultura y lenguaje anterior a esta y que se han tenido que adaptar a ella y aprender a utilizar las TICs como un lenguaje nuevo. En ambos grupos hay toda una gama de posibilidades de acceso a las TICs y con competencias y habilidades diversas, así encontramos nativos con baja incidencia y habilidad para las TICs y sujetos con un excelente manejo de estas que resulta de una forzada adaptación. Se puede considerar absolutamente paradigmática17 la existencia de las TICs en la sociedad, las formas en la que las personas se relacionan entre sí, el acceso al conocimiento, la interacción entre sujetos y conceptos se ha modificado profunda y sustancialmente a partir de la mediación de la tecnología. Las tecnologías que constituyen las TICs giran de manera interactiva e interconectada en torno a cuatro medios: la informática, la microelectrónica, los multimedia y las telecomunicaciones, lo que permite concebir nuevas realidades comunicativas. Pero cuando se habla de TICs no debe hacerse referencia sólo a Internet. La denominación de TIC es utilizada para referirse a una serie de nuevos medios como los hipertextos, los multimedia, Internet, la realidad virtual o la televisión por satélite entre otras. Es cierto que en la actualidad, el paradigma de las TICs son las redes informáticas que permiten, en la interacción de las computadoras en todo el mundo, ampliar la potencia y funcionalidad que tienen de forma individual. Esto hace posible no sólo procesar información almacenada en soportes físicos, sino también acceder a recursos y servicios prestados por computadoras situadas en lugares remotos. Fenómenos de menor envergadura, pero nada despreciables para sus épocas, fueron la aparición de la radio, el teléfono, el cine y la televisión. Estos avances tecnológicos de comunicación y distribución de información, cada uno a su modo, revolucionó la interacción de los sujetos entre ellos y con la información y los conocimientos. También son considerados TICs, como el teléfono celular, computadoras, proyectores de filminas y retroproyectores, proyectores multimedia, diapositivas, pizarras electrónicas o digitales, equipos de audio y muchos otros. 3.2. Enseñando con TICs, la Tecnología Educativa La educación, como pieza integrante y fundamental de la sociedad, no se ve ajena a la revolución tecnológica y comunicacional, más bien se ve absolutamente incluida. Los niños que nacen en este contexto de conectividad e información globalizada, de acceso a la tecnología como parte de lo natural e inmediato, los nativos digitales, como los nombra Prensky (2001) son los estudiantes de los diferentes niveles educativos de hoy. Los estudiantes de hoy […] han pasado sus vidas enteras rodeadas por el uso de computadoras, juegos de video, música digital, videos, teléfonos celulares y otros juguetes y herramientas de la edad digital. Los graduandos universitarios de 16

Denominación que se aventura en este texto para referirse a la Sociedad del Conocimiento (noción que fue utilizada por primera vez en 1969 por llamado Peter Drucker, y en el decenio de 1990 fue profundizada investigadores como Robin Mansel o Nico Stehr), específicamente a las características de esta que emergen de la inclusión de las TICs. 17 Se utiliza aquí el término Paradigma no desde la etimología que le diera Kuhn en los años ‟60, sino pensando en el termino como Cosmovisión acuñado por las ciencias sociales para describir el conjunto de experiencias, creencias y valores que afectan la forma en que un individuo percibe la realidad y la forma en que responde a esa percepción. Debe tenerse en cuenta que el mundo también es comprendido por el paradigma, por ello es necesario que el significado de paradigma es la forma por la cual es entendido el mundo, el hombre y por supuesto las realidades cercanas al conocimiento (Wikipedia, consultado el 2510-2009) Prof. Diego Julián Chiarenza

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hoy han pasado menos de 5.000 horas de sus vidas leyendo, otras 10.000 horas jugando a los video-juegos (no menciono las 20.000 horas que ven la TV). Los juegos de computadora, el email, el Internet, la telefonía celular y la mensajería inmediata son partes integrales de sus vidas. (Prensky, 2001) Como integrantes nativos de una nueva cultura, los estudiantes de hoy día son absolutamente distintos a los de hace dos décadas atrás. Es preciso que los docentes comprendan esta realidad, para mejorar la calidad de la enseñanza y por ende la del aprendizaje. Los estudiantes de la actualidad están sobre un paradigma social diferente al paradigma en el que se formaron muchos de los que son sus docentes. Paradigma de la pantalla versus paradigma del papel si se desea. No sólo el soporte en el que se presenta la información marca una diferencia, sino principalmente el modo de acceso a ésta determina distintas competencias psíquicas. La velocidad, la inmediatez, la movilidad y el carácter intuitivo y multimedial de los sistemas de acceso a la información y la comunicación generan y marcan, en los asiduos usuarios de estos sistemas, esquemas mentales únicos y propios de esta sociedad TIC. Para llevar información y conocimiento a los estudiantes ya no bastan los libros en papel o, haciendo alarde del uso didáctico de la tecnología, una película documental. Es preciso que los docentes se adapten a la sociedad del conocimiento, la información y la comunicación, de lo contrario siempre estarán lejos de la posibilidad de ofrecer una enseñanza tendiente a un aprendizaje significativo. ¿Educar utilizando TICs es tan simple como aplicar un recurso de tipo audiovisual o interactivo a la enseñanza? ¿Se reduce al simple hecho de pasar una película documental para abordar un tema, comunicarle la tarea a los estudiantes por mail, hacer tutoría de la tarea hogareña por chat, buscar información para un trabajo práctico en la web y algunos otros artilugios tecnológicos destinados a que los estudiantes se vinculen con los conocimientos de otras maneras más que con un texto? Muchos profesionales expertos en TICs hacen su aporte a las estrategias de enseñanza y los educadores se ven en la obligación de oír las propuestas aunque algunos adhieran a ellas y otros, más ortodoxos, se resistan. En este aspecto queremos ser completamente claros al afirmar que utilizar las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, para realizar las mismas cosas que con las tecnologías tradicionales, es un gran error. Las nuevas tecnologías, nos permiten realizar cosas completamente diferentes a las efectuadas con las tecnologías tradicionales; de ahí que un criterio, para su incorporación, no pueda ser exclusivamente, el hecho que nos permitan hacer las cosas de forma más rápida, automática y fiable (Cabero Almenara, 2007). Implementar TICs en la educación significa mucho más que el uso de una herramienta audiovisual o interactiva aplicada al proceso de enseñanza-aprendizaje. Existe toda una transformación en las formas, los métodos, las interacciones y, por consiguiente las planificaciones de la enseñanza que implementa un alto contenido de TICs en su desarrollo. Los estudiantes, tanto como los docentes, asumen una posición y predisposición diferente a la tradicional frente a un estilo de educación diferente a la tradicional, posiciones y predisposiciones que se dan naturalmente. “Los entornos virtuales de aprendizaje permiten transitar desde modelos de aprendizaje basados en la transmisión de conocimiento a modelos basados en la construcción de conocimiento, de esta forma los alumnos se vuelven agentes activos en el proceso de aprendizaje y los profesores en facilitadores en la construcción y Prof. Diego Julián Chiarenza

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apropiación de conocimientos, por parte de los alumnos (González Medina y otros, 2008). Carlos Neri (2007) menciona un concepto interesante para comprender el cambio de posición y predisposición frente a la implementación de las TICs en la educación, Didáctica Fluida. Dice Neri: La Didáctica Fluida es una didáctica que se opone a fórmulas, a rigideces. Los docentes están muy acostumbrados desde los institutos a tener la fórmula y piden la fórmula -¿Cómo se hace esto? Decime cómo funciona este programa- En realidad este no es el camino, porque el programa cambia y el docente queda en el aire. La Didáctica Fluida implica pensar con los recursos que tengo „qué hacer [y cómo hacerlo]‟. Dejar de pensar en el recurso como un fin y pensarlo como lo que es, un medio, y centrar las ideas en la didáctica con la que utilizar ese recurso. La Didáctica Fluida invita a no tener una didáctica para cada recurso ni una misma didáctica para todos los recursos, invita a pensar en métodos, formas, estrategias donde converger contenidos, recursos, espacio, tiempo y destinatarios en cada una de las situaciones de enseñanza. Hoy será enseñar Química Ambiental utilizando un blog como recurso, pero mañana podemos aplicar una wiki para enseñar la Clasificación Periódica de los Elementos Químicos. Y cuando aparezca un nuevo recurso aportado por las TICs, el docente debe buscar la manera de incluirlo en su enseñanza. En la medida que las TICs se van introduciendo en las escuelas y circulan, junto a los estudiantes, en los pasillos y los patios, los docentes deben capacitarse y conocer, deben buscar la forma de apropiarse de ellas, para llegar a los métodos, experiencias y conocimientos previos de sus estudiantes y plantearse una didáctica fluida que permita lograr los aprendizajes deseados. No se trata de un software, un recurso audiovisual, un lenguaje de programación o una estrategia didáctica, se trata de toda una cosmovisión. Los docentes deben superar la inconmensurabilidad con sus estudiantes para zambullirse en la sociedad TIC y hacer de sus clases diarias, a través de esta didáctica fluida, un diálogo permanente con la realidad en la que viven y respiran sus estudiantes. Las TICs se presentan como una importante batería de posibilidades para aplicar en la educación, entre ellas se brindará especial atención a las que se ajustan con mayor anclaje a la enseñanza de la Química. Uno de los aportes de las TICs a la educación es crear entornos de aprendizaje que ponen a disposición del estudiante una amplitud de información y con una rapidez de actualización significativa. Es pertinente aclarar que acceder a más información no significa estar más informado y que existe una diferencia importante entre información y conocimiento, estar expuesto a la información, aunque el individuo se apropie de ella, no significa acceder a conocimiento significativo. La información con la que se encuentran los estudiantes no es de tipo solo textual sino multimedia, por lo que se amplían los canales de adquisición de esa información que tiempo atrás se restringía a los libros de texto y, eventualmente, a TV y Radio. Otros aportes son la creación de entornos flexibles de aprendizaje, la eliminación de barreras espacio-temporales, el incremento de modalidades comunicativas, el favorecer tanto el aprendizaje independiente y el autoaprendizaje como el colaborativo y cooperativo, y más (Cabero Almenara, 2007a). La Educación a Distancia (EaD) es una de las puertas que se ha abierto y ampliado en forma exponencial para la educación con el advenimiento de las TICs. Si bien existían formas de educación a distancia hacia la década del ´50 mediada por correspondencia o Radio y posteriormente por TV, las TICs, y entre ellas especialmente la internet, le dieron a esta forma de entablar el proceso de enseñanza-aprendizaje un Prof. Diego Julián Chiarenza

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tinte multimedia, formal y tutorial, a tal punto que en la actualidad se pueden realizar carreras universitarias enteramente a distancia. Se encuentran disponibles en el mercado distintos sistemas para el establecimiento de entornos virtuales de formación, con diferencias en cuanto al grado de sofisticación, pero que comparten una metodología de uso muy parecida, e incluso una apariencia similar. Incorporan por regla general utilidades para la creación y gestión de contenidos, junto con mecanismos de comunicación de forma síncrona (como el chat) y asíncrona como el correo electrónico y los foros de debate. Un mismo sistema suele presentar versiones para el mundo empresarial y para el universitario, entre los más extendidos se encuentran: WebCT (http://www.webct.com), Blackboard (http://www.blackboard.com/), Edustance (http://www.edustance.com/) y Oracle iLearning (http://ilearning.oracle.com/ilearn/en/learner/jsp/login.jsp); de software libre destacan Moodle (http://moodle.org/) y Sakai (http://sakaiproject.org/). (Carabantes Alarcón, Carrasco Pradas y Alves Pais, 2006). En un contexto más práctico del uso en el campo educativo de las TICs, es posible afirmar que ofrecen a la educación una serie de posibilidades que aquí se detallan:  Ampliación de la oferta informativa.  Creación de entornos más flexibles para el aprendizaje.  Eliminación de las barreras espacio-temporales entre el profesor y los estudiantes.  Incremento de las modalidades comunicativas.  Potenciación de los escenarios y entornos interactivos.  Favorecer tanto el aprendizaje independiente y el autoaprendizaje como el colaborativo y en grupo.  Romper los clásicos escenarios formativos, limitados a las instituciones escolares.  Ofrecer nuevas posibilidades para la orientación y la tutorización de los estudiantes.  Facilitar una formación permanente. (Cabero Almenara, 2007b) Muchos de los recursos ofrecidos por las TICs y que están disponibles para la educación han sido creados para este fin (por ejemplo los nombrados en el párrafo anterior) pero muchos otros no (blogs, sitios web, correo electrónico, chat, foros, etc.), la educación se apropia de ellos y los redefine para su uso didáctico. Mientras programadores desarrollan este tipo de recursos, quienes teorizan sobre el modo de uso y las acciones que son más apropiadas, quienes los vinculan con la práctica y su didáctica a través de teorías del aprendizaje son los tecnólogos educativos. Julio Cabero Almenara (1999) caracteriza a la Tecnología Educativa (TE) como una disciplina integradora, viva, polisémica, contradictoria y significativa:  Integradora porque en ella se insertan diversas corrientes científicas.  Viva por la evolución que va teniendo desde sus comienzos.  Polisémica por los diferentes significados que ha tenido durante su historia y evolución.

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 Contradictoria porque puede significar „todo‟, cualquier actividad innovadora planificada de educación puede ser denominada tecnología educativa, y puede significar „nada‟, es decir nada nuevo.  Significativa por la importancia y relevancia que ha adquirido, tiene y sigue en crecimiento en la historia de la educación. Pero a la hora de definirse por una definición de TE como disciplina, Cabero Almenara (1999) dice que se han realizado diversos intentos que van desde el reduccionismo, que implica el mero uso de recursos tecnológicos en la educación, hasta definiciones que se sitúan en una macroperspectiva que citando a Gagné (1974) la entiende como (…) el desarrollo de un conjunto de técnicas sistemáticas y conocimientos prácticos anexos para diseñar, medir y manejar colegios como sistemas educacionales. Pues más allá de los debates sobre las definiciones, la hermenéutica, la etimología o las caracterizaciones del concepto „Tecnología Educativa‟, lo particularmente interesante de esta disciplina es la dinámica con la que se enfrenta a los problemas concretos de la educación. No se refiere a meros medios o recursos didácticos, tampoco engloba de manera absoluta todo lo referente a educación en una institución educativa, pero viene dando respuestas satisfactorias mientras mejor se la trata y se la pone en práctica atendiendo a lo verdaderamente sustancial de la educación: el aprendizaje de los estudiantes, pero aprendizaje significativo. La TE nace como el fuerte intento de llevar al mundo escolar los medios tecnológicos que se utilizaban en otros ámbitos y adaptarlos como recursos didácticos. Este razonamiento radica y se centra en la necesidad de que el docente cuente con buenas herramientas audiovisuales para desarrollar su actividad profesional. En sus inicios, la idea era ampliar los medios tradicionales (pizarrón, tiza y libros de texto) y complementarlos con nuevos recursos como cine, audio, retroproyector y diapositivas. La idea encuentra solidez en la suposición de que mejorando los instrumentos técnicos se mejorarían los productos alcanzados por los estudiantes. Viéndolo desde el punto de visto conductista, corriente psicológica quien anido los comienzos de la TE, es bastante lógica la idea y su fundamento, „la riqueza y variedad de los estímulos elevarían la atención y la motivación de los estudiantes, de manera tal que facilitaría la adquisición y el recuerdo de la información‟. (Cabero Almenara, 1999) Cabero Almenara (1989) sostiene que la historia de la TE diferencia cinco momentos, consecuentes uno de otro, pero no como compartimentos estancos sino solapados. El primero comprende sus inicios, lo que se denominó prehistoria de la TE. El segundo se caracteriza por la introducción de medios audiovisuales y de comunicación de masas al contexto escolar. El tercero marca la incorporación de la psicología conductista a los procesos de enseñanza-aprendizaje. El cuarto refleja la introducción del enfoque sistémico a la educación. Por último, el quinto momento manifiesta las nuevas orientaciones que surgen como resultado de la introducción de la psicología cognitiva y todas las modificaciones sustanciales, generales y de currículum, que viene experimentando el campo educativo con ella. Teniendo en cuenta que esta apreciación de Cabero Almenara data de 1989, cuando recién afloraba la tecnología informática en la educación y, por supuesto, no existía la tecnología telemática, hoy se podría agregar un sexto momento a la historia de la TE. Este momento es la introducción de la tecnología telemática en los procesos de enseñanza.

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La TE actualmente se sostiene sobre tres pilares epistémicos, que además de brindarle el campo de acción para su desarrollo, le brindan la solidez de sus fundamentos: Uno es la Teoría General de Sistemas (TGS)18, o Enfoque Sistémico. Éste supone abandonar la idea de que la TE es una simple introducción de medios tecnológicos a la escuela y a estrategias apoyadas en teorías conductistas, para comprender que implica un planteamiento flexible. Es importante determinar objetivos y movilizar elementos para conseguir resultados, donde los productos no son la mera suma de los elementos intervinientes, sino más bien la emergencia de la relación entre ellos. Otro pilar epistémico de la TE son las Teorías del Aprendizaje. Como se ha visto en párrafos anteriores, los cambios que ha ido experimentando la TE en el transcurrir de su historia, y los momentos que se definen en ella, están estrechamente relacionados con la introducción de las Teorías del Aprendizaje. Desde el Conductismo, que abrazó con fuerza a la TE como un modo expreso de llevar sus principios psicológicos al campo de la educación y mejorar las prácticas conductista del proceso de enseñanza-aprendizaje, hasta las novedosas y crecientes didácticas basadas en la corriente de la Psicología Cognitiva. Estas teorías ofrecen fundamentos de tipo pedagógico y didáctico al uso de las TICs en la educación y las formas de optimizarlos en función de lograr los mejores resultados cognitivos en los estudiantes. Por último, se presentan como soporte de la TE el Campo de la Comunicación, que incluye los conocimientos desarrollados por la Psicología de la Comunicación y los Medios de Comunicación. Los conocimientos que se tienen sobre los aspectos psíquicos que controlan la acción del intercambio de mensajes (coloquiales, simbólicos, de diversos medios, etc.) con el fin de optimizar el intercambio de información. Entre los medios de comunicación se encuentran los nuevos medios de transferencia de datos multimedia (internet y software educativos) junto a los tradicionales medios audiovisuales, en este aspecto se trata a la Comunicación como los elementos tecnológicos que la posibilitan, lo que podríamos interpretar como elementos de conexión entre sujetos. 3.3. Evaluación de la Enseñanza mediada por TICs Es necesaria la tarea de evaluar los medios tecnológicos antes, durante y después de darles uso y así como son establecidas dimensiones cuando se evalúa a los estudiantes, también es preciso establecer dimensiones que permitan emitir un juicio de valor respecto de los recursos que se utilizan con ellos. Cabero Almenara (1999) propone una serie de dimensiones generales a contemplar en la evaluación de los medios de enseñanza aportados por las TICs, estas dimensiones son:       

Contenidos Aspectos técnicos-estéticos Características y potencialidades tecnológicas Organización interna de la información Receptores Utilización por parte del estudiante: nivel de interactividad Coste económico/distribución

La Teoría General de los Sistemas (T.G.S.) propuesta por L. von Bertalanffy (1945) aparece como una metateoría, que partiendo del muy abstracto concepto de sistema busca reglas de valor general, aplicables a cualquier sistema y en cualquier nivel de la realidad (Wikipedia, consultado el 25-10-2009) Prof. Diego Julián Chiarenza

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Dándole la correcta definición y delimitación a cada uno de estas dimensiones y adaptando para ellas estrategias de toma de datos e indicadores de evaluación, estas dimensiones se corresponden con las intenciones, entre otras, de esta tesina de relevar y evaluar los LVQs. En particular y atendiendo a estas intensiones se pretende que el proceso de evaluación de un recurso tecnológico aplicado a la enseñanza y aprendizaje dé cuenta de la calidad del producto. Pero… ¿por qué evaluar la calidad de la enseñanza basada en TICs? ¿Cuáles son los motivos para la evaluación de la calidad del uso de un recurso tecnológico aplicado a la educación? En el contexto de desarrollo en el que se encuentra la sociedad en la aplicación de las TICs a la educación, es importante plasmar de manera explícita las razones que dan sentido a la evolución de la calidad del uso de las mismas. Lorenzo y Moore (2002) en un estudio realizado aportan, de manera un tanto prototípica, cinco ejes para desarrollar criterios y guías que tienen por finalidad lograr una educación con tecnología de calidad. Se resumen aquí las tituladas Five pillars of Quality Online Education (Los cinco pilares de la Calidad de Educación en Línea). 1. Efectividad en el aprendizaje, enfatizando la interacción de tecnología, materiales de estudio y desarrollo de habilidades. 2. Satisfacción del estudiante, entendiéndolos como consumidores y alertando a los proveedores de que están dando un servicio. 3. Satisfacción de los profesores, poniendo énfasis en la necesidad de apoyo a estos en los diversos niveles. 4. Relación costo-efectividad de la propuesta formativa. 5. Accesibilidad, entendiéndola como la provisión de medios formativos a los diferentes grupos sociales con necesidades diversas. Estos cinco pilares sostienen el horizonte hacia donde dirigir las acciones de los procesos formativos con TICs, pero también proporcionan el sentido de la evaluación y de la evolución de la calidad de estos procesos. Para ello se pueden contemplar diferentes motivos para la evaluación de la calidad: motivos educativos, motivos socioculturales y tecnológicos (Barberà, Mauri y Onrubia, 2008). Motivos educativos  Las TICs facilitan el trabajo colaborativo y la conformación de comunidades de aprendizaje, pero la sola conexión de colectivos educativos que comparten un fin no asegura que colaboran en la búsqueda de un objetivo común. Es preciso contar elementos de análisis que evalúen la validez del trabajo y el desarrollo de las actividades.  La incorporación de la TICs en contextos educativos sirve de escusa para reflexionar sobre las prácticas educativas que se llevan a cabo al momento de la implementación.  La figura y rol del profesor en contextos educativos-tecnológicos se ven rediseñados plasmando papeles tales como: proveedor de recursos, facilitador de aprendizajes, supervisor académico, guía de los alumnos, colaborador del grupo-clase, motivador, consultor, activador de conocimientos previos, asesor de técnicas de estudio y estrategias de aprendizaje, evaluador continuo, gestor de conocimientos, potenciador de autoaprendizaje, entre otros. Este panorama tan amplio aporta las razones por las que se debe tener un conocimiento detallado de la influencia educativa del profesor. Prof. Diego Julián Chiarenza

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 El rol del estudiante también sufre una redefinición en el marco de las instituciones educativas de la actual sociedad de la información. El alumno se caracteriza, entre otras cosas, por la autonomía en una sociedad compleja. Motivos socioculturales  Los centros educativos son núcleos del desarrollo de la cultura y la socialización. En la actualidad se consensua la idea de que se ha pasado de la sociedad industrial a la sociedad informacional, la que se caracteriza por la globalización de la economía y la transformación de las relaciones sociales, de la cultura y de los valores dominantes en función de las reglas del mercado. Estas modificaciones son violentas y se dan con rapidez en frentes de crecimiento desigual lo que afecta a los centros educativos instando a los gobiernos y organismos internacionales a hacer grandes inversiones en pos de un desarrollo sostenible luchando contra la exclusión social y laboral.  La sociedad de la información aparece como una sociedad en red, en este marco social son los sectores empresariales y políticos los que orientan las necesidades de formación de los ciudadanos a lo que se requiere una respuesta del sector educativo quien tiene la responsabilidad de aplicar el proceso formativo pero no de orientar sus objetivos.  Las diferentes formas de impartir formación que se amplían con la implementación de las TICs abren un panorama muy amplio de ofertas formativas, las que tienen una audiencia internacional. Las instituciones educativas compiten por atraer a un mismo público, lo que ha forzado a las instituciones a presentar sellos de calidad otorgados por entidades locales o internacionales. Motivos tecnológicos  El lugar nuclear que ocupa la tecnología en la sociedad reclama mayor accesibilidad. La presencia de la tecnología en los diferentes campos de la vida cotidiana y su fácil acceso son requisitos mínimos para el desarrollo posterior y adecuado de la tecnología. El acceso a la tecnología, en la educación, se ha igualado falazmente al acceso a la información. En la tecnología aplicada a la educación se está poniendo mucho esfuerzo en el desarrollo de instrumentos ligados al procesamiento de la información y no tanto al análisis y proyección de esta. Se cae en el error de que la información es conocimiento por lo que se debe evaluar los usos educativos de la tecnología y la calidad de ellos para lograr un aprendizaje significativo.  La transferencia tecnológica en la sociedad se da sin la enseñanza de su uso, por lo general los recursos tecnológicos que están al alcance del común de la gente llegan a sus manos sin una formación adecuada para su utilización, la trasposición necesita un acompañamiento de procedimientos que enseñe su uso correcto. Sumado a esto, los avances tecnológicos no fueron desarrollados con fines educativos por lo que la implementación en contextos formativos requiere que los profesores se apropien del uso de los mismos, deben conocerlos y readaptarlos para recrearlos en un recurso educativo.  La celeridad con la que se da la renovación tecnológica en la sociedad se estipula en niveles que, comparados con la renovación en los centros educativos, son muy veloces. Es común ver que los instrumentos Prof. Diego Julián Chiarenza

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tecnológicos con los que cuentan los centros educativos se convierten, técnicamente hablando, en obsoletos y retrógrados. El uso de las TICs nace fuera de las aulas pero entran a estas con vigor y fuerza, en la mayoría de los casos de la mano de los estudiantes, por lo que su seguimiento es irregular y poco acompañada de principios educativos. Es muy importante replantear, diseñar y construir una educación asociada con la tecnología, que esté basada en la evaluación permanente de estrategias y recursos, permitiendo así una adecuación efectiva de los mismos con el objetivo de lograr calidad en los aprendizajes. Cuando se habla de procesos de enseñanza y aprendizaje mediados por TICs, y se pretende entender la calidad de los mismos, es imposible no ubicarse de manera declarada en una determinada perspectiva teórica sobre los procesos de enseñanza y aprendizaje en general. La concepción constructivista del aprendizaje19 es la elegida para hacer este abordaje de la evaluación de los LVQs. Esta visión sitúa en la actividad mental constructiva de los estudiantes, por lo tanto en la actividad de construcción de los conocimientos, la clave del aprendizaje escolar, pero entiende al mismo tiempo que esta dinámica interna se ve influenciada con, y es inseparable de, la actividad conjunta que desarrollan profesores y estudiantes en el contexto en que interactúan. En este sentido, se plantea la construcción de los conocimientos en situación de enseñanza y aprendizaje como un proceso complejo de relaciones entre tres elementos: el estudiante, quien aporta el acto de aprender mediante el cual se apropia de los saberes culturales y elabora una versión propia y personal de los mismos; el contenido que es objeto de enseñanza y aprendizaje; y el profesor que tiene la misión y la responsabilidad de guiar y orientar la actividad mental del estudiante de manera que éste pueda desplegar una actividad constructiva y generadora de significado y sentido, y cuyo resultado sea acorde con la definición. Cada uno de estos elementos toma un rol en un triángulo interactivo, en un contexto virtual o real, que se forma y se concreta en las relaciones entre ellos entendidas como interactividad, articulación de las actuaciones de profesor y estudiante en torno a una tarea o contenido determinado (Coll, Mauri y Onrubia, 2008). Estudiante

Interactividad Profesor

Contenidos

La consideración de interactividad como plataforma de análisis de los procesos de enseñanza y aprendizaje mediados por TICs y el estudio de esa interactividad en sus entornos, contextos y situaciones de enseñanza y aprendizaje, supone centrar la valoración de la calidad en dos aspectos: la interactividad tecnológica y la interactividad pedagógica. La primera hace referencia a la incidencia de las características de las herramientas tecnológicas en la actividad conjunta y en los 19

Se inspira en la visión del funcionamiento psicológico propuesta por el denominado “constructivismo de orientación socio-cultural”, surgido del intento de articular los planteamientos socio-culturales y lingüísticos inspirados, entre otros, por la obra de Vigotzky y sus colaboradores y continuadores, con el constructivismo cognitivo, inspirado inicialmente en la obra de Piaget. (Coll, Mauri y Onrubia, 2008) Prof. Diego Julián Chiarenza

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mecanismos de influencia educativa que el profesor utiliza para guiar y orientar la construcción de conocimientos de los estudiantes. Mientras que la segunda se refiere a la incidencia del diseño instruccional que guía el proceso de enseñanza y aprendizaje en la actividad conjunta y, a través de ella, de los mecanismos de influencia educativa (Coll, Mauri y Onrubia, 2008). En resumen, se plantea una dicotomía en la posible evaluación que se puede realizar de los LVQs. Como herramientas aportadas por las TICs para la enseñanza de la Química, los LVQs pueden ser analizados desde dos aspectos: la herramienta en sí misma, sus características y la capacidad que tiene ésta para incidir en la interactividad del proceso de enseñanza y aprendizaje, y el cómo esta herramienta es usada y el papel que desempeña en el diseño instruccional del proceso. 3.4. Las TICs en la enseñanza de la Química Como en la enseñanza de muchas otras disciplinas científicas, las TICs llegan a la didáctica de la Química desde comienzos del siglo XX. A pesar de encontrar algunos casos que se los puede considerar en el siglo XIX; utilizando artefactos muy simples que consistían específicamente en adaptaciones, por parte de los propios docentes, de elementos que originalmente tenían otros usos, los profesores de cátedras de Química lograron encontrarles usos didácticos. Si bien en la actualidad existen recursos tecnológicos especialmente diseñados para la enseñanza de la Química, como Laboratorios Virtuales y Software de Modelización Molecular entre otros, aquella inventiva y readaptación de recursos a la didáctica de la Química sigue en pie y se demuestra, por ejemplo, en el uso de blogs o correos electrónicos y chats, originalmente pensados con otros fines. Jimenez Valverde y Llitjós Viza (2006) en un artículo hacen una interesante revisión histórica de los recursos didácticos audiovisuales e informáticos en la enseñanza de la Química. En este trabajo datan y describen dichos recursos, a partir de él es posible diseñar la siguiente tabla descriptiva: Año

Recursos Modelos Atómicos

Siglo XIX

Juegos de fichas de Química

Descripción Era posible encontrar en algunas tiendas estadounidense dos modelos atómicos (de Jacob Green, de 1834, y de Gaines, de 1868) y dos juegos de fichas (Chart of Chemestry de Youmans, de 1850, y Chart of Organic Elements de Foster, de 1856), las fichas correspondían a diferentes átomos donde el área de cada una era proporcional al peso atómico del elemento representado, el color dependía del tipo de elemento químico.

Radio

Killifer describió el primer uso didáctico de la radio, consistía en charlas sobre temas de química (petróleo, colorantes, alimentos, etc.) de 10 ó 15 minutos emitidas en programas de variedades.

1929

Proyector Balopticon

Taft publica un artículo sobre un sistema de proyección en pantalla que usaba en sus clases de química que recibía el nombre de Balopticon, este sistema permitía al docente proyectar diapositivas, pequeños objetos opacos y mostrar experimentos tales como la precipitación fraccionada para que todos los estudiantes de la clase pudieran apreciarlos.

1930

Diapositivas

Diversos artículos describían la forma barata y fácil de hacer

1924

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a 1939 1941

diapositivas, con celofán por ejemplo, y la manera de exponerlas.

Películas

Se trataba de una película muda de 16mm sobre cómo utilizar la balanza analítica.

Proyector Delineascope

Noller utilizó una modificación de un proyector Delineascope para hacer demostraciones de la actividad óptica de sustancias.

Cámara fotográfica

Hausser describió el montaje y el procedimiento a seguir para acoplar una cámara Polaroid a un microscopio y los usos didácticos que esta combinación puede tener.

Cápsula de Petri sobre Proyector

Slabaugh publicó un artículo sobre una serie de experimentos que se pueden hacer sobre una cápsula de Petri sobre un proyector convencional

1949

1951

Grabadora de audio

Por primera vez se describe el uso didáctico de una grabadora de audio. En su artículo Burrt explica su experiencia grabando sus propias clases de Radioquímica y del éxito que tenía al difundirla entre sus estudiantes.

Televisión en circuito cerrado

Se usa por primera vez la televisión para transmitir clases de Química en circuito cerrado, Smith explica la experiencia de la Universidad de Park (Pensilvania) y en su artículo se detallan aspectos tales como el equipo audiovisual utilizado, la organización de los estudiantes, la preparación de los docentes como actores y el equipo técnico. Al principio fueron clases teóricas y la primera clase práctica correspondía al uso de la balanza analítica en 1958.

Grabación de videocassette

Desde 1964 se usaban las grabaciones para mejorar las clases de circuito cerrado, pero en este año Barnard grabó por primera vez una clase completa con la intención de ser reproducida posteriormente numerosas veces.

1956

1968

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Modern Chemestry Classrooms 1969

Barnard acuña este concepto para referirse a las clases de Química donde se utilizan, de manera combinada y didáctica, proyectores, diapositivas, grabadoras de audio, televisión, videocassettes y películas. Proliferaron artículos que hacían mención a estas. Barnard utiliza los microfilms con el fin de almacenar, para luego consultar, gran cantidad de espectros químicos.

Informática

Hay registros del uso de dos aplicaciones programadas para grandes computadoras: uno era un programa (de Gasser y Emmons en el Quincy College de Illinois) destinado a ayudar a los estudiantes en la identificación de compuestos en un curso de Análisis Orgánico Cualitativa y el otro (de Bitzer de la Universidad de Illinois) era un sistema destinado a la enseñanza de la Química Orgánica.

1972

Diapositiva con audio

Por primera vez Barnard combina imágenes de diapositivas con cintas de audio.

1975

Comic en

Carraher idea fusionar personajes de comic con conceptos

Microfilm

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diapositivas

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químicos y plasmarlos en diapositivas para sus clases. Así, por ejemplo creó, para enseñar Termodinámica, al Hombre Energía y los Gemelos Entropía (Orden y Desorden)

1978

Butler y Scott Owen se presentan en la V Conferencia de Educación Química con un Commodore PET y una Apple II Micro (lanzadas en 1977) mostrando aplicaciones similares a las de las computadoras grandes computadoras de la generación anterior pero con menos precio y tamaño.

1983

Computadora s personales (PC)

Para este año ya se estima que existen unos 400 programas destinados a la enseñanza de la Química para las recientemente aparecidas (1981) computadoras personales.

Fusión de la Fines tecnología de los audiovisual e „80 informática

Esta fusión permitió usar a las computadoras para generar imágenes interactivas, producían gráficos digitalizados, aunque todavía no eran lo suficientemente potentes como para integrar video. Se desarrollan numerosas aplicaciones a la enseñanza de la Química utilizando estos avances informáticos.

Multimedia 1993 a la actua- Internet lidad Web 1.0

1999 a la Internet actua- Web 2.0 lidad

Se hace posible crear presentaciones que conjugan audio, video, texto, gráficos y otros medios. Los sistemas multimedia empiezan a ser utilizados en la enseñanza de la Química. En particular, en soporte físico (CD y DVD) tiene gran impacto porque permiten, por primera vez, permiten la simulación de actividades de laboratorio en computadoras y porque permiten proyectar en pantallas de aula imágenes y videos de alta calidad sobre temas de Química. El primer uso que se le da a internet en la enseñanza de la Química es para búsqueda de información, en un artículo, Varberi, ofrece una serie de instrucciones para acceder a diferentes fuentes. Se utilizan medios de distribución de información, comunicación en línea e interacción de los usuarios con la web para la enseñanza y el aprendizaje de la Química: foros de discusión, correo electrónico, tutoriales en formato página web, cursos a distancia, aplicaciones multimedia o hipermedia a través de la red, realización de ejercicios, informes y exámenes basados en páginas web y otros. Además permite realizar trabajos cooperativos y colaborativos, así como superar las barreras espacio temporales en los procesos de enseñanza-aprendizaje de la Química.

En particular, en este trabajo se plantea el uso de TICs de tipo informáticas y telemáticas, es decir, sin restarles importancia a los materiales audiovisuales y de otro tipo, se propondrán en especial los recursos sujetos a la utilización de sistemas informáticos, computacionales, y de comunicación mediada por tecnología, todos los aportados por la internet. Como se ha visto en la cronología de la tabla anterior, para la enseñanza de la Química, las TICs plantean un interesante aporte. En particular desde el punto de vista de los recursos informáticos y telemáticos se puede observar una gama muy amplia, desde el uso de la computadora para resolver problemas técnicos simples -realizar las gráficas (pH vs. Volumen) en el proceso de titulación o en velocidades de reacción Prof. Diego Julián Chiarenza

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(Tiempo vs. Concentración de reactivos y productos) con una planilla de cálculo-, hasta generar todo un proyecto de EaD utilizando un entorno virtual de aprendizaje con diversidad de recursos y actividades para los estudiantes, incluido un laboratorio virtual para realizar las experiencias. Se detallan a continuación los aportes de las TICs a la enseñanza de la química según Cabero Almenara (2007a):  Desde la generalidad: Uso de software de propósito general como hojas de cálculo, procesadores de texto, programas para realizar presentaciones, bases de datos y otros. También hay un importante aporte desde internet con las posibilidades que ofrecen las diferentes herramientas de comunicación sincrónica y asincrónica entre el profesor y los estudiantes como chat, correo electrónico, correo de voz, correo de video, videoconferencia, audioconferencia, listas de distribución, herramientas de trabajo colaborativo, etc. Por último, también en el uso de internet, se puede valorar la búsqueda de información académica de toda índole y en la disciplina que se desee incluyendo, por supuesto, la química. El uso de webquest, blog y wikis entre otras herramientas que aporta la web 2.0 para la educación.  Desde la especialidad: Uso de internet y software especializados para la visualización de fenómenos y la presentación de trabajos en química como simuladores, modeladores moleculares, etc. También el uso de laboratorios virtuales para la realización de experiencias químicas, como si los estudiantes estuvieran en un verdadero laboratorio químico pero sin el riesgo ni el costo que esto significa. Empresas e instituciones educativas siguen haciendo sus aportes mejorando, reinventando, redefiniendo y desarrollando recursos didácticos tanto para la enseñanza de la Química como de todas las disciplinas científicas. En esta tesina, en particular se analiza a los LVQ como recurso multimedial interactivo, pero también como recurso didáctico y como elemento instruccional. Para ello es necesario conocerlos, evaluarlos y valorarlos con criterios concretos y bien definidos.

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4. Laboratorios Virtuales para enseñar Química 4.1. Aprender haciendo: Simuladores y Laboratorios Virtuales como objetos de enseñanza y aprendizaje Sería muy aventurado comenzar a describir a los LVQs y hablar sobre ellos sin clasificarlos primero en el tipo de software al que pertenecen y qué caracteriza esta segmentación. Pues bien, los LVQs están incluidos en un importante grupo de software que se desarrollan con diversas intenciones y que se denominan Simuladores. Importante grupo por el tamaño, por la diversidad, adaptabilidad y por la potencialidad que ofrecen para cumplir sus objetivos. “Según Will Glass-Husain (Foro Business Simulations), hay bastante confusión sobre qué es y qué no es un simulador. Mucha gente podría pensar en un millonario simulador de vuelo, otros en el juego de los Sims (juego de ordenador) y otros en juego de negocio a través de la web. Según Glass-Husain Todo simulador debe tener tres atributos: -

Imita la realidad

No es real en sí mismo

Puede ser cambiado por sus usuarios” (Paniagua, 2006)

Una simulación se podría decir que es una representación de algún suceso de la realidad. Según el diccionario electrónico WordReference20 se define en una de sus acepciones como “Fingimiento, presentación de algo como real” y Wikipedia21 comienza a tratar el concepto diciendo que “es la experimentación con un modelo de una hipótesis o un conjunto de hipótesis de trabajo”. La Real Academia Española lo define como el “acto de simular” y simular “Representar algo, fingiendo o imitando lo que no es”22. Haciendo una traducción de lo que dice La Enciclopedia Británica23 respecto del término simulation se puede apreciar que comienza diciendo “en la industria, la ciencia y la educación, una técnica de investigación o de enseñanza que reproduce los acontecimientos reales y procesos bajo condiciones de prueba”. “Una Simulación parte de una reconstrucción de modelos de actuación reales y permite tomar decisiones relacionadas con dicho modelo, minimizando el riesgo de tomar decisiones erróneas. De esta forma, el usuario aprende por la experiencia, con una base eminentemente práctica.” (Paniagua, 2006) Queda bastante claro a través de estas referencias qué significado tiene el concepto simulación. Pero aplicado a los simuladores informáticos: ¿de qué se habla? Específicamente un programa o software de simulación no es otra cosa que el objeto informático que hace posible la simulación y es a lo que se denomina simulador. “Los programas de simulación construyen modelos en los cuales se representan objetos, atributos de los objetos y relaciones entre predicados científicos” (Lion, 2006). Los simuladores informáticos son softwares que presentan un escenario virtual similar a algún evento o contexto real, con la idea de recrear situaciones en las cuales el usuario puede crear y modificar variables, tomar decisiones y realizar acciones, generar 20

http://www.wordreference.com/definicion/simulación http://es.wikipedia.org/wiki/Simulación#cite_note-Shannon-0 22 http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=simular 23 http://www.britannica.com/EBchecked/topic/545493/simulation 21

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objetos y conocer sus atributos, entre otras cosas, transformando las posibilidades de error en instancias de aprendizaje con costo y riesgo prácticamente nulo. También permiten crear escenarios y contextos imposibles de observar de otra manera que no sea con una modelización por ordenador. Existe una variedad muy grande de simuladores en el campo de la informática que se han creado con fines didácticos. Se pueden encontrar programas muy simples, limitados en interactividad y cantidad de variables, estos simuladores pueden ser operados desde cualquier computadora y son muy útiles y prácticos por su sencillez y por focalizar los contenidos que abordan. Otros simuladores son muy complejos y simulan procesos o sistemas con amplia diversidad de variables dependientes e independientes y un alto grado de interactividad con el usuario, como los simuladores de vuelo. Estos complementan un software muy Figura 7: Simulador de vuelo sofisticado con un sistema de hardware de control que imita una cabina de un avión con el que se pueden ensayar todas las operaciones posibles de un vuelo comercial o bélico (ver la Figura 7). Entre los simuladores aplicados a la investigación científica también existe una gran variedad. Una de las características que hacen potentes a muchos de ellos es que pueden mostrar fenómenos físicos, químicos, bilógicos, geológicos entre otros, modelizados en una interfaz multimedial (imágenes, textos, animaciones, sonidos), fenómenos que en muchos casos sería imposible poder observarlos de otro modo. En estos simuladores se pueden modificar variables para generar situaciones y predecir resultados. Por ejemplo, un simulador climático en el que pueden variarse algunos factores como la velocidad y la dirección del viento, la humedad relativa, la presión atmosférica y la temperatura, estos datos son evaluados por el sistema informático para dar resultados del tipo probabilidad de lluvias o de tormentas, granizo, nevadas, etc. Los simuladores dan muy buenos resultados en la capacitación e instrucción en diversos oficios y profesiones, la posibilidad que ofrecen les brindan un potencial incomparable como recurso didáctico. “De hecho, los primeros simuladores surgen en la década de los 60 con el objetivo de reducir el nivel de error humano en los vuelos comerciales. Desde entonces el entrenamiento de los pilotos es impensable sin un simulador” (Paniagua, 2006). El modelo didáctico en el que encuentran fundamento es la pedagogía activa, el aprender haciendo del que habla Dewey, tratado en el capítulo 1 de esta tesina. El uso de simuladores para los procesos de enseñanza y aprendizaje suponen un cambio de paradigma en la didáctica. “Al final de los 60‟s […] la idea de diseñar ambientes simulados para la enseñana [sic] y aprendizaje era una gran novedad. La enseñanaza [sic] se pensaba entonces fundamentalmente en términos de transferencia de información. El proceso de aprendizaje consistía típicamente de un educador inteligente capaz de construir y transmitir conocimiento sobre un tema en particular a Prof. Diego Julián Chiarenza

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alumnos mediante la utilización de la tecnología de instrucción aceptada entonces: libros, artículos y exposición presencial de cátedra.” (Ruben, 1999) El modelo de transmisión se basa en varios supuestos que fueron caducando, han sido descartados y fueron remplazados por nuevas ideas basadas en las teorías del aprendizaje constructivista y los métodos de enseñanza basados en la experiencia. Algunos de esos supuestos son (Ruben, 1999):  La idea de que enseñanza y aprendizaje son partes inseparables de un mismo proceso, o dicho de otro modo, la enseñanza es condición necesaria para el aprendizaje, cosa que no es así. Se aprende todo el tiempo, en los salones de clase pero también fuera de ellos, en pasillos y patios de las escuelas, se aprende de los libros de texto pero también de una revista en la sala de espera del médico y en una conversación informal, aprendemos al ver un video documental pero también al mirar por la ventanilla del tren durante un viaje, o al observar romper las olas en una escollera. Y este aprendizaje “alternativo” es tan voluminoso y revelador como el aprendizaje en contextos de enseñanza formal.  La evaluación de los conocimientos está en demostrar que fueron adquiridos. En cambio, el paradigma nuevo supone que la forma en la que se demuestra la internalización de los saberes está en la aplicación de los mismos, en la habilidad para traducir el conocimiento en comportamiento.  La transmisión del conocimiento parte de un experto reconocido (educador) hacia un individuo aislado (educando) en un contexto estático (aula de clase). En contextos externos al aula de clase, el aprendizaje está basado en interacciones sociales, en la colaboración de unos individuos con otros, en mirar, copiar, intentarlo por sí mismo y lograr así el aprendizaje, en cambiar de escenario y adaptar el conocimiento a nuevas situaciones y contextos y verificar así el dinamismo de los saberes.  La transmisión del conocimiento se consigue cuando el estudiante logra reproducir lo que el educador explica. Este esquema de enseñanza ve a la creatividad y al discernimiento como un error.  En la estructura del salón de clases, en la disposición espacial de las aulas, subyace un modelo social que define al modelo tradicional de enseñanza. Este modelo envía un metamensaje sobre la producción del conocimiento, su adquisición y su uso. El mensaje escondido es que hay un pequeño número de fuentes informadas que poseen el conocimiento que debe ser adquirido por un gran número de individuos pasivos. El modelo no promueve, más bien anula, lo que hoy se denomina aprendizaje activo, o la adquisición de habilidades críticas, necesario para seleccionar y evaluar entre la amplia gama de información a las que uno se enfrenta fuera de los ambientes estructurados de la educación formal.  El modelo de transferencia tiene poca capacidad para incluir en el proceso educativo a las emociones, así como los enlaces entre el aspecto perceptual, afectivo y del comportamiento de los estudiantes. También genera un ambiente de muy estático, predecible y poco motivador. “Los fundamentos teóricos para los simuladores así como otras formas de aprendizaje interactivo basadas en la experiencia habían existido desde Aristóteles y las prácticas de Sócrates, reformulados y popularizados en las obras de Dewey (1938,1966) [y otros autores]” (Ruben, 1999) Lo que faltaba eran las herramientas para llevarlo a la práctica, en un principio existieron alternativas muy fructíferas, como el estudio de casos y el juego de roles. Impulsados por las preocupaciones antes detalladas, Prof. Diego Julián Chiarenza

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muchos profesionales de la educación se preocuparon por buscar y generar alternativas didácticas, por lo que surgieron los simuladores instruccionales. En la década del „70 la adopción de simuladores, juegos y otras formas de aprendizaje basados en la experiencia crecieron vertiginosamente, así como su desarrollo. Representaron una alternativa novedosa y atractiva que sedujo a educadores y estudiantes, tanto que en los ‟80 tomaron especial vigor. Los métodos de instrucción basados en la experiencia tienen el potencial de eliminar muchas de las limitaciones del paradigma tradicional. Acomodan enfoques y consecuencias más complejos y diversos del proceso de aprendizaje, permiten interactividad, promocionan colaboración y aprendizaje entre pares, permiten tocar temas perceptuales y también emocionales y, quizás lo más importante, estimulan el aprendizaje activo. La velocidad de adopción, sin embargo, no tuvo una contraparte en la velocidad de análisis y evaluación. En su etapa de implementación y desarrollo no hubo el suficiente seguimiento y análisis para determinar pautas de aplicación. Por ejemplo rara vez se examinaron las diferencias en los procesos instruccionales entre los simuladores parametrados externamente (aquellos que vienen estructurados en su diseño) de los simuladores parametrados internamente (los que van determinando su estructura lógica en función de las acciones emergentes e interactividad con el usuario). Tampoco se tuvo especial cuidado en el rigor de los diseños en temas de validez, confiabilidad y utilidad, ni en cuanto al papel que desempeñan los educadores, instructores o tutores en la aplicación de los simuladores. Es el día de hoy que se siguen desarrollando simuladores y que es necesario generar instrumentos de evaluación y análisis de los mismos para aportar parámetros de aplicación, una de los objetivos de esta tesina se basa en esta realidad. En particular, una de las áreas de incumbencia didáctica en la que encontraron especial arraigo los simuladores es en la educación científica, es decir en la didáctica de la ciencias. Quizás esto se deba a la amplia capacidad de modelización o por su potencial en la interactividad en el manejo de variables. “[…] los programas de simulación por ordenador se han utilizado desde hace tiempo en la educación científica y los investigadores en esta área han hecho hincapié en algunas de sus características más ventajosas: capacidad de almacenamiento y acceso a todo tipo de información (texto, imágenes, animaciones, sonido…), capacidad de observar fenómenos naturales difíciles de observar en la realidad o de representar modelos de sistemas microscópicos, interactividad con el usuario y la posibilidad de llevar a cabo un proceso de enseñanza individualizada entre otras ventajas” (Pontes Pedrajas y otros, 2001) Todos los atributos que brindan los simuladores en el uso que se le da en procesos instruccionales profesionales y en las investigaciones científicas, donde nacieron, se hacen presentes también en simuladores de tipo didáctico en niveles de educación primaria, media y superior. El sitio The Molecular Workbench24 perteneciente a The Concord Consortium25 ofrece una amplia variedad de simuladores en el área de la Física, la Química y algo de Biología. Los simuladores de este sitio están desarrollados para ser ejecutados en applets de Java, son de código abierto y pueden ser modificados e incrustados en 24 25

http://mw.concord.org/modeler/ http://www.concord.org/

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cualquier sitio o programa que soporte esta tecnología. Según los propios creadores del sitio: “The Molecular Workbench es una plataforma versátil para la enseñanza de las ciencias. En primer lugar, se trata de una herramienta de modelado de composición abierta para el diseño y la realización de simulaciones de gran alcance a través de la ciencia y la ingeniería. En segundo lugar, proporciona un sistema de edición para los diseñadores de instrucción para crear y publicar materiales curriculares basados en la simulación. En tercer lugar, ofrece un entorno de aprendizaje interactivo que permite a los estudiantes explorar la ciencia en profundidad con los materiales creados por modelado y creación de piezas. MW cubre una amplia gama de temas, tales como leyes de los gases, la mecánica de fluidos, propiedades de los materiales, los estados de la materia, cambio de fase, la transferencia de calor, enlaces químicos, reacciones químicas, las relaciones estructurafunción, el código genético, la síntesis de proteínas, la luz- interacciones de la materia, las interacciones de la materia de electrones, y los fenómenos cuánticos. Aunque MW ya ofrece una gran cantidad de simulaciones existentes y materiales curriculares que cubren estos temas, los estudiantes pueden crear sus propias simulaciones y programas de estudio. Sus simulaciones se pueden ejecutar como applets que se pueden incrustar en su propio blog, wiki, o páginas web.”26 (ver las Figuras 8 y 9)

Figura 8: Portada de Molecular Workbench

Figura 9: Simulador de Molecular Workbench

Biogenesis27 es un excelente simulador de la vida microscópica bacteriana y los fenómenos evolutivos y mutagénicos que se dan en ella. “Este programa imita los procesos evolutivos que se dan en las poblaciones de organismos unicelulares en la naturaleza. Se ha intentado crear un ejemplo de los procesos bacterianos elementales, simplificándolos Figura 10: Biogénesis enormemente y presentándolos de una forma muy visual y entendible. Aunque no es científicamente exacto, sí se pueden observar mecanismos habituales en la vida y evolución bacteriana y puede resultar interesante como aproximación didáctica a conceptos como mutación, evolución o fotosíntesis. También resulta un buen entretenimiento” 28 (ver la Figura 10)

Traducido del sitio The Molecular Workbench. http://biogenesis.sourceforge.net/manual.php.es 28 Explicación de sus propios creadores en la introducción del manual de instrucciones 27

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Ahora bien, estos simuladores, los que se mencionan en párrafos precedentes a modo de ejemplo, recrean fenómenos naturales de tipo físico, químico o biológico para ensayar situaciones, modificar variables, observar las adaptaciones y evolución de supuestos seres vivos, experimentar reacciones y procesos químicos, conocer las características de ciertos objetos de la naturaleza, modelizar esos objetos y los fenómenos que pueden ocurrirles. Un Laboratorio Virtual (LV) es un programa bastante diferente, no por eso dejan de ser simuladores, cumplen con las características de estos pero se enmarcan en la representación de otro tipo de realidad. Los LVs pueden ser mejor comparados con los simuladores de vuelo que se utilizan para instruir a los pilotos de aeronaves. Ambos tipos de simuladores recrean eventos muy parecidos al trabajo en un ambiente real. La percepción de los sucesos es la que detectarían los sentidos si el contexto donde ocurren fuera la realidad, y la interacción del usuario con ellos también sería la misma que si estuviera en un avión o en un laboratorio real, por supuesto con limitaciones. Los simuladores del tipo Biogenesis o The Molecular Workbench, en cambio muestran la recreación de objetos o fenómenos de estudio de las ciencias naturales, pero que son el resultado de modelos científicos: partículas atómicas, subatómicas o moleculares, patrones de comportamiento de seres vivos en el tiempo, de los rayos de luz en el espacio, de la materia en determinadas condiciones, entre muchos otros. “Los laboratorios virtuales son imitaciones digitales de prácticas de laboratorio o de campo, reducidas a la pantalla de la computadora (simulación bidimensional)” (Monje Nájera y otros, 2006) El primer desarrollo de programas de este tipo data de 1997 creado en el Centro de Investigación Académica de la Universidad Estatal a Distancia de Costa Rica. Luego, en el año 2001, se desarrolló un proyecto comercial similar, el Virtual Frog Dissection Kit29, y otros dos académicos, Diffusion Proceses Virtual Laboratory30 y The Virtual Microscope31. También dos proyectos con nivel de realidad virtual, uno por la NASA en Estados Unidos y otro por la University of British Columbia en Canadá. (Monje Nájera y otros, 2006) Hoy en día, ha aumentado muchísimo la oferta en laboratorios virtuales desde aquellos primeros softwares, algo precarios, de fines del siglo XX y principios del siglo XXI. La mayor parte de los laboratorios virtuales destinados a la enseñanza de las Ciencias Naturales son de Física, algunos cuantos de Biología y bastante menos de Química. Existen también varios en temas de tecnología, por ejemplo el Crocodile Technology32 (ver la Figura 11). La empresa Crocodile Clips33 se dedica al diseño de simuladores didácticos para procesos formativos en escuelas de educación media, cuentan con paquetes de simulación y modelación que cubren las disciplinas científicas y tecnológicas: Física, Química, Informática, Diseño Electrónico y Matemáticas. Otros simuladores del tipo LV son los que representan procesos industriales. Por ejemplo el programa AZprocede34 diseñado para la formación en Ingeniería Química, en 29

http://mariemarie0000.free.fr/fichiers/images/frog.swf De la Johns Hopkins University, http://www.jhu.edu/~virtlab/virtlab.html 31 De la University of Winnipeg, http://www.uwinnipeg.ca/~simmons/index.htm 32 Crocodile Technology es un potente simulador de sistemas y circuitos de control con el que los estudiantes pueden diseñar y probar sus diseños de circuitos eléctricos, electrónicos, mecánicos y de control permitiendo la programación de microcontroladores (PICs) e incorporando la posibilidad de visualización de los componentes en 3D. Disponible en http://www.crocodileclips.com/es/Crocodile_Technology/ 33 http://www.crocodile-clips.com/es/Home/ 34 http://www.azprocede.fr/index_spa.html 30

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él se pueden diseñar, armar y simular procesos de una industria química (ver la Figura 13). También hay simuladores para la formación en manejo de empresas y negocios. La empresa Risky Bussines35 comercializa este tipo de simuladores, entre ellos Risky Business Negocios (ver la Figura 14), un programa de simulación empresarial que su finalidad es la de enseñar estrategias empresariales mediante un juego de toma de decisiones. LABSAG (Laboratorio de Simulación de Administración y Gerencia)36 es otra empresa que desarrolla y comercializa LVs (ver la Figura 12), con el mismo nombre, destinados al entrenamiento de personal de empresas y negocios (gerentes, administrativos, etc.). Esta empresa tiene una amplia distribución y conexión con universidades de todo el mundo que utilizan los simuladores para entrenar a los estudiantes y formar profesionales mejor capacitados.

Figura 11: Crocodile Technology

Figura 13: AZprocede

Figura 12: Laboratorio Virtual de LABSAG

Figura 14: Risky Business Negocios

En la mayor parte de los casos el aprendizaje a través de las simulaciones es auto-conducido. Un usuario que se sienta delante de un ordenador y comienza a conducir una simulación irá a través de un círculo de aprendizaje: reflexionar sobre el caso, elegir la estrategia, tomar decisiones y observar las consecuencias de esas decisiones. Sin este auto-esfuerzo el simulador se convertirá en un simple juego y, en el peor de los casos, en un ejercicio frustrante. Otros son los simuladores que utiliza la empresa Telefónica de España para entrenar a sus empleados en atención al cliente y gestión de recursos, entre otras tareas (ver la Figura 15). 35 36

http://www.riskybusiness.com/ http://www.gerentevirtual.com/es/

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“Una de las claves de éxito de un simulador de negocio es el realismo ya que genera una experiencia más divertida, clara y educativa. La aproximación a la realidad hace más sencillo saber qué es lo que se supone que hay que hacer en el simulador, el comportamiento del simulador será plausible y razonable.” (Paniagua, 2006)

Figura 15: Simulador de entrenamiento (Telefónica de España) El mismo principio, el del realismo, es lo que hace poderoso a cualquier otro tipo de simulador o LV. Si la idea es colocar a los estudiantes en un contexto virtual de aprendizaje, donde se enfrentan a situaciones en las que es necesario realizar acciones o tomar decisiones como se haría en la realidad, el realismo es un aditivo que no puede faltar en el software. Pues, algunos simuladores se aproximan bastante al objetivo de introducir al estudiante en un verdadero entorno virtual realista, otros no tanto pero lo intentan. Los LVs pueden aplicarse en los siguientes campos:  Laboratorio de Ciencias, ya sean biológicos, químicos, físicos, agronómicos, etc.  Donde se requiere observar procesos que tardan mucho tiempo en ocurrir.  Cuando se trate de situaciones peligrosas a las que no se desea exponer al estudiantado.  En cursos de capacitación en el uso de equipos costosos, complejos o peligrosos. En resumen, se podría puntualizar algunas ventajas que otorga la aplicación de los LVs (Mendez Estrada y otros 2001):  Ampliar la cobertura de los cursos.  Simular situaciones que los estudiantes en la realidad tendrían escasas posibilidades de realizarlas.  Repetir las experiencias y fenómenos cuantas veces se desea.  Desarrollar habilidades en el uso de la computadora. Entre los LVs destinados a la didáctica de las ciencias hay muchos que se han desarrollado para la enseñanza de la Química, son los denominados Laboratorios Virtuales de Química (LVQ) y los que interesan en esta investigación. 4.2. Laboratorios Virtuales de Química (LVQ) Los LVQs son herramientas informáticas que aportan las TICs y simulan un laboratorio de ensayos químicos desde un ambiente virtual, la pantalla del ordenador. Por supuesto que se encuentran limitados en la enseñanza de ciertos aspectos relacionados con la práctica experimental de la Química, pero a su vez cuentan con Prof. Diego Julián Chiarenza

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virtudes que ofrecen más plasticidad que un laboratorio real en la enseñanza de esta ciencia. El objetivo de estos programas informáticos es que se complementen con los laboratorios reales para mejorar y optimizar el aprendizaje de la Química, pueden tener diversos usos en los procesos instruccionales, dependiendo de los deseos de cada usuario y su perfil pedagógico, el rol que cumple en el proceso y otras variables. Algunos LVQs son el ChemLab (Figura 16), el Virtual ChemLab (Figura 18) o el Crocodile Chemistry (Figura 17) de los cuales se muestran capturas de pantalla:

Figura 16: ChemLab

Figura 17: Crocodile Chemistry

Figura 18: Virtual ChemLab Los LVQs son softwares que se operan desde soportes físicos como CD o DVD, pueden ejecutarse en línea, a través de la Web, o descargarlo en el ordenador y ejecutarlo directamente desde el Disco Rígido. En la mayor parte de ellos se opera en una pantalla que se presenta como el área de trabajo. En esa pantalla el estudiante puede colocar los elementos de laboratorio que va seleccionando de una lista, tales como tubos de ensayos, vasos de precipitados, matraces, pipetas, balanza, estufa, mortero, medidor de pH, termómetros o cualquier sustancia reactiva que esté disponible. El estudiante se desempeña en el área de trabajo como lo haría en una mesada de un laboratorio real, siguiendo el procedimiento de la experiencia prevista. En este sentido hay diferentes formas de trabajar, hay LVQs que proponen procedimientos específicos con pautas acotadas y bien descriptas, otros proponen problemas a resolver sin pautas estrictas, en otros casos se puede trabajar de manera libre con la tutoría del docente y sin procedimiento pautado por el software. En general la estética de la mayoría de los LVQs es bastante similar, como se describe en el párrafo anterior, con leves diferencias entre unos y otros (es el caso del ChemLab y el Crocodile Chemistry), pero algunos de ellos presentan una estética más realista, con imágenes en perspectiva, el acceso y la plataforma de trabajo son más dinámicos, atractivos y motivadores (como el Virtual ChemLab). Arcadio de la Cruz Rodríguez y otros (2003), desde el Instituto Tecnológico de Monterrey (México), investigan y justifican en un artículo las razones por las que Prof. Diego Julián Chiarenza

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utilizar un LVQ (Laboratorios Digitales Interactivo, como ellos lo llaman) en las clases de Química de las escuelas de nivel medio. El artículo hace especial hincapié en el cuidado del medioambiente, debido a la agresividad de los productos de desecho de ensayos químicos en las instituciones educativas. También menciona la escases de tiempo curricular para las prácticas experimentales, la heterogeneidad de los estudiantes en edades y habilidades motoras, el riesgo potencial que significa el trabajo intensivo en un laboratorio escolar, el alto número de estudiantes por comisión que dificulta el trabajo y aumenta el riesgo, predisposición y motivación de los estudiantes adolescentes a los medios tecnológicos y digitales (simuladores, juegos, etc.), la demanda de medios de aprendizaje nuevos y motivadores por parte de los adolescentes, favorecer el autoaprendizaje y otros valores cognitivos no sólo en Química sino en la resolución de problemáticas a partir de un ambiente de aprendizaje novedoso, realizar prácticas que por su complejidad o costo están fuera de las posibilidades de una institución educativa de nivel medio, bajo costo de repetición de los ensayos y el ambiente protegido que proponen para las tareas experimentales. El uso del laboratorio en la enseñanza de la Química resulta indispensable, aunque se reconoce esta necesidad también es preciso resaltar las dificultades que reviste el uso del laboratorio especialmente en la enseñanza de nivel medio. Cabero Almenara (2007) en consonancia con Arcadio de la Cruz Rodríguez puntualiza:  La escasez de horas en los currículum académicos para asistir a clases de laboratorio.  El número de estudiantes por cada sección, muchas veces las clases son sobrepobladas y los recursos edilicios y humanos no son suficientes.  Los recursos económicos de los que disponen las instituciones educativas, con el doble propósito de la inversión inicial y el mantenimiento, son insuficientes para contar con un laboratorio medianamente equipado.  Los riesgos potenciales que el trabajo en el laboratorio puede tener para los estudiantes, sobre todo cuando existe un elevado número de ellos por grupo.  La heterogeneidad de los estudiantes en cuanto a edades y habilidades motoras.  La falta de experiencias previas de los estudiantes.  La contaminación ambiental que crean los residuos ocasionados. Los “medios tecnológicos facilitan la tarea, convirtiendo al trabajo de laboratorio y sus precauciones por accidentes en una opción de aprendizaje donde el alumno puede equivocarse y repetirla con una inversión por demás baja, que no sería posible en un laboratorio real. La computadora por otra parte, permite cambiar la imagen negativa que el alumno tiene de la química, así la recibe de una manera más interesante buscando explorar el nuevo ambiente (Cataldi, Donnamaría y Lage, 2008). Las dificultades planteadas por Cabero Almenara y De la Cruz Rodríguez para nada se interpretan como causas o razones para no implementar el uso de los laboratorios reales en la enseñanza de la Química de nivel medio o para que sean remplazados por los LVQs. Pero es una realidad que, teniendo en cuenta estas dificultades que ofrecen los laboratorios reales escolares, los LVQs se yerguen como una alternativa complementaria válida que brindan ventajas tales como (Cabero Almenara, 2007):  Trabajar en un ambiente de enseñanza e investigación protegido y seguro.  La posibilidad de realizar con los estudiantes un trabajo tanto individual como grupal y colaborativo.  La posibilidad de ofrecer a los estudiantes prácticas que por su costo no tendrían acceso en todos los colegios. Prof. Diego Julián Chiarenza

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 Reproducir los experimentos un número elevado de veces.  Extender el concepto de laboratorio al aula de clase, si se cuenta con un ordenador, al aula de informática y al domicilio de cada estudiante.  Ofrece al estudiante una serie de elementos adicionales, como bloc de notas, calculadoras científicas y otros.  Grabar los registros y procesos seguidos por los estudiantes durante la realización de la práctica y observarla cuantas veces se desee.  Menos inversión de tiempo para la preparación de las experiencias y la recogida de los materiales. Además de estas ventajas, los LVQs también cuentan con dos enormes virtudes adicionales: ofrecen gran motivación a los estudiantes debido a las actitudes positivas que muestran hacia entornos tecnificados y, por la habilidad que inicialmente tienen en el manejo de simuladores e instrumentos informáticos, los estudiantes se encuentran totalmente capacitados para desenvolverse rápida y fácilmente en este tipo de entornos tecnológicos. Todo profesor de Química, e incluso todo profesional vinculado al uso de laboratorios químicos sabe que es imposible aprender de manera absolutamente virtual la totalidad de las técnicas de laboratorio. Un proceso de enseñanza de la Química que se arrogue seriedad y calidad debe incluir el uso del laboratorio. El LVQ es un recurso que no remplaza al laboratorio real sino que se complementa con este para optimizar y mejorar su uso. ¿Pero qué pasa con las instituciones educativas que no cuentan con un espacio edilicio y equipamiento de laboratorio? Los LVQs podrían cumplir, con sus limitaciones, el rol del laboratorio real y permitir a los estudiantes acceder a las prácticas de laboratorio, aunque más no sea a través de la pantalla de un ordenador. Que es muchísimo mejor que nada. El LVQ puede encontrar aplicaciones didácticas en cualquiera de las instancias del proceso de enseñanza y aprendizaje. Puede ser utilizado para realizar experiencias que no pueden ser realizadas en el laboratorio real escolar o universitario por su complejidad, costo o riesgo. Pero también puede ser utilizado como actividad previa o posterior a la experiencia en el laboratorio real. Es indispensable que los estudiantes tengan pleno conocimiento de los procedimientos, de los materiales y sus riesgos a la hora de realizar una práctica de laboratorio. La fluidez en el desarrollo del procedimiento y las precauciones con el material minimizan considerablemente los riesgos y optimizan el trabajo. En este aspecto de las prácticas de laboratorio, un LVQ toma un protagonismo sin igual. Si el estudiante tiene la oportunidad de realizar la práctica de laboratorio previamente en un ambiente virtual, repetidas veces, siguiendo el procedimiento, con la debida asesoría de los riesgos del mismo y de los materiales que utiliza por medio de textos, videos, audios y animaciones, seguramente llegaría al laboratorio el día de la experiencia con conocimientos suficientes para abordar el trabajo de una manera eficaz, eficiente y con mínimos riesgos de accidentes. El escaso tiempo curricular del que se dispone para realizar las prácticas de laboratorio, hacen que los estudiantes no logren internalizar ciertos detalles de la labor que quedan inadvertidos por la celeridad del trabajo. Por otro lado, en el laboratorio escolar de Química se trabaja, por lo general, en grupos, algunas razones son la baja disponibilidad de recursos materiales, reducir costos de reactivos, minimizar el riesgo de rotura de elementos y tener mayor control por parte del docente de las actividades de los estudiantes. Este es otro motivo por el cual los estudiantes pierden detalles importantes en el desarrollo de la experiencia de laboratorio, que concluida ésta no Prof. Diego Julián Chiarenza

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podrían recuperar la oportunidad y el espacio didáctico para adquirir esos conocimientos, no por lo menos de manera experimental. En resumidas cuentas, tanto la celeridad del trabajo, como la distribución de roles en el trabajo en grupo hacen que los estudiantes pierdan detalles de las prácticas de laboratorio que no las podrán aprender en otra ocasión. El LVQ también pone de relieve su potencial en estas circunstancias, ya que los estudiantes tienen la posibilidad de repetir la experiencia de laboratorio las veces que sea necesario, y en los momentos que lo deseen, en sus domicilios o articulados por el docentes en la institución educativa. El entorno virtual provee de un ambiente que no tiene costo ni riesgo alguno para el estudiante repetir la experiencia las veces que lo crea conveniente atendiendo a todos los aspectos de esta. Se puede utilizar este recurso con los estudiantes en forma individual o en forma grupal, de manera que se dialoguen y debatan los detalles de la experiencia de manera colaborativa. El potencial de los LVQs como recurso didáctico crece y se amplía proporcionalmente con la creatividad del docente que lo implementa. Por ejemplo, se pueden utilizar en procesos de evaluación final: en cátedras donde es necesario evaluar conocimientos de tipo práctico mediante procedimientos de laboratorio y se dificulte el uso del laboratorio real, el LVQ puede ser una herramienta muy útil. Si el examen consta de una instancia escrita, una oral y una práctica, el docente puede tomar todo el examen con tan solo un ordenador delante el estudiante. Otra forma de aplicar los LVQs, en la que no se repara tanto en la creatividad didáctica pero lo plantea como un recurso por demás útil, es la que se puede dar en una institución educativa que no cuenta con laboratorio de Química. Aquí sí, por fuerza mayor, se pretende que el LVQ remplace al laboratorio real. Todo lo que los estudiantes pueden ver en términos de prácticas de laboratorio está en formato video, con la pasividad que eso significa, por lo que el LVQ viene a brindar interactividad a las experiencias de laboratorio con las limitaciones claras de trabajar con un ordenador y no con los elementos del laboratorio en vivo y directo. Este es el caso de la Institución Educativa Rural Comunal San Jorge que se encuentra ubicada en el municipio de Turbo en el departamento de Antioquía, Colombia. Se trata de una escuela rural que no cuenta con laboratorio de ciencias y los docentes Luis Mario Murillo Dávila y Deicy A. García Córdoba han decidido realizar un proyecto37 de implementación de un LVQ, publicado por el grupo de investigación Didáctica y Nuevas Tecnologías de la Universidad de Antioquía, en este caso han decidido utilizar el denominado VLabQ38. Este proyecto es el único documentado que se puede encontrar en la Web39 respecto del uso de un LVQ como remplazo del laboratorio real por carencia de este, pero no cuenta con conclusiones ni informes de resultados. Los laboratorios virtuales, entre ellos los LVQs, también pueden desarrollar su potencial en espacios formativos de educación a distancia. Julián Monge Nájera y Victor Hugo Méndez Estrada (2007) han llevado a cabo un estudio sobre las ventajas y las desventajas del uso de laboratorios virtuales en educación a distancia. En este estudio han tomando como referencia la opinión de los estudiantes en un proyecto de seis años de duración en la UNED (Universidad Nacional de Educación a Distancia) de Costa Rica. Si bien los LVs utilizados fueron diseñados especialmente para el caso y se referían a Biología, de la investigación concluyen que “al comparar los grupos que hicieron [sic] laboratorios reales de los que usaron laboratorios virtuales, no hubo 37

Disponible en http://didactica.udea.edu.co/aulavirtual/archivador/repositorio/materialesApoyoObjetosDidacticos/explica cion_objeto_categoria-1_1230319799.pdf consultado el 26-01-2011 38 http://www.sibees.com/prog.php?id=7 39 Búsqueda, utilizando los motores de Google, realizada hasta el día 26-01-2011 Prof. Diego Julián Chiarenza

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diferencia estadísticamente significativa en la tasa de estudiantes que aprobaron el curso, a pesar de que ambos grupos hicieron los mismos exámenes”. En particular estos LVs, y también otros como los LVQs, son herramientas muy útiles para tenerlos en cuenta en el diseño de currículums de ciertas carreras universitarias o terciarias, donde algunas cátedras de tipo científico se dicten absolutamente a distancia, sin correr el riesgo de perder la calidad pedagógica por la ausencia de prácticas en un laboratorio real. Las carreras en cuestión deberían ser aquellas en las que el manejo del material de laboratorio no es una prioridad en el perfil del egresado, pero sí los conocimientos experimentales y prácticos de las cátedras. Ejemplos de estas carreras puede ser Medicina, Licenciatura en Nutrición, Agronomía, Ingeniería Industrial y otras. En resumen a los párrafos precedentes sobre las posibles aplicaciones de los LVQs, y para organizar esa información, se puede observar la siguiente tabla: Aplicación del LVQ

Marco de aplicación

Previo a la realización de una práctica en el laboratorio real. Complemento del laboratorio real. Posterior a la realización de una práctica en el laboratorio real.

Instancia de evaluación

Exámenes parciales, recuperatorios o finales, en educación media y superior.

Instituciones educativas que no cuentan con laboratorio real.

Remplazo del laboratorio real

Carreras universitarias o terciarias con cátedras de tipo científico que se dictan totalmente a distancia.

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Ventaja que aporta Estudiantes mejor preparados para realizar una práctica experimental de Química. Se minimiza la posibilidad de errores y accidentes y se gana tiempo y efectividad en las actividades de laboratorio real. Repetición sin costo ni riesgo alguno y las veces que sea necesario de la experiencia realizada en el laboratorio real de Química. Brinda la posibilidad de prestar atención a cada aspecto de la práctica manejando variables y realizando anotaciones. El docente tiene la posibilidad, contando sólo con un ordenador, de evaluar saberes teóricos pero también prácticos en momentos en los que el laboratorio real de Química no está habilitado para tal fin en la institución. Los estudiantes pueden tener acceso a realizar prácticas experimentales a pesar de no contar con espacio edilicio ni equipamiento de laboratorio. Si bien no es lo ideal porque no tendrán la experiencia del trabajo en un laboratorio real ni el contacto con sus elementos, pueden acceder a él y a los conocimientos prácticos de la Química en forma virtual. En carreras como Medicina, Licenciatura en Nutrición, Agronomía, Ingeniería Industrial y otras, que tienen cátedras de Química pero que el perfil del egresado no pretende estrictamente el manejo del material de laboratorio sino el conocimiento teórico y práctico de esta ciencia. Se pueden plantear y dictar esas cátedras con modalidad totalmente a distancia, utilizando el 56

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Prácticas imposibles de realizar de otros modo

Instituciones educativas que por sus imposibilidades económicas o de otro tipo no acceden a ciertas prácticas de laboratorio en forma real.

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LVQ para la realización de las prácticas de laboratorio. Se abarata la carrera y se minimizan los riesgos innecesarios. Por la naturaleza de la institución educativa y sus posibilidades edilicias y económicas, o por la naturaleza del tipo práctica de laboratorio, éstas no pueden realizarse en forma real. Entonces se pueden realizar en un LVQ. Por ejemplo el experimento de bombardeo de la placa de oro con partículas Alfa de Rutherford u observar cómo funciona un acelerador de partículas y lo que ocurre cuando estas chocan, cambiando variables y anotando resultados.

Existen muchas otras aplicaciones para los LVQs, las mencionadas en este texto y resumidas en la tabla precedente son sólo algunas. La diversidad de LVQs y la versatilidad que ofrecen hacen que los límites de su aplicación dependan únicamente de la creatividad de los docentes y de las características del software que se desee utilizar. Que en definitiva, esta última no es una limitación, ya que los desarrolladores de software no encuentran límites a la hora de satisfacer las necesidades de los usuarios.

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Marco Metodológico

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1. Relevamiento de LVQs Para aplicar una herramienta de evaluación de LVQs y obtener resultados de ella es preciso realizar una tarea previa, seleccionar los laboratorios a ser examinados. En este caso se aplica un método para saber qué propuestas hay sobre los llamados Laboratorios Virtuales de Química exclusivamente en internet. Mediante el sitio de búsqueda más conocido y popular, Google40, se hace un exhaustivo sondeo utilizando como criterio las palabras laboratorio, virtual y química, colocadas las tres simultáneamente en los buscadores mencionados. La tarea se realiza en español, inglés y portugués colocando las mismas palabras pero en esos idiomas. Los resultados arrojados se analizan uno a uno para seleccionar sólo aquellos que responden a sitios que promocionen softwares o sean realmente LVQs on line y aquellos que se presenten como tales a pesar de no serlo desde la definición planteada en el Marco Teórico de esta tesina. Disponiendo de una lista de sitios de internet con estas características, se clasifican siguiendo los siguientes criterios: a) Sitios o softwares que proponen información y simples actividades para resolver o prácticas de laboratorio pero en formato texto, son ilustrados con animaciones, imágenes o video, no proponen interactividad con el usuario o la interactividad es muy escasa y simple. b) Sitios o softwares que utilizan simulaciones con interactividad con el usuario. c) Sitios o softwares que son verdaderos simuladores de un laboratorio de química que, a pesar de las diversidades estéticas y didácticas, permiten una plena interacción virtual de los usuarios con materiales de laboratorio, tales como reactivos, balanzas, pehachímetros, mecheros, recipientes de vidrio y otros. En la clasificación se brinda una breve descripción de las características de cada uno de los sitios encontrados. Entre los sitios o softwares agrupados en el ítem c se seleccionan los que luego son evaluados mediante las herramientas diseñadas para tal fin. 2. Evaluación de los LVQs Evaluar los LVQs significa utilizar instrumentos, planteados en el marco de cierta estrategia, que tienen como función obtener información respecto de determinados indicadores propuestos para analizar la calidad de alguna dimensión del programa informático en cuestión. Es necesario reflexionar, teorizar, buscar y finalmente constituir un plan que determine los instrumentos, la estrategia, los indicadores y las dimensiones para una buena evaluación que determine la calidad de los LVQs. 2.1. Definiendo conceptos Es preciso antes de hacer una propuesta de evaluación que se ponga de manifiesto la claridad de los conceptos utilizados en la misma. - Dimensión de evaluación: Aspecto desde el cual se puede evaluar un medio o material de enseñanza, tales como contenidos, características técnicas y estéticas, organización interna de la información, etc. (Cabero Almenara, 1999)

Disponible en http://www.google.com.ar en su versión par Argentina.

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- Estrategia de evaluación: Forma sistemática de abordar la evaluación de un material de enseñanza. (Cabero Almenara, 1999) - Indicadores: Relaciones entre las variables que se tienen en cuenta en la evaluación, de las que se obtiene información, para luego ser analizada y estimar la calidad del LVQ. “Un indicador es una hipótesis controlada de manera independiente que relaciona variables hipotéticas con variables observables” (Bunge, 2006). - Instrumentos o “técnicas de evaluación: Conjunto de reglas y principios para la realización de la evaluación” (Cabero Almenara, 1999). Son los elementos con los que se recolecta la información para su posterior análisis, pueden ser cuestionarios, entrevistas, observación directa o por grabaciones, diseño técnico del programa y muchos otros. ¿Qué evaluar?

¿Cómo evaluar?

Dimensiones

Estrategia

Indicadores

Instrumentos

2.2. Dimensiones e indicadores para la Evaluación de los LVQs Teniendo en cuenta las apreciaciones planteadas, se intenta aquí una propuesta aproximada de dimensiones e indicadores para la evaluación de la calidad de los LVQs. La intensión es aportar elementos teóricos para analizar, clasificar y valorar las cualidades de estos programas informáticos destinados a mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la Química. De lo dicho en el apartado anterior es posible hacer una evaluación que incluya dos aspectos de los LVQs: el aspecto tecnológico, como una herramienta en sí misma, sus características y la capacidad que tiene ésta para incidir en la interactividad del proceso de enseñanza y aprendizaje; y el aspecto pedagógico, qué características y potencialidades tiene esta herramienta desde el punto de vista de su uso pedagógico, la forma en la cual es usada y el papel que desempeña en el diseño instruccional del proceso. Se proponen a una serie de dimensiones para analizar en la evaluación de los LVQs. Dimensiones tecnológicas y técnicas: -

Características técnicas y estéticas

Potencialidades tecnológicas

Dimensiones pedagógicas: -

Objetivos y contenidos

Presentación, organización y secuenciación de contenidos

Tratamiento instruccional de los contenidos

Usos en procesos formativos

Dimensiones de otro tipo: -

Identificación

Costo

Comercialización

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Se añade en esta clasificación de dimensiones de evaluación de los LVQs otro tipo de dimensiones distintas de las pedagógicas y de las tecnológicas y técnicas, pero que son de relevancia como la Identificación del material, su costo y comercialización. La tabla que sigue a continuación muestra una serie de indicadores que es posible considerar, son clasificados en cada dimensión, y de ellos se desprenden las preguntas a responder en los instrumentos de evaluación: Tipos de Dimensiones

Dimensiones -

Denominación Autoría

Fecha de edición y versiones Destinatarios Temática, objetivos y contenidos

Apoyo docente y tecnológico Recomendaciones sobre su uso

Acceso Equipamiento necesario para el acceso

Calidad en el acceso en la modalidad Internet / Soporte físico (CD o DVD) Sistema de navegación interna Calidad de imágenes, grafismos y sonidos

Calidad de articulación entre imágenes y sonidos Diferentes lenguajes utilizados Elementos multimedia utilizados

Objetivos formativos Tipos de contenidos abordados Correspondencia objetivos/contenidos Complejidad de los contenidos Densidad de los contenidos

Presentación, organización y secuenciación de contenidos Tratamiento instruccional de los contenidos

Visión de conjunto de los contenidos Organización y secuencia de los contenidos

Ritmo de presentación de los contenidos

Elementos instruccionales presentes

Instrucciones a los aprendices

Usos en procesos formativos

Adecuación del material Calidad del material

Costo

Costo Promociones por grupos de licencias Diferenciación docente / estudiantes / instituciones

Comercialización

Formas de adquisición Formas de pago

Tecnológica y técnicas

Identificación y características generales

Características técnicas y estéticas

Potencialidades tecnológicas

Objetivos y contenidos Pedagógicas

Indicadores

Otras

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2.3. Estrategias e Instrumentos de Evaluación de los LVQs Si las dimensiones y los indicadores en una evaluación responden al qué evaluar, sin duda las estrategias y los instrumentos son los aspectos de la evaluación que responden al cómo evaluar y, en este sentido, es de gran importancia definir una estrategia que permita satisfacer la mayor parte de los deseos del evaluador. Existen, según Cabero Almenara (1994), tres tipos de estrategias de evaluación de materiales de enseñanza, que pueden ser aplicados también a aquellos materiales aportados por las TICs, estos son: autoevaluación por los productores, consulta a expertos y evaluación “por” y “desde” los usuarios. Marqués (1995) diferencia a las estrategias de evaluación de software informático en internas, las que realizan los equipos de producción y desarrollo del material, y las externas, relacionadas a la evaluación que realizan profesionales o usuarios del software. Evaluación Interna Autoevaluación realizada por productores y desarrolladores del material

Evaluación Externa Por y desde los Por profesionales usuarios

El diseño de evaluación de LVQs que aquí se propone, si bien cuenta con una amplitud suficiente como para ser aplicado en cualquier tipo de estrategia buscando las adaptaciones pertinentes, está pensado para ser utilizada con las estrategias de tipo externo, es decir con una mirada de usuario o analista del material informático y no tanto con un ánimo de productor o desarrollador del mismo. La estrategia de evaluación de los LVQs cuenta con dos enfoques de análisis: a) Evaluación Heurística: Se emplea en un primer momento y se pretende analizar el material fuera de su contexto de aplicación, sin tener en cuenta la interactividad del material, y su contenido, con los profesores, los estudiantes y las tareas del proceso de enseñanza y aprendizaje. La idea es realizar una mirada del software como tal y como herramienta de enseñanza, pero desprovista de las dimensiones e indicadores propios de su uso en procesos formativos e instruccionales. b) Test de Usuarios: luego se plantea una estrategia de aplicación de un LVQ con estudiantes y profesores, en el dictado de cátedras de Química de escuelas medias, se realizará una mirada en el contexto de aplicación y se relevarán datos mediante instrumentos adecuados de evaluación. En la confección de estos instrumentos se tendrán las dimensiones e indicadores que hacen referencia a la influencia del material en el proceso de enseñanza y aprendizaje a partir de la interactividad. Hay una variedad de tipos de instrumentos o técnicas ya estereotipadas para una Evaluación Heurística, como las fichas en línea de Pere Marqués (1998) o algunas propuestas en un libro más reciente por Barberà, Mauri y Onrubia (2008), ambos propios de materiales de enseñanza, aunque también puede tomarse en cuenta la guía de evaluación confeccionada por Hassan Montero y Fernández (2003) para sitios web. Todos estos recursos, si bien es necesario asumir que poseen una serie de limitaciones, pueden ser de gran ayuda para desarrollar los instrumentos apropiados en la evaluación heurística de los LVQs. Para la Evaluación Heurística se ha desarrollado la Planilla de Evaluación Heurística de Laboratorios Virtuales de Química (Ver Anexo I) confeccionada en esta Prof. Diego Julián Chiarenza

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tesina con el objeto de evaluar cualitativamente las propiedades de los laboratorios virtuales que se han seleccionado para tal fin. Los LVQs que se han seleccionado para ser evaluados y comparados son: -

Model ChemLab

VLabQ

Virtual ChemLab

La selección de estos tres softwares se fundamenta en que son los que se ofrecen a los docentes para su aplicación en el Test de Usuarios. La idea es analizar a cada uno de ellos y conseguir una comparación de sus características. Para realizar un Test de Usuarios es preciso diseñar primero la aplicación del material. El objetivo es obtener información del uso del LVQ en un contexto de aplicación lo más real posible, es decir en el dictado de una cátedra de Química de tipo presencial o semipresencial, donde el LVQ haga su aporte en el proceso de enseñanza y aprendizaje. La estrategia de aplicación se detalla a continuación: 1º) Presentar un LVQ a varios docentes que dictan cátedras de Química en escuelas de educación secundaria, solicitarles que se tomen unos días, que examinen el software y se familiaricen con él, se realiza un trabajo de tutoría con el fin de colaborar con los docentes en su adaptación al material. 2º) Solicitar que los docentes lo empleen en el dictado de su cátedra, enseñando algún contenido donde lo crean oportuno, diseñando libremente el uso del material. 3º) Al concluir la aplicación se relevan datos de la experiencia del docente y de los estudiantes con el uso del software con encuestas (Ver Anexos II y III respectivamente). Es posible utilizar varios instrumentos de recolección de información como la observación directa por parte del evaluador, grupos de discusión (foros), escalas de actitudes y otros. La selección de los mismos depende de las posibilidades del evaluador, su competencia y subjetividad. En particular en este trabajo de investigación se ha optado por la encuesta como herramienta de toma de datos directa. Para realizar las encuestas se confeccionaron distintas planillas de evaluación. Respecto de la evaluación correspondiente a los Test de Usuarios, primeramente es necesario hacer una diferenciación entre los tipos de usuarios para la confección de las respectivas planillas de encuesta, en este caso docentes y estudiantes. Para confeccionar la planilla de evaluación del Test de Usuarios: Docentes (encuesta, Anexo II) se tendrán en cuenta las siguientes Dimensiones e Indicadores: Dimensiones Identificación del LVQ

Indicadores - Denominación, versión y autoría del LVQ - Acceso de los estudiantes al LVQ - Objetivos de la aplicación - Contexto de la aplicación del LVQ

Modalidad de uso del LVQ

- Contenido elegido y experiencia que se ha realizado con el LVQ - Vinculación y articulación del LVQ con otros recursos y momentos del proceso formativo

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Experiencia con el uso del LVQ

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- Resultados obtenidos en el uso del LVQ - Conclusiones y replanteo en la aplicación del LVQ

Para la recolección de datos del Test de Usuario: Estudiantes se ha desarrollado una planilla (encuesta, Anexo III) que indaga simplemente sobre la experiencia personal de cada estudiante, como única Dimensión, con el uso del LVQ. Las encuestas realizadas a los estudiantes mediante estas planillas están concatenadas mediante un código numérico con la encuesta de su docente a cargo. Esto facilita, en la recolección de datos, el acceso a la información sobre qué tipo de aplicación del LVQ ha experimentado cada estudiante en el proceso de enseñanza, y permite así indagar sólo sobre sus experiencias personales. Para esta investigación en particular se han seleccionado cinco profesores de Química que trabajan en escuelas de la zona norte y noroeste del Gran Buenos Aires, para ser más preciso en los distritos de San Miguel, Malvinas Argentinas, José C. Paz y Tigre. Con estos docentes se puso en marcha la estrategia descripta, se les solicito que se familiarizaran con el laboratorio virtual VLabQ41 y que seleccionaran dos de los cursos donde dictan la cátedra Química para implementarlo como recurso didáctico en el abordaje de un contenido. Por lo que la recolección de datos de los Test de Usuarios se realizó sobre un total de cinco docentes y diez cursos con la siguiente codificación: Clasificación de docente Docente 1 Docente 2 Docente 3 Docente 4 Docente 5

Curso correspondiente a cada docente Curso A Curso B Curso A Curso B Curso A Curso B Curso A Curso B Curso A Curso B

Código de curso 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B

¿Por qué el VLabQ (Figura 19)? Se ha seleccionado el software VLabQ para el Test de Usuario por dos sencillas pero poderosas razones:  La empresa que lo creo, Sibees Soft, ofrece una versión demo gratuita, limitada en la cantidad de prácticas que se pueden realizar (sólo cinco) pero sin otra restricción. Esta es la versión que se utilizó para la evaluación de los usuarios.  De las versiones de prueba o demos gratuitos que existen disponibles de LVQs, esta es la única en español. Este detalle es clave para su implementación con los estudiantes y probar los efectos del software en ellos sin variables que sean factor de sesgo, como puede ser la incompatibilidad idiomática.

Creado por Sibees Soft. Disponible en http://www.sibees.com/prog.php?id=7

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Figura 19: VLabQ Atendiendo a la diversidad de posibles implementaciones de los LVQs, fue puesto a disposición de los docentes la posibilidad de utilizar otros softwares que no son en español, son en inglés, y tienen características distintas al VLabQ. La idea es brindar variantes en el supuesto caso en que el idioma inglés del software no fuera un impedimento en la comprensión de los estudiantes. Estos LVQs son:  Model ChemLab42 versión 2.5 de evaluación (Figura 20)  Virtual ChemLab43 versión 2.5 (Figura 21)

Figura 20: Model ChemLab

Figura 21: Virtual ChemLab

Pertenece a una empresa llamada Model Science Software. Disponible en http://www.modelscience.com/products.html?ref=home&link=chemlab 43 Fue desarrollado por la Brigham Young University y se comercializa vía internet y en librerías editado por Prentice Hall de Pearson Educación de México en su versión en español. Disponible en http://chemlab.byu.edu/ o en librerías Prof. Diego Julián Chiarenza

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Resultados

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1. Relevamiento y clasificación de los LVQs El relevamiento se llevó a cabo en internet por medio de buscadores, en este caso se ha aplicado el buscador de uso más popular, Google (http://www.google.com.ar). Existe una gran cantidad de sitios en la web que se presentan como LVQs, o que por los motores de búsqueda aparecen cuando se colocan las palabra laboratorio, virtual y química (en español, portugués e inglés), pero muchos no cumplen con las características básicas de lo que se conceptualiza en este trabajo como un LVQ, la mayoría de ellos son animaciones o videos de experiencias de laboratorio y otros son propuestas de actividades de laboratorio pero sin aplicación multimedia más que algunas imágenes. Aquí se clasifican los LVQ que se encontraron en la web en tres tipos: a) Sitios o softwares que proponen información y simples actividades para resolver o prácticas de laboratorio pero en formato texto. Son ilustrados con animaciones, imágenes o video, no proponen interactividad con el usuario o la interactividad es muy escasa y simple: Laboratorio Virtual Está en el sitio de la Universidad de Alicante. Se presenta como la alternativa de un laboratorio para aquellos estudiantes que no tienen acceso a un laboratorio real pero ofrece la explicación, en formato texto, de algunas experiencias de laboratorio ilustradas con algunas fotografías y nada más. No hay interactividad ni animaciones. Idioma: Español Disponible en: http://www.ua.es/dpto/dqino/docencia/lab_virtual/index. html Virtual Chemestry Este sitio está diseñado y mantenido por los estudiantes de último año de investigación MChem en el Departamento de Química de la Universidad de Oxford. Brinda explicaciones de temas de química con algún video o imágenes ilustrativas, tiene actividades de autoevaluación y hay también algunas modelizaciones moleculares 3D en Java. Está desactualizado. Idioma: Inglés Disponible en: http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/

Laboratório Virtual de Química Pertenece a la Universidade Estadual Paulista. Presenta prácticas de laboratorio, explica cómo hacerlas en formato texto con algunas animaciones sencillas como ilustraciones. No hay interactividad. Brinda mucha información como constantes, medidas de seguridad, actualizaciones y publicaciones. Está desactualizado. Idioma: Portugués Disponible en: http://www2.fc.unesp.br/lvq/menu.htm

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Portal de Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Es un sitio perteneciente a la Universidad de Coimbra (Portugal), destinado a la formación de Ingenieros Químicos. Cuenta principalmente con explicaciones de prácticas de laboratorio de alto nivel académico con videos ilustrativos para cada caso. También dice poseer simulaciones on-line pero es necesaria la suscripción para tener acceso. Idioma: Portugués Disponible en: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=c om_content&task=view&id=256&Itemid=437

b) Sitios o softwares que utilizan simulaciones con interactividad con el usuario. Laboratorio de Química Pertenece a la Junta de Andalucía. Se trata de un portal de links que direccionan a otros sitios que presentan animaciones Java o explicaciones, en formato texto, de temas de química con imágenes y animaciones de escasa interactividad. Está desactualizado y no es buena la estética. Idioma: Español el portal pero direcciona a sitios en inglés Disponible en: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_sierra_mag ina/d_fyq/laboratorio/laboratorio%20quimica.htm

Laboratorio Virtual de Química Diseñado por el Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química del Gobierno de Canarias. Se trata de una gran colección de animaciones y lecciones con mínimas interacciones y videos. No es buena la estética pero está muy completo. El software se ofrece en CD. Idioma: Español el portal, tiene algunos video en inglés Disponible en: http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/le ntiscal/1-CDQuimica-TIC/index.htm

LabVirt Química Es un sitio de la Escola do Futuro da Universidade de São Paulo, una iniciativa que propone un repositorio de animaciones levemente interactivas y entretenidas en las que se pueden tomar lecciones de química y hacer actividades. Las animaciones se pueden descargar, así como también cargar otras. Idioma: Portugués Disponible en: http://www.labvirtq.fe.usp.br/indice.asp

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LAPEQ Sitio web perteneciente al Laboratório de Pesquisa em Ensino de Química e Tecnologias Educativas de la Universidade de São Paulo, tiene animaciones de interacción leve, un constructor molecular 3D bastante bueno y una interesante biblioteca de estructuras moleculares. Muy dinámico e intuitivo. Idioma: Portugués Disponible en: http://www.lapeq.fe.usp.br/labdig/ Molecularium Es un sitio con varios simuladores que a partir del modelo de partículas o modelos moleculares muestran fenómenos físico-químicos. También tiene varios modelos moleculares estereoscópicos para ver en 3D. Propone una moderada interactividad y algunos videos y animaciones. Idioma: Portugués e Inglés Disponible en: http://www.molecularium.net/ Virtual Chemistry Lab Son animaciones muy simples de muy baja interactividad sobre temas de físico-química en un sitio llamado Infoplease, un espacio de conocimientos generales que cuenta con esta sección de química. No hay una secuenciación de contenidos ni coeherencia didáctica en la exposición de los mismos, es apenas un repositorio más o menos ordenado de animaciones. Idioma: Inglés Disponible en: http://www.infoplease.com/chemistry/simlab/ VirtLab Es un sitio que contiene simulaciones con escasa interactividad de temas de química del primer año de una carrera universitaria o terciaria. Es necesario suscribirse para tener acceso a una muestra que consiste en algunos de los temas (no completos), para tener pleno acceso es necesario enviar un mail al administrador del sitio. Los temas están muy bien ordenados, cada uno con una simulación de práctica de laboratorio, con ejercicios y explicaciones en formato texto. Idioma: Inglés Disponible en: http://www.virtlab.com/main.aspx Phet Interactive Simulations Es un sitio perteneciente a la University of Colorado que contiene una serie de animaciones interactivas en Java que se pueden bajar al ordenador o ejecutarlas directamente desde el sitio. Hay una amplia variedad en distintas disciplinas (física, biología, geología, química…). Las animaciones de química están diferenciadas en Química General y Química Cuántica, no son muchas pero se ven muy didácticas y con un interesante grado de interactividad en las variables. Idioma: Inglés Disponible en: http://phet.colorado.edu/simulations/index.php?cat=Che mistry

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c) Sitios o softwares que son verdaderos simuladores de un laboratorio de química, teniendo en cuenta variedades estéticas, permiten la interacción virtual plena de los usuarios con materiales de laboratorio, reactivos y recipientes de vidrio entre otros. QuimiLab Sitio perteneciente a una empresa colombiana llamada CienyTec destinada a la comercialización de artículos y software para la enseñanza de diversas disciplinas científicas y tecnológicas, además de idiomas. En este caso ofrecen un LVQ que brinda la posibilidad de hacer experiencias preestablecidas o crear nuevas, hay diversas versiones: - Versión interactiva a través de Internet. - Versión de instalación stand alone en un computador. - Versión de licencias por aula. - Versión en Internet: e-Learning. Es dinámico e intuitivo a simple vista. Idioma: Español Disponible en: http://www.studyroomlabs.com/edu2_quimica_quimilab.htm

VLabQ y QGenerator Es un simulador creado por Sibees Soft que utiliza equipos y procedimientos estándares para simular los procesos que intervienen en un experimento o práctica. La versión demo incluye 5 prácticas ya desarrolladas por los autores del programa pero con ninguna otra restricción y existe un programa complementario para generar las prácticas uno mismo llamado QGenerator, con lo cual da más valor al uso de este programa ya que el docente puede generar sus propias prácticas. Idioma: Español Disponible en: http://www.sibees.com/prog.php?id=7 Virtual Chemistry Lab Diseñado por un joven desarrollador de software búlgaro llamado Boyan Mijailov. Es un LVQ muy intuitivo y cuenta con una base de datos de reacciones. En general, los experimentos se llevan a cabo de manera muy simple y recuerda el trabajo de laboratorio real. El programa también incluye un asistente que avisa de todos los cambios en el programa. El programa ofrece varias herramientas como visualizador molecular, tabla periódica, tabla de solubilidad, tabla de la actividad oxidante y relativa e incluso un glosario. También cuenta con un editor de ecuaciones y un convertidor de unidades. Trae autoevaluaciones, una calculadora científica, ejercicios de laboratorio, tareas y un registro de laboratorio. Idioma: Inglés y Búlgaro Disponible en: http://chemistry.dortikum.net/en/

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IrYdium Chemistry Lab Este LVQ está en sitio llamado The ChemCollective perteneciente a National Science Digital Library (NSDL) y es el resultado del proyecto IrYdium destinado a generar actividades de aprendizaje basadas en escenarios interactivos. Esta aplicación Java se puede utilizar on-line o se puede bajar al ordenador, es algo precario en el uso y la gráfica pero intuitivo. No trae prácticas de laboratorio preestablecidas, es decir que se trabaja libremente con materiales y reactivos. Viene en una diversidad importante de idiomas. Existe una versión de prueba 3D. Idioma: Español, Inglés, Portugués, Catalán, Francés, Alemán, Gallego, otros Disponible en: http://www.chemcollective.org/vlab/vlab.php?lang=es Crocodile Chemistry Es un LVQ muy completo en cuanto a cantidad de experimentos ya cargados, materiales y reactivos. La gráfica es bastante avanzada y dinámica, los experimentos son emulados con total realismo en el proceso. Las reacciones son recreadas de forma precisa pudiendo ver su evolución a lo largo del tiempo tan pronto como se mezclan los reactivos químicos. Se pueden modificar los parámetros de casi todos los componentes como también trazar gráficos para analizar los experimentos y examinar el movimiento y los enlaces de los átomos y moléculas utilizando animaciones en 3D. Su flexibilidad permite realizar una amplia gama de experimentos. Idioma: Español, Inglés Portugués y otros Disponible en: http://www.crocodileclips.com/es/Crocodile_Chemistry/ VirtualChemLab Es un LVQ que viene en soporte CD y con un libro que trae algo de teoría y actividades. Es sumamente realista, en 3D, y da la sensación de estar efectivamente en el interior de un laboratorio. Fue desarrollado por la Brigham Young University y se comercializa vía internet y en librerías por editado por Prantice Hall de Pearson Educación de México en su versión en español. Es muy dinámico, intuitivo y la versión de Química General trae una serie de experimentos para realizar en cinco mesadas de trabajo, que diferencian las temáticas a abordar: Química Inorgánica, Calorimetría, Gases, Química Cuántica y Valoraciones. Viene también una versión de Química Orgánica además de otras disciplinas científicas como Física, Ciencias de la Tierra y Biología. Idioma: Inglés el software y el libro de actividades en español. Disponible en: http://chemlab.byu.edu/ o en librerías.

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Model ChemLab Pertenece a una empresa llamada Model Science Software. Es un LVQ dinámico y potente. Además de elegir los módulos de simulación, el usuario puede crear también sus propios módulos, utilizando Lab Wizard, que es una especie de asistente de creación de simulaciones. Este asistente presenta un interfaz gráfico que permite programar nuevas simulaciones. Tiene las mismas características que otros básicamente en el uso y los materiales disponibles. Idioma: Inglés y Español Disponible en: http://www.modelscience.com/products.html?ref=home &link=chemlab

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2. Evaluación de los LVQs Mediante los instrumentos desarrollados en esta tesina para la evaluación de los LVQs se han recogido datos y se han tabulado con el fin de brindar claridad en el momento de analizar los resultados obtenidos. Las tabulaciones responden a criterios diferentes para cada instrumento de recolección y esos criterios atienden al mejor procesamiento y exposición de los resultados. La tabulación de los datos obtenidos en la Evaluación Heurística es de tipo cualitativa y comparativa, se han seleccionado indicadores que se consideran más representativos para mostrarlos de manera comparada entre las características de los tres LVQs que se evaluaron. Los indicadores son agrupados según la dimensión de análisis a la que pertenecen y no se incluye ningún indicador de tipo cuantitativo. El criterio de tabulación de resultados de los Test de Usuarios dista un tanto de la tabulación de la Evaluación Heurística. La tabulación de los resultados del Test de Usuario a Docentes es de tipo cualitativo con una pequeña dosis de cuantificación, respecto a la cantidad de estudiantes de cada docente que participó en la experiencia, y de tipo comparativo en cuanto a la experiencia entre los cursos de cada docente donde se realizó el test. La tabulación de los resultados del Test de Usuarios a Estudiantes es netamente cuantitativa, se muestran las cantidades de estudiantes que respondieron de una u otra manera a determinados indicadores, se agregan datos porcentuales y sus correspondientes gráficos circulares, que muestran la contribución de cada dato numérico al total.

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Tabulación comparativa de resultados de la Evaluación Heurística de LVQs LVQ1

LVQ2

LVQ3

Denominación Autoría Corporativa Autoría Institucional

Model Chemlab Model Science Software No tiene

VLabQ Sibees Soft No tiene

Virtual ChemLab Pearson Prentice Hall Brigham Young University

Autoría Nominal

No tiene

Woofield, Brian; Swan, Richard; Bodily, Grag; Allen, Rob

Año de edición / Versión Dimención Tecnológicas Soporte en el que se presenta

2007 / 2.5

2002 / 1.0

2006 / 2.5

Internet y CD

CD con libro de actividades

Pentium II 450 Mhz o superior, 512 MB de RAM (1 GB recomendable), resolución de video 800 x 600 y unidad de CD para su instalación No hay detalle

Pentium 500 Mhz, 128 MB de RAM, resolución de video 800 x 600, unidad de CD para su instalación y 600 MB libres en HD

Windows XP o superior

Windows 2000, xp o superior

No hay detalle Sencilla Muy buena Ninguno Alto

No hay detalle Sencilla Aceptable Algo lenta Medio

Ventana con todas las prácticas que están disponibles

Puertas virtuales del tipo de Laboratorio (Química Orgánica e Inorgánica), Libro virtual con las prácticas y Mesadas clasificadas en forma temática

Simple, muy buena

Muy buena

Español e Inglés

Español

Inglés

Cuenta con lenguaje en formato texto, imágenes fijas, gráficos y tablas, no tiene videos o animaciones, ni sonidos

Lenguaje en formato texto, imágenes fijas, Lenguaje en formato texto, imágenes fijas, gráficos, tablas y animaciones (precarias), gráficos, tablas, sonidos y animaciones no tiene video ni sonido (muy buenas), no tiene video

2D Buena Aceptable No tiene

2D Aceptable Aceptable No tiene

Requisitos de Hardware

No hay detalle

Requisitos de Software

No hay detalle Windows 95/98/Me/xp/NT 3.51 o superior No hay detalle Sencilla Muy buena Ninguno Alto

Requisitos Sistema Requisitos de Conexión Valoración de Instalación Velocidad de ejecución Problemas con la ejecución Nivel de usabilidad intuitiva

Navegación interna

Valoración global de la navegación interna Idiomas en los que se presenta Lenguaje multimedial Imágenes y grafismos Calidad de imágenes y grafismos Estética Calidad de sonido y de articulación

Quick Time 5.0 o superior

3D Excelentes Excelente Excelente

LVQ1 Denominación Dimención Pedagógicas

Model Chemlab

LVQ2

LVQ3

VLabQ

Virtual ChemLab

No se especifican explicitamente

Se organizan graficamente por Puerta Virtual de acceso al laboratorio y por Mesadas Virtuales de trabajo

Aceptable

Baja

Alta

Aceptable

Alta

Ninguna. Solo lista de prácticas Bajo grado

Ninguna. Agrupación temática. Grado medio

Alto grado

No tiene

En el libro complementario

No tiene

En el libro complementario

Ninguna

Ninguna Posibilidad de contacto web desde el software con una página del docente

Calidad y adecuación a procesos formativos

Aceptable para el autoaprendizaje y muy adecuado para procesos presenciales y semipresenciales

Bueno para el autoaprendizaje y muy adecuado para procesos presenciales y más aun semi-presenciales

Diferencia de versiones

El Profesional cuenta con Lab Wizard (generador de prácticas) el Standard no.

Licencia para docente cuenta con QGenerator (generador de prácticas)

Abonando una licencia el docente puede recibir y enviar tareas desde un sitio a los estudiantes.

U$D 156.- incluido el envío

U$D 23.- aproximadamente

Compra directa por mail

En librerías reales o virtuales

Detalle de contenidos, objetivos, etc. No se especifican explicitamente Complejidad y profundidad de los contenidos Claridad en la organización de contenidos Secuencia de los contenidos Carácter autodidacta Adapatación a variedad de propuestas pedagógicas Elementos de refuerzo Elementos de interpelación y/o autoevaluación Elementos de profundización o ampliación Tendencia pedagógica que subyace Información de tutorías o complemento didáctico

Otros indicadores Costos (al 19/02/2011) Comercialización

Profesional U$D 124,99.- + envío Standard U$D 29,99.- + envío Por internet

Limitaciones de demo

Solo cuenta con 7 prácticas y el Lab Wizard no guarda las prácticas creadas

Solo cuenta con 5 prácticas

No hay demos

Formas de pago

Tarjeta de crédito o depósito en Cta. Cte.

Transferencia bancaria o WesterUnion

Según el comercio

Tabulación comparativa de cursos de los resultados del Test de Usuario a Docentes Docente 1 Curso A Curso B 1A 1B

Código de curso Contexto de apicación Curso 2º Polim. 2º Polim. Modalidad Ec. y Gest. Hum. y Soc. Gestión Educativa Estatal Estatal Materia Química Química Tipo de Laboratorio Real (1.4.6.)* k c Frec. de uso del Lab. Real (1.4.7.)* f c Uso de LVQs por el curso Nunca antes Nunca antes Lab. Informát. Formato en que se brinda el LVQ CD a c/u Total de estudiantes por curso 25 22 Estudiantes que usaron el LVQ 20 22 % de estudiantes que usaron LVQ 80,00% 100,00% Nivel académico general Aceptable Bueno Modo de uso del LVQ Individual Individual Experiencia en el uso de LVQ Ninguna Ninguna Modo de aplicación LVQ utilizado VLabQ VLabQ Práctica realizada Destilación Titulación Corresponde al Diseño Curricular Sí Sí Proceso formativo Presencial Semi-Pres. Fin con el que se usó el LVQ (1.3.1.)* c ayb Articulación del LVQ Teoría Lab. Real Datos de la experiencia Encuentro de los estud. con el LVQ Muy bueno Muy bueno Aspectos que dificultaron (2.1.3.)* e f Beneficios de usar el LVQ (2.1.4.)* byc b, d y e Grado de comodidad con el LVQ Muy alto Muy alto Enormemente El LVQ potencia el uso del Lab. Real N/C Enormemente Enormemente El LVQ potencia el aprendizaje Enormemente Enormemente LVQ potencia la motivación en est. Conclusiones del docente Uso de LVQs por el docente Nunca antes Calificación de la experiencia Muy buena Implementaría nuevamene un LVQ Sí, definitivamente *Según codificación del indicador de la planilla de evaluación

Docente 2 Curso A Curso B 2A 2B

Docente 3 Curso A Curso B 3A 3B

Docente 4 Curso A Curso B 4A 4B

Docente 5 Curso A Curso B 5A 5B

2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. 2º año 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. Ec. y Gest. Cs. Nat. Hum. y Soc. Ec. y Gest. Sec. Básica Hum. y Soc. Ec. y Gest. Ec. y Gest. Privada Estatal Estatal Estatal Estatal Privada Estatal Estatal Físico Química Química Química Química Química Química Química Química a a b e g a e c b b b d c c d d Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. CD a c/u 27 19 23 22 32 24 27 22 23 15 19 18 29 24 20 22 85,19% 78,95% 82,61% 81,82% 90,63% 100,00% 74,07% 100,00% Aceptable Bueno Deficiente Bueno Aceptable Aceptable Deficiente Aceptable Individual Grupal Grupal Grupal Grupal Individual Grupal Grupal Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna VLabQ Sí Presencial a Lab. Real

VLabQ Titulación Sí Presencial a Lab. Real

Muy bueno f bye Muy alto Bastante

Muy bueno Muy bueno Muy bueno f f f a, b y e a, b y d ayb Muy alto Alto Muy alto Enormemente Enormemente Bastante

Reversibilidad

VLabQ Titulación Sí Presencial b Lab. Real

VLabQ Titulación Sí Presencial a Teoría

VLabQ Destilación Sí Presencial c Teoría

VLabQ Titulación Sí Semi-Pres. ayb Evaluación

Bueno c byc Muy alto Bastante

Muy bueno f b, d y e Muy alto Bastante

VLabQ Sí Presencial c Teoría

VLabQ Titulación Sí Presencial c Lab. Real

Muy bueno f a, b y c Alto

Muy bueno f a, b y c Muy alto

Reversibilidad

Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente

Nunca antes Muy buena Sí, pero con condiciones

Nunca antes Muy buena Sí, definitivamente

Tabulación cuantitativa de los resultados del Test de Usuario a Estudiantes

Código de curso Datos numéricos generales Total de estudiantes por curso Estudiantes que usaron el LVQ % de estudiantes que usaron LVQ

Docente 1 Curso Curso B A 1B 1A 22 25 22 20 100,00% 80,00%

Calificación del encuentro con la actividad del LVQ Muy buena 201 94,81% Buena 8 3,77% Aceptable 3 1,42% Deficiente 0 0,00% Muy deficientes 0 0,00% Comodidad que le brindó el trabajo con el LVQ Muy Alta 176 83,02% Alta 19 8,96% Aceptable 17 8,02% Baja 0 0,00% Muy Baja 0 0,00% Sensación que le ha provocado el uso de LVQ Motivación por aprender Química 109 Atracción por el software 97 Rechazo 0 Indiferencia 6

51,42% 45,75% 0,00% 2,83%

Docente 2 Curso Curso A B 2A 2B 27 23 85,19%

Docente 3 Curso Curso A B 3A 3B

Docente 4 Curso Curso B A 4A 4B

19 23 22 32 24 15 19 18 29 24 78,95% 82,61% 81,82% 90,63% 100,00%

Docente 5 Curso A

Curso B

Totales 27 22 243 20 22 212 74,07% 100,00% 87,24%

Caracterizaci贸n del uso de LVQs para el aprendizaje Indispensable 188 88,68% Necesario 20 9,43% No cambia nada 4 1,89% Perjudica 0 0,00% El LVQ potencia la comprensi贸n y el aprendizaje Enormemente 192 90,57% Bastante 15 7,08% Medianamente 4 1,89% Un poco 1 0,47% Nada 0 0,00%

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Conclusiones y Líneas Futuras de Investigación

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Conclusiones 1. Relevamiento de LVQs Habiendo definido para esta tesina el concepto Laboratorio Virtual de Química, limitando su significado a sus características y su función, específicamente para la enseñanza de la Química, el buscador de uso más popular, Google, arrojó resultados diversos. Para realizar un relevamiento de objetos virtuales, como son softwares, utilizar los buscadores de internet facilita mucho la tarea. Por lo general los softwares están promocionados por la web y es fácil tener éxito y acceso a ellos. Pero teniendo en cuenta que se tiene un concepto acotado de lo que se desea encontrar, que la definición de ese concepto está dado por el usuario que busca y que no está consensuado por la comunidad virtual ni por el motor de búsqueda, se complica un tanto el trabajo. Al colocar las palabras por la que se buscaron los LVQs (como se explica en el apartado 1 del Marco Metodológico), los buscadores arrojaron miles de sitios como resultado. Una gran mayoría no eran siquiera softwares, quizás textos o sitios que hablaban de Laboratorios, de Virtualidad o de Química. Para diferenciar cuáles podrían estar dentro de lo que se deseaba encontrar hubo que hacer una búsqueda manual, observar los sitios uno por uno. Así se seleccionaron diecinueve sitios que se autodenominaban Laboratorio Virtual de Química. Varios de estos sitios no respondían al concepto preestablecido (según lo dicho en el apartado 4.2 del Marco Teórico). Este factor dio la pauta de que se debía clasificar y buscar entre todos ellos los que verdaderamente respondían al concepto. También se encontraron sitios que respondían perfectamente al concepto preestablecido pero denominaban al software de otro modo, como Laboratorio Digital de Química por ejemplo. Hubo que determinar criterios de clasificación. A partir de una revisión general de todos los sitios relevados se pudieron especificar, en términos generales, tres tipos de objetos: a) Sitios o softwares que proponen información y simples actividades para resolver o prácticas de laboratorio pero en formato texto. Son ilustrados con animaciones, imágenes o video, no proponen interactividad con el usuario o la interactividad es muy escasa y simple. b) Sitios o softwares que utilizan simulaciones con interactividad con el usuario pero no responden a las características de LVQ. c) Sitios o softwares que son verdaderos simuladores de un laboratorio de química. Teniendo en cuenta variedades estéticas, permiten la interacción virtual plena de los usuarios con materiales de laboratorio, reactivos y recipientes de vidrio entre otros. Se ha observado y examinado a cada uno de los diecinueve softwares o sitios relevado para tener una breve caracterización de cada objeto virtual. A partir de la clasificación antes mencionada, se han encontrado siete softwares que responden al tipo “c”, que por las exigencias y requerimientos de este trabajo de investigación se encuentran contenidos en la definición de LVQ. Estos software son:  QuimiLab  VLabQ  Virtual Chemistry Lab  IrYdium Chemistry Lab  Crocodile Chemistry

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 Virtual ChemLab  Model ChemLab 2. Evaluación y aplicación de LVQs Una vez relevados los LVQs, y teniendo claridad de los softwares que se encuentran disponibles y que responden a la definición pretendida, se comenzó con el proceso de evaluación. Este proceso se planteó en dos aspectos: una evaluación del software desde sus características tecnológicas y pedagógicas entre otras, lo que se denominó Evaluación Heurística, y una evaluación de una experiencia de aplicación del mismo en un proceso instruccional. Para llevar a cabo el proceso de evaluación se diseñaron las Estrategias, en función de estas se definieron y desarrollaron los Instrumentos que se debían utilizar y se determinaron las Dimensiones e Indicadores que se evaluarían. En el análisis de los LVQs se utilizaron Planillas de Evaluación Heurística (ver Anexo I) que consisten en listas con indicadores que interpelan sobre las características del software en diversos aspectos, esos indicadores son propuestos en forma de preguntas cerradas, de opción múltiple y que en algunos casos permiten el desarrollo de un detalle. También se da la opción de completar al final con apreciaciones que no estén presentes entre los indicadores propuestos y que sean relevantes para el análisis. Para analizar la aplicación del LVQ en un proceso instruccional se desarrollaron Test de Usuarios (ver Anexo II) diferenciados para Docentes y para Estudiantes, estos test consisten en encuestas a los protagonistas de la experiencia. Las encuestas cuentan con preguntas cerradas, de opción múltiple y que permiten en algunos casos desarrollar algún detalle. Indagando entre trabajos similares de evaluación de objetos aportados por las TICs para la enseñanza y el aprendizaje, se encontraron recursos de evaluación muy interesantes y útiles, pero ninguno que fuera específico para evaluar este tipo de software. Se debieron hacer adaptaciones, replanteos y reestructuraciones de esos recursos hallados para diseñar los instrumentos mencionados en los párrafos anteriores. En particular, la Planilla de Evaluación Heurística se plantea no solo como un instrumento de recolección de datos para este trabajo de investigación, también se ofrece disponible como un recurso de análisis para los docentes de Química que desean implementar en sus clases un LVQ y deben examinar dimensiones técnicas y pedagógicas entre los existentes. Cumpliendo con uno de los objetivos de esta tesina se han desarrollado los instrumentos de evaluación de LVQs, los cuales fueron puestos a prueba en un proceso instruccional de una cátedra de Química en escuela media y se han logrado resultados para analizar. Los resultados de las evaluaciones realizadas debieron ser tabulados con el fin de clarificarlos en su lectura y análisis. Para poner a prueba los instrumentos de evaluación desarrollados, en tres de los siete LVQs mencionados -VLabQ, Model ChemLab y Virtual ChemLab-, se realizó la Evaluación Heurística. Los resultados de esta evaluación se tabularon en una planilla de tipo comparativa (ver Tabla 1 de Resultados), por lo que se pueden visualizar, además de las características técnicas y pedagógicas de estos LVQs, también sus similitudes y diferencias.

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A partir de la Evaluación Heurística y la tabulación de los resultados de la misma se puede apreciar que:  El VLabQ y el Model ChemLab son software muy similares en su estética, en sus posibilidades pedagógicas y características técnicas. Ambos cuentan con una gráfica en 2D de una estética aceptable, en cambio el Virtual Chemlab muestra una gráfica en 3D con una excelente estética que da la impresión de estar verdaderamente en un laboratorio químico de aprendizaje.  La presentación de cada software también difiere considerablemente, ya que el Virtual ChemLab se comercializa con un libro que cuenta con un manual de usuario, algún complemento teórico y actividades para cada tipo de práctica de laboratorio que se puede realizar, en cambio los otros dos softwares se adquieren sin material complementario.  El Virtual ChemLab presenta una organización de contenidos por tipo de laboratorio -Laboratorio de Química General y Laboratorio de Química Orgánica- y por tipo de mesada -por ejemplo en el laboratorio de Química General se encuentran las mesadas de Titulación, Química Cuántica, Gases, Calorimetría y Química Inorgánica-, es decir en cada mesada virtual se puede realizar un grupo de prácticas agrupadas de manera temática.  Respecto de la posibilidad de mantener una asistencia en la web, el Model ChemLab y el VLabQ no tienen habilitada esta posibilidad mientras que el Virtual ChemLab si lo tiene disponible.  Tanto el Model ChemLab como el VLabQ tienen un software complementario que permite generar prácticas de laboratorio que no vienen incluidas entre las preestablecidas por defecto. Model ChemLab cuenta con el Lab Wizard y el VLabQ cuenta con el QGenerator, mientras que el Virtual ChemLab no tiene esta posibilidad, las prácticas que se pueden realizar son las definidas en el software por los desarrolladores.  Los tres tienen un alto grado de adaptabilidad a procesos formativos con diferentes propuestas pedagógicas. No subyace en ninguno de ellos tendencia pedagógica alguna. El grado de usabilidad autodidacta es similar, quizás sea un poco mejor en el Virtual ChemLab debido al libro que complementa al software que acompaña con instrucciones resisas la realización de cada práctica y luego propone actividades, lo que le brinda mejores condiciones para el autoaprendizaje. Entre otras diferencias y similitudes, estas que se nombraron son las más significativas, también hay datos de las autorías, costos, requerimientos técnicos, etc. Examinando los resultados obtenidos, se desprende la idea de que el LVQ es un instrumento que plantea una variabilidad de formatos no muy amplia y que esa variabilidad por el momento está puesta en la estética y en la tecnología principalmente, y no tanto en el recurso como elemento didáctico o en su marco pedagógico. Los LVQs evaluados no muestran una estructura o metodología que se ancle explícitamente en determinadas teorías pedagógicas. Son de amplia utilización y, como otros recursos didácticos, queda en el criterio del docente que lo implementa en sus clases darle el marco pedagógico. Se puede suponer que en el desarrollo de estos softwares participan desarrolladores y asesores disciplinares, pero no se nota la presencia de asesores pedagógicos o tecnólogos educativos que marquen la impronta de un modelo pedagógico.

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De la aplicación de un LVQ en un proceso instruccional se realizaron tabulaciones con los datos obtenidos en encuestas a los protagonistas del proceso de aplicación del recurso tecnológico: Docentes y Estudiantes. Los cinco docentes seleccionados para aplicar un LVQ en sus clases fueron encuestados al final el proceso y los datos de esas encuestas fueron tabuladas de manera comparativa entre los cursos donde aplicaron el recurso (ver Tabla 2 de los Resultados). Cada docente lo aplicó en dos de sus cursos de escuela media, por lo que diez cursos de escuela media en la cátedra de Química, o similar, fueron examinados en el proceso. De la experiencia se puede decir que: a) Hubo cierta diversidad en el proceso de aplicación respecto de:  El contexto en el que se aplicó el LVQ en cuanto el nivel académico de los estudiantes y tipo de laboratorio real con el que cuenta la institución educativa y su uso.  El nivel académico de los estudiantes, tres cursos fueron clasificados en un nivel académico Bueno, cinco como Aceptable y dos Deficiente.  El modo de aplicación en cuanto a la forma de trabajo en grupo o individual, proceso instruccional presencial o semipresencial y las experiencias del LVQ seleccionadas para el proceso.  La finalidad para la que se aplicó el LVQ, que en algunos cursos se aplicó para realizar una práctica de laboratorio que era imposible realizarla de otro modo, otros para conocer la práctica antes de realizarla en el laboratorio real y otros para repetir la práctica después de haberla realizado en el laboratorio real.  La articulación del LVQ con otros recursos del proceso de enseñanza y aprendizaje, algunos docente articularon el LVQ con la teoría, otros, la mayoría, con el laboratorio real y un docente lo aplicó en la instancia de evaluación. b) Hubo cierta homogeneidad en el proceso de aplicación respecto de:  La materia en la que se aplicó. Excepto un docente que la aplicó en una cátedra de Físico-Química de 2º año de la Secundaria Básica, el resto de los cursos eran de 2º año Polimodal y la materia era Química.  El contexto de aplicación en cuanto a que ninguno, docentes o estudiantes, había trabajado antes con un recurso didáctico como este.  El LVQ utilizado, todos utilizaron el VLabQ. c) La apreciación de los docentes fue unánime respecto de:  El LVQ potencia el aprendizaje de los estudiantes.  El LVQ potencia la motivación de los estudiantes.  La calificación de la experiencia fue Muy Buena.  Que a pesar de nunca haber utilizado antes un LVQ, afirmaron que lo volverían a usar en sus clases.  El grado de comodidad en el trabajo con el LVQ que se seleccionó para utilizar (VLabQ) fue calificado como Muy Alto, en general, o Alto.

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 El encuentro de los estudiantes con el software, la mayoría de los docentes lo calificaron como Muy Bueno, excepto un par de casos que lo calificaron como Bueno. d) La apreciación de los docentes estuvo algo repartida en cuanto a que el LVQ potencia el uso del laboratorio real. La mayoría de ellos opinaron que lo potencia Enormemente, otros tantos que lo potencia Bastante y sólo uno no respondió para uno de los cursos donde lo aplicó porque no cuenta con laboratorio real en la institución educativa. e) En dos de los diez cursos examinados, los docentes opinaron que el recurso obstaculizaba el proceso formativo en cierto aspecto. Uno en cuanto a la usabilidad y el acceso a diferentes partes del LVQ y el otro respecto de la falta de contacto de los estudiantes con el material real de un laboratorio. En los restantes ocho cursos donde se aplicó el LVQ, los docentes opinaron que no obstaculizan el proceso formativo en ningún aspecto. Los resultados de la encuesta que se realizó a los estudiantes fueron tabulados cuantitativamente. Se contabilizaron los estudiantes que respondieron ciertos indicadores seleccionados como más representativos, luego se establecieron porcentajes sobre el total y se confeccionaron los correspondientes gráficos para visualizar dichos resultados más claramente. Del análisis de los resultados de los Test de Usuarios para Estudiantes se puede decir que:  El 84,27% de los estudiantes que forman parte, por matrícula, de los cursos examinados tuvieron la posibilidad de utilizar el LVQ, este porcentaje representa a 212 estudiantes de un total de 243. Por motivos, que no se especifican en la encuesta, algunos estudiantes no pudieron ser examinados en el presente estudio. Los docentes a cargo comentaron verbalmente que fue por ausencia crónica o eventual de esos estudiantes a la escuela, en particular en el momento de realizar las clases con el LVQ como recurso didáctico.  El 94,81% de los estudiantes examinados respondieron que su encuentro con el LVQ fue Muy Bueno, el 3,77% Bueno y apenas el 1,42% lo calificó como Aceptable, lo que corresponde a 3 estudiantes nada más.  El 83,02% de los estudiantes se sintieron Altamente cómodos con el software.  Poco más de la mitad de los estudiantes examinados, el 51,42%, respondieron que la sensación que les provocó el uso del LVQ es de Aprender más Química, el 45,75% dijeron que sintieron Atracción por el Software. Apenas el 2,83%, es decir 6 estudiantes, se sintieron indiferentes frente a la experiencia del uso del LVQ.  Al 88,68% de los estudiantes examinados les pareció que el uso del LVQ es Indispensable para aprender Química, mientras que el 9,43% lo consideraron apenas Necesario y sólo el 1,89% dijeron que su uso en las clases de Química no cambia nada.  El 90,57% de los estudiantes opinó que el LVQ ha potenciado Enormemente la comprensión y el aprendizaje, el 7,08% sintió que lo ha potenciado Bastante, apenas el 1,89% dijo que lo ha potenciado Medianamente y sólo el 0,47%, un estudiante solo, opinó que lo ha potenciado Poco.

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La experiencia, desde el punto de vista de los docentes y de los estudiantes que participaron de ella, fue muy positiva. Los resultados de las encuestas muestran un crecimiento en la motivación de los estudiantes, en la apropiación de los conocimientos y muy buen grado de aceptación de ambas partes. Queda claro que el LVQ es un recurso didáctico muy positivo y potente para la enseñanza de la Química. Tiene gran plasticidad en su aplicación, puede complementarse con el laboratorio real como suplirlo ante su ausencia. Plantea una importante potencia en la motivación de los estudiantes, tanto para el aprendizaje de la Química como en el uso del software, es potente también en la obtención de logros de aprendizaje.

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Líneas Futuras de Investigación Este trabajo de investigación pone un piso en el análisis del uso de LVQ para la enseñanza de la Química. Pero no existe techo alguno que limite a futuras investigaciones. Se considera acotado el trabajo de campo realizado hasta aquí, por lo que es muy necesario seguir indagando en el uso del recurso didáctico, tomando muestras testigo y aplicando el LVQ en diversas situaciones de enseñanza y aprendizaje. La industria del software es una de las actividades de desarrollo que más avanza con un índice de crecimiento acelerado y permanente. Lo analizado en programas informáticos hoy, es obsoleto en pocos meses. Es necesario contar con un servicio de observación y análisis constante. Las Líneas Futuras de Investigación pueden estar centradas en tres ejes:  Indagar sobre la aplicación de los LVQs y desarrollar métodos específicos para el uso de este recurso didáctico como apoyo a los docentes.  Realizar un monitoreo permanente de los nuevos software que se desarrollan y las modificaciones de los existentes, colaborando con los desarrolladores en el mejoramiento del recurso desde una mirada pedagógica y didáctica.  Investigar del mismo modo en otros niveles de la educación, por ejemplo en la Educación Superior, carreras de nivel terciario y universitario. Es difícil desvincular el análisis de un recurso didáctico con la capacitación docente. Los nuevos conocimientos que se obtienen de las características y el uso de los recursos didácticos deben estar de inmediato al servicio de los docentes, que en definitiva son los usuarios del recurso y los que deben contar con todas las herramientas necesarias para su correcta aplicación. Investigar sobre un recurso didáctico y pensar en que esa información no esté plasmada en un curso de capacitación docente le quitaría el mayor potencial a los resultados de la investigación. Por esto es que se propone, además de las líneas de investigación futura, una línea de desarrollo de Metodologías Didácticas de Aplicación de los LVQs.

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2. Didáctica de la Química Cataldi, Z., Donnamaría, C. y Lage, F. (2008): Simuladores y laboratorios químicos virtuales: Educación para la acción en ambientes protegidos, Informe de investigación disponible en http://www.quadernsdigitals.net/index.php?accionMenu=hemeroteca.VisualizaArticuloI U.visualiza&articulo_id=10814

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4. Laboratorios Virtuales para enseñar Química Cabero Almenara, J. (2007): Las TICs en la enseñanza de la química: aportaciones desde la Tecnología Educativa en Bodalo, A. y otros (editores) (2007): Química: vida y progreso, Asociación de químicos de Murcia, Murcia, disponible en http://tecnologiaedu.us.es/cuestionario/bibliovir/jca16.pdf consultado 17-09-2010 Cataldi, Z., Donnamaría, C. y Lage, F. (2008): Simuladores y laboratorios químicos virtuales: Educación para la acción en ambientes protegidos, Informe de investigación disponible en http://www.quadernsdigitals.net/index.php?accionMenu=hemeroteca.VisualizaArticuloI U.visualiza&articulo_id=10814 De la Cruz Rodríguez, A., Guerra García, J. A. y Lazarín Meyer, E. (2003): Laboratorios virtuales en la Educación. División Preparatoria y Dirección de Innovación para la Academia, Departamento de Ciencias, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), México, disponible en http://www.inegi.gob.mx/inegi/contenidos/espanol/ciberhabitat/universidad/ui/esyti/lv1.htm consultado el 04-01-2011

Dewey, J. (1938): Experience and education, Collier, New York, cita de Ruben, B. (1999): El aprendizaje basado en la experiencia: La búsqueda de un nuevo paradigma para la enseñanza y el aprendizaje, Rutgers University, Simulation & Gaming Vol. 30 No. 4, disponible en http://www.gerentevirtual.com/es/index.php/simuladores-denegocios/historia-y-eficacia-de-la-simulacion/#2 consultado el 08-01-2011 Dewey, J. (1966): Lectures in the philosophy of education, Random House, New York, cita de Ruben, B. (1999): El aprendizaje basado en la experiencia: La búsqueda de un nuevo paradigma para la enseñanza y el aprendizaje, Rutgers University, Simulation & Gaming Vol. 30 Nº 4, disponible en http://www.gerentevirtual.com/es/index.php/simuladores-de-negocios/historia-yeficacia-de-la-simulacion/#2 consultado el 08-01-2011 Lion, C. (2006): Imaginar con tecnología, Editorial Stella. La Crujía Eds. Buenos Aires Méndez Estrada, V., Monje Nájera, J. y Rivas Rossi, M. y (2001): Laboratorios virtuales: qué son, por qué usarlos y cómo producirlos, EUNED, San José de Costa Rica, citado en Monje Nájera, J. y Méndez Estrada, V. (2007): Ventajas y desventajas

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de usar laboratorios virtuales en educación a distancia: La opinión del estudiantado en un proyecto de seis años de duración, Revista Educación, Vol. 31 Nº 001, disponible en http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=44031106 consultado el 1002-2010 Monje Nájera, J., Rivas Rossi, M. y Méndez Estrada, V. (2006): La evolución de los laboratorios virtuales durante una experiencia de seis años con estudiantes a distancia, Revista Virtual Pro, Nº 53 Junio de 2006, disponible en http://www.revistavirtualpro.com/revista/index.php?ed=2006-06-01&pag=11 consultado el 31-12-2010 Monje Nájera, J. y Méndez Estrada, V. (2007): Ventajas y desventajas de usar laboratorios virtuales en educación a distancia: La opinión del estudiantado en un proyecto de seis años de duración, Revista Educación, Vol. 31 Nº 001, disponible en http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=44031106 consultado el 1002-2010 Paniagua, S. (2006): Aprender haciendo, formación basada en simuladores, Fundación Telefónica disponible en http://sociedadinformacion.fundacion.telefonica.com/DYC/SHI/seccion=1188&idioma= es_ES&id=2009100116300118&activo=4.do?elem=3132 consultado el 10-02-2010 Pontes Pedrajas, A., Martinez Jimenez, P. y Climent Bellido, M (2001): Utilización didáctica de programas de simulación para el aprendizaje de técnicas de laboratorio en ciencias experimentales, Anales de la Real Sociedad Española de Química, 2ª época Julio-Septiembre 2001 disponible en http://www.cima.org.es/archivos/CV/Martinez%20Jimenez%20Pilar.doc consultado el 18/02/2011 Ruben, B. (1999): El aprendizaje basado en la experiencia: La búsqueda de un nuevo paradigma para la enseñanza y el aprendizaje, Rutgers University, Simulation & Gaming Vol. 30 No. 4, disponible en http://www.gerentevirtual.com/es/index.php/simuladores-de-negocios/historia-yeficacia-de-la-simulacion/#2 consultado el 08-01-2011

Marco Metodológico Bunge, Mario (2006): A la caza de la realidad. La controversia sobre el realismo. Editorial Gedisa, Barcelona Barberà, E., Mauri, T. y Onrubia, J. (coords.) (2008): Cómo valorar la calidad de la enseñanza basada en las TIC, Editorial Grao, Barcelona Cabero Almenara, J. (1999): Tecnología Educativa, Editorial Síntesis, Madrid Cabero Almenara, J. (1994): “Evaluar para mejorar: medios y materiales de enseñanza” en Sancho, J. M.: Para una tecnología educativa, Editorial Horsori, Barcelona Coll, C., Mauri, T. y Onrubia, J. (2008): “El análisis de los procesos de enseñanza y aprendizaje mediados por las TIC: una perspectiva constructivista” en Barberà, E., Mauri, T. y Onrubia, J. (coords.): Cómo valorar la calidad de la enseñanza basada en las TIC, Editorial Grao, Barcelona

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Hassan Montero, Yusef; Martín Fernández, Francisco J.; (2003): Guía de Evaluación Heurística de Sitios Web. Revista Electrónica No Solo Usabilidad, nº 2, 2003 disponible en http://www.nosolousabilidad.com/articulos/heuristica.htm consultado el 28/02/2010 Marqués, P. (1995): Software educativo. Guía de uso y metodología de diseño, Editorial Estel. Barcelona Marqués, P. (1998): Evaluación de Software Educativo, disponible http://www.pangea.org/peremarques/eva2.htm consultado el 28/02/2010

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Anexos

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Anexo I Planilla de Evaluación Heurística de Laboratorios Virtuales de Química Dimensiones e indicadores 0. Identificación y características generales del material (de acuerdo a la información que figura en el material) 0.0.1. Denominación del LVQ ………………………………………………………………………………………………………......... 0.0.2. Autoría ¿Se hace mención de autoría, cuál? No ……… Corporativa/Institucional ……… Nominal ……… Autoría Corporativa: …………………………………………………………………………………………………… Autoría Institucional: …………………………..……………………………………………………………………….. Autoría nominal: Apellidos Nombres Institución de referencia

0.0.3. Fecha de edición ……………………… Versión ………………………… 0.0.4. Destinatarios del material …………………………………………………………………………………………………… 0.0.5. Temática, objetivos y contenidos 0.0.5.1. ¿Se describe la temática en la presentación? Si ……… No ……… ¿Cuál es? ………………………………………………………………………………. 0.0.5.2. ¿Se describen los contenidos en la presentación? Si ……… No ……… ¿De qué modo? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 0.0.6. Apoyo docente y tecnológico ¿Se señala la existencia de apoyo docente (profesor, tutor, consultor, otro)? Si …… No …… ¿Se señala la existencia de apoyo tecnológico? Si ……… No ……… Apoyo docente Apoyo tecnológico Sitio web Correo electrónico Teléfono Libro Otro 0.0.7. ¿Se señalan recomendaciones sobre su uso en procesos formativos de autoaprendizaje, presenciales o semipresenciale? Si ……… No ……… ¿Qué uso se recomienda como el más idóneo para este material? …………………………………………………………………………………………………… 1. Dimensiones tecnológicas y técnicas 1.1. Potencialidades tecnológicas 1.1.1. Soporte en el que se presenta el LVQ Internet ……… CD ……… DVD ……… 1.1.2. Equipamiento necesario para correr el LVQ Hardware: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Software: ……………………………………………………………………………………………………

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Requerimientos de sistema: ……………………………………………………………………………………………………. Requerimientos de conexión: ………………………………………………………………………………………………….. 1.1.3. Posibilidad de instalar el LVQ en el ordenador Si ……… No ……… Sencillo Alguna dificultad Complicado Muy difícil Requiere asesoría

1.2. Características técnicas y estéticas 1.2.1. Calidad tecnológica al ejecutar el LVQ 1.2.1.1. Velocidad de ejecución Muy buena Buena Aceptable 1.2.1.2. Problemas con la ejecución del LVQ Sistemáticamente Frecuentemente

Deficiente

A veces

Muy deficiente

Casi nunca

Nunca

¿Se producen en algún momento en particular? Si ……… No ……… ¿Cuál/es es/son los problemas? ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. 1.2.2. Navegación interna por el LVQ 1.2.2.1. ¿Existe un sistema de navegación interna por el material? Si ……… No ……… ¿Cuál? (Describirlo) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 1.2.2.2. Nivel de usabilidad en forma intuitiva Muy bajo Bajo Aceptable Alto Muy alto 1.2.2.3. Velocidad de navegación Muy buena Buena

Aceptable

Deficiente

Muy deficiente

1.2.2.4. Problemas con la navegación por el material Si ……… No ……… Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca

Nunca

¿Se producen en algún momento en particular? Si ……… No ……… ¿Cuáles son? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 1.2.2.5. Valoración global de sistema de navegación interna Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente 1.2.3. Características multimedia del LVQ 1.2.3.1. Idioma en el que se encuentra el LVQ ……………………………………………………………………………… 1.2.3.2. Lenguaje multimedia utilizado para representar contenidos Texto Oral: Si ……… No ……… Texto Escrito: Si ……… No ……… Imágenes fijas: Si ……… No ……… Imágenes en movimiento (video o animaciones): Si ……… No ……… Gráficos: Si ……… No ……… Tablas: Si ……… No ……… Mapas conceptuales: Si ……… No ……… 1.2.3.3. Características técnicas de imágenes y de grafismos: 2D …… 3D …… Ambos …… 1.2.3.4. Calidad de imágenes fijas Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales 1.2.3.5. Calidad de imágenes móviles Muy buena Buena Aceptable

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Deficiente

Muy deficiente

1.2.3.6. Calidad de tipo de letra y caracteres tipográficos Muy buena Buena Aceptable Deficiente

Muy deficiente

1.2.3.7. Funcionalidad de cuadros, tablas, gráficos, esquemas y visualizadores de datos Muy adecuado Adecuado Aceptable Inadecuado Muy inadecuado 1.2.3.8. Estética Muy buena

Buena

Aceptable

Deficiente

Muy deficiente

1.2.3.9. Calidad técnica del sonido ¿Tiene sonido? Si ……… No ……… Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente ¿Articula bien con las imágenes? Si ……… No ……… 2. Dimensiones pedagógicas 2.1. Objetivos y contenidos 2.1.1. ¿Se incluye una formulación explícita de los objetivos formativos perseguidos? Si ……… No ……… 2.1.2. ¿Se incluye una formulación explícita de los contenidos y de su organización en unidades, temas, bloques, módulos o partes? Si ……… No ……… 2.1.3. Correspondencia entre objetivos y contenidos (Responder si las respuestas de 2.1.1. es Si) Muy baja Baja Aceptable Alta Muy alta 2.1.4. Destinatarios del material ………………………………………………………………………………………………… 2.1.5. Complejidad y profundidad de los contenidos Muy baja Baja Aceptable Alta Muy alta

2.2. Presentación, Organización y Secuenciación de los Contenidos 2.2.1. Transparencia, visibilidad y claridad de la organización de los contenidos del LVQ en su conjunto Muy baja Baja Aceptable Alta Muy alta 2.2.2. ¿Qué tipo de secuencia presenta la organización de los contenidos en su conjunto? a) De lo simple a lo complejo Si ……… No ……… b) De lo general a lo detallado Si ……… No ……… c) Aporte de información, explicación-ilustración, ejercitación Si ……… No ……… d) Aporte de información, explicación-ilustración, problemas Si ……… No ……… e) Resolución de problemas Si ……… No ……… f) No hay organización, son práctica aisladas Si ……… No ……… g) Bloques de prácticas sin organización entre ellas Si ……… No ……… h) Otra Si ……… No ……… ¿Cuál? (Describirla) …………………………………………………………………………………………………………… 2.3. Tratamiento instruccional de los contenidos 2.3.1. El LVQ se presenta con características que permitan su abordaje autodidacta en: Muy bajo Bajo Grado Alto Muy alto grado grado medio grado grado 2.3.2. El LVQ es abierto a ser adaptado a una variedad de propuestas pedagógicas en: Muy bajo Bajo Grado Alto Muy alto grado grado medio grado grado

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2.3.3. ¿Se presentan de manera explícita los conocimientos previos con los que deben contar los estudiantes para abordar los contenidos del LVQ? Si …… No ……. 2.3.4. ¿Hay elementos de refuerzo de la comprensión de los contenidos (esquemas, gráficos, señalización, animaciones, simulaciones, ejemplificaciones…)? Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.5. ¿Hay interpelaciones al estudiante para que anticipe, prevea, reflexione, relacione…? Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.6. ¿Hay relaciones entre los contenidos presentados en diferentes unidades, temas, bloques, módulos o partes? (Responder si la respuesta 2.1.2. fuera Si) Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.7. ¿Hay mensajes de “refuerzo emocional”? Sistemáticamente Frecuentemente

A veces

Casi nunca

Nunca

2.3.8. ¿Hay mensajes de “refuerzo cognitivo” (relativos a procesos de autorregulación, control, planificación…)? Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.9. ¿Se incluyen sugerencias de actividades o ejercicios sobre los contenidos presentados? Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.10. ¿Se incluyen sugerencias o propuestas de ampliación o profundización de los contenidos presentados? Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.11. ¿Se incluyen sugerencias o instrucciones para su mejor utilización como instrumento de aprendizaje (cuándo y cómo utilizarlo, cómo navegar por él, qué itinerario recorrer, etc.)? Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca 2.3.12. ¿Se incluyen propuestas de actividades de autoevaluación? Sistemáticamente Frecuentemente A veces

Casi nunca

Nunca

2.3.13. ¿Subyace alguna tendencia pedagógica o teoría del aprendizaje en la organización y la presentación de los contenidos? Si ……… No ……… Describir …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2.3.14. ¿Se incluye información de tutorías tales como contactos a profesores o tutores para plantear dudas y preguntas (sitio web, dirección de correo electrónico, teléfono, etc.)? Si ……. No …… ¿Cuál/es?………………………………………………………………………………………… 2.4. Uso en procesos formativos 2.4.1. Adecuación para el uso del LVQ en procesos formativos Proceso Muy inadecuado Inadecuado Aceptable Adecuado Muy adecuado Autoaprendizaje Semipresencial Presencial 2.4.2. Calidad del LVQ en procesos formativos Proceso Muy baja Baja Media Alta Muy alta Autoaprendizaje Semipresencial Presencial

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3. Otro tipo de dimensiones 3.1. Costo 3.1.1. ¿Se diferencian costos de licencias o material para docentes, estudiantes, instituciones o grupos? Si ……… No ……… ¿Qué costo tiene el material o la licencia del mismo (en $ argentinos)? $......................(Responder si la respuesta de la 3.1.1. es No) 3.1.2. Diferenciación de costo (en $ argentinos). Fecha de consulta ………/………/……… Docentes Estudiantes Instituciones Grupos Costo Fecha de consulta ………/………/……… 3.2. Comercialización 3.2.1. ¿Se ofrecen versiones de demostración con limitaciones de uso? Si ……… No ……… Si fuera Si describir las limitaciones:…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. 3.2.2. Forma de adquisición Comercios Internet Por teléfono Por asesor Otras:…………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….. 3.2.3. Formas de pago que se ofrecen Contado Tarjeta de Contra Depósito en Efectivo crédito Reembolso Cta. Cte. Otras:…………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. Notas o descripciones alternativas de importancia: ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

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Anexo II Planilla de Evaluación del Uso de Laboratorios Virtuales de Química Test de Usuario para el docente Código de Encuesta ………… (a completar por el encuestador) Encuestado: El docente debe completar una de estas planillas por cada curso donde aplico el Laboratorio Virtual de Química (LVQ) en un proceso formativo

0. Identificación y características generales del material (de acuerdo a la información que figura en el material) 0.0.1. Denominación del material …………………………………………………………………………………………………… 0.0.2. Autoría a) Autoría Corporativa: ……………………………………………………………………………………… b) Autoría Institucional: ……………………………………………………………………………………… 0.0.3. Fecha de edición ……………………… Versión ………………………… 1. Modalidad de uso que se le ha dado al LVQ 1.1. Tipo de proceso formativo 1.1.1. ¿En qué tipo de proceso formativo se ha implementado el LVQ? a) Presencial …….. b) Semipresencial ……… 1.2. Acceso de los estudiantes al LVQ 1.2.1. Los estudiantes acceden al LVQ de la siguiente manera: a) Se lo otorga el docente en soporte CD para que lo utilicen en sus domicilios ......... b) Lo utilizan accediendo en el laboratorio de informática de la institución educativa ……… c) Lo utilizan con acceso a la web ……… d) El docente realiza una demostración de una práctica con el LVQ proyectando en una pantalla y los estudiantes observan ……… e) Otro modo ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 1.2.2. ¿Cuántos estudiantes conforman el curso donde se utilizó el LVQ? ……… 1.2.3. ¿Cuántos estudiantes en porcentaje del total de ese curso utilizaron el LVQ? ………… % 1.2.4. Si la respuesta anterior no fuera el 100% describa los motivos por los que hubo estudiantes que no utilizaron el material ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 1.3. Con qué fin se ha utilizado el LVQ? 1.3.1. El LVQ se ha utilizado básicamente para (puede marcar más de una): a) Conocer la práctica de laboratorio previamente a la realización de la misma ……… b) Repetir la práctica de laboratorio posteriormente a la realización de la misma …….. c) Realizar una práctica de laboratorio que es imposible hacerla de otro modo ……… d) Fomentar el autoaprendizaje a partir del contacto con el LVQ ……… e) Demostrar un proceso químico que es imposible observarlo si no es con un simulador … f) Otra ……… ¿Cuál? ………………………………………………………………………………………

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1.4. Contexto de la aplicación del LVQ 1.4.1. ¿Qué tipo de institución educativa es la que seleccionó para aplicar el LVQ? a) Gestión Estatal ……… b) Gestión Privada ……… 1.4.2. ¿En qué modalidad de la educación secundaria fue aplicado el LVQ? a) Economía y Gestión ……… b) Humanidades y Sociales ……… c) Ciencias Naturales ……… d) Arte, diseño y comunicación ……… e) Otra ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 1.4.3. ¿En qué cátedra se aplicó el LVQ? ………………………………………………………………………………………… 1.4.4. ¿En qué nivel de la escuela secundaria se aplicó el LVQ? ……….. año 1.4.5. ¿Cómo calificaría el nivel académico del curso en términos generales? Muy bueno Bueno Aceptable Deficiente Muy deficiente 1.4.6. ¿Cómo caracterizaría el laboratorio real con el que cuenta la institución educativa? a) Completo y cómodo en el uso ……… b) Completo y medianamente cómodo en el uso ……… c) Completo pero incómodo en el uso ……… d) Medianamente completo pero cómodo en el uso ……… e) Mediana mente completo y medianamente cómodo en el uso ……… f) Medianamente cómodo e incómodo en el uso ……… g) Incompleto pero cómodo en el uso ……… h) Incompleto y medianamente cómodo en el uso ……… i) Incompleto e incómodo en el uso ……… j) No tiene laboratorio pero sí materiales de laboratorio ……… k) No tiene laboratorio ni materiales de laboratorio ……… 1.4.7. ¿Con qué frecuencia los estudiantes asisten al laboratorio de la escuela o realizan prácticas experimentales (aunque más no sea en el aula de clases)? a) Una vez por semana …….. b) Semana por medio ……… c) Una vez por mes ………. d) Una o dos veces por trimestre ……… e) Una o dos veces por año ……… f) Nunca ……… 1.4.8. En la actividad en la que se utilizó el LVQ fue propuesta en: a) Grupos de estudiantes ……… b) Individualmente ……… 1.4.9. ¿Había utilizado algún LVQ en el dictado de sus clases antes de esta experiencia? Si ……… No ……… 1.4.10. Si la respuesta a la 1.4.9. es negativa, por qué motivo nunca aplicó un LVQ a) No los conocía ……… b) Los conocía pero no tenía intención de incursionar en ellos ……… c) Los conocía de comentario pero no un software en particular ……… d) Los conocía pero no se animaba a utilizarlos ………

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e) Las instituciones en las que trabaja ofrecían resistencias de tipo pedagógico o práctico ……… f) Otro motivo ……… ¿Cuál? …………………………………………………………………………………………… ……………… 1.4.11. Si la respuesta a la 1.4.9. es afirmativa, detalle la frecuencia en el uso de LVQs en su práctica docente a) Esporádicamente ……… b) Frecuentemente ……… 1.4.12. ¿Qué experiencia tenían los estudiantes de uso de LVQ al momento de aplicarlo para esta evaluación? a) Ninguna ……… b) Los usan esporádicamente ……… c) Los usan con frecuencia ……… d) Otra ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 1.5. Contenidos que se abordaron con el uso del LVQ y experiencia seleccionada 1.5.1. ¿Qué contenido se abordó con el uso del LVQ? ………………………………………………………………………………………… 1.5.2. ¿Ese contenido corresponde al diseño curricular de la cátedra y del nivel donde se dicta? Si ……… No ……… Si la respuesta es negativa, explique los motivos por los que aplicó el LVQ con un contenido que no corresponde a la currícula de la cátedra: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.5.3. ¿Por qué eligió ese contenido y no otro? a) Es el que seguía según la secuencia de contenidos propuesta en su programa de la cátedra en el momento de realizar la implementación del LVQ ……… b) Es el contenido que creyó que mejor se ajustaba a la implementación del LVQ ……… c) La práctica propuesta en el LVQ que se ajusta a ese contenido es la que más le gustó ……… d) No tiene manera de hacer una práctica de laboratorio con ese contenido que no sea con un LVQ ……… e) Para aprovechar el máximo potencial del LVQ ……… f) La práctica propuesta por el LVQ para ese contenido es motivadora para los estudiantes ……… 1.5.4. ¿Qué experiencia decidió realizar con el LVQ? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.5.5. ¿Por qué seleccionó esa experiencia? a) Eligió el contenido y en función a este eligió la experiencia ……… b) Eligió la experiencia que más le gustó y en base a eso adaptó el contenido ……… c) Porque no la podría realizar de otra manera que no sea con un LVQ ……… d) Le pareció la más fácil para realizar con estudiantes que no tienen experiencia con un LVQ …… e) Le pareció la más motivadora ………

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1.6. Vinculación y articulación con otros recursos y/o momentos del proceso formativo 1.6.1. ¿En qué momento del proceso formativo utilizó el LVQ? a) Antes de abordar el contenido, como disparador ……… b) Después de abordar el contenido, como ilustrativo ……… c) Después de dar la teoría y antes de hacer la práctica en el laboratorio real ……… d) Después de dar la teoría y después de hacer la práctica en el laboratorio real ……… e) Descontextualizado del proceso formativo ……… f) Otro ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 1.6.2. ¿Con qué otro recurso articuló el uso del LVQ? (puede marcar más de una opción) a) Con la explicación teórica ……… b) Con la práctica en el laboratorio real ……… c) Con lectura y análisis de textos ……… d) Con investigación bibliográfica o en la web ……… e) Con ejercicios ……… f) Con situaciones problemáticas ……… g) Con la cartilla que complementa al LVQ ……… h) Con la evaluación formal ……… i) Con ninguno ……… j) Otra ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 2. Experiencia con el uso del LVQ 2.1. Resultados del uso del LVQ en el proceso formativo 2.1.1. La forma seleccionada para el acceso de los estudiantes al LVQ a) Facilitó el uso del LVQ ……… b) Complicó el uso del LVQ ……… ¿Por qué? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 2.1.2. ¿Cómo calificaría el encuentro de los estudiantes con la actividad con un LVQ? Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente 2.1.3. ¿Qué aspecto/s del LVQ le produjeron obstáculos en el proceso formativo? (puede marcar más de una opción) a) El idioma o lenguaje utilizado en los textos ……… b) La estética, la gráfica, el aspecto visual ……… c) La usabilidad, el acceso a las diferentes partes del software ……… d) Los aspectos técnicos como requerimientos de hardware ……… e) La falta de contacto con el material real de un laboratorio ……… f) Ninguno ……… g) Otro ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 2.1.4. ¿Qué aspecto/s del proceso formativo ha realzado o potenciado el uso del LVQ? (puede marcar más de una opción) a) El contacto de los estudiantes con el conocimiento que se pretende enseñar ……… b) La motivación de los estudiantes por el aprendizaje de la Química ……… c) El contacto de los estudiantes con una práctica de laboratorio ………

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La posibilidad de repetir las prácticas de laboratorio sin costo ni riesgo ……… Conocer de manera virtual la práctica de laboratorio antes de hacerla de manera real …… Ninguno ……… Otro ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 2.1.5. Califique el grado de comodidad que le brindó el LVQ facilitado para la evaluación Muy Alto Alto Aceptable Bajo Muy bajo d) e) f) g)

2.2. Conclusiones y replanteo en la aplicación del LVQ 2.2.1. ¿Cómo calificaría el uso de LV en la enseñanza de la Química? Muy bueno Bueno Aceptable Deficiente Muy deficiente 2.2.2. ¿Cómo ha potenciado al uso del laboratorio real el haber usado el LVQ en el proceso formativo? Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada 2.2.3. ¿Cómo ha potenciado la comprensión y el aprendizaje de los contenidos el uso del LVQ? Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada 2.2.4. Comparativamente con sus experiencias previas ¿Cómo influyó el uso del LVQ en potenciar la motivación de los estudiantes hacia el aprendizaje de la Química? Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada 2.2.5. Si tuviera que aplicar nuevamente al contenido seleccionado un LVQ ¿Qué modificaciones realizaría para mejorar el uso del mismo? a) El acceso de los estudiantes al LVQ ……… b) La experiencia seleccionada para el contenido abordado ……… c) El contexto de aplicación ……… d) Los demás recursos con los que articula el LVQ ……… e) La finalidad con la que utilizo el LVQ ……… f) Ninguna ……… g) Otra ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………… 2.2.6. ¿Cuál le parece que es la mejor manera de aprovechar el potencial de este recurso tecnológico? a) Articulado con el laboratorio real ……… (Puede marcar dos opciones) b) Como recurso ilustrativo de la teoría ……… c) Como disparador para abordar un tema ……… d) Como recurso de evaluación ……… e) Como recurso motivador sin importar la función dentro del proceso formativo ……… f) Otro ……… ¿Cuál? ……………………………………………………………………………………………… …………………….. 2.2.7. Después de esta experiencia ¿implementará el LVQ, este u otro, para mejorar su práctica docente? a) Ya lo había implementado y lo uso en la medida que lo creo conveniente ……… b) Sí, lo implementaría definitivamente ……… c) Sí, lo implementaría pero con condiciones ……… d) No lo implementaría ……… Prof. Diego Julián Chiarenza

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Si respondió (c) o (d) Responda ¿Cuáles son las condiciones? o ¿Por qué no lo implementaría? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… 2.2.8. Agregue toda aquella opinión que crea conveniente respecto de la evaluación de la aplicación del LVQ o para futuras aplicaciones del mismo: ……………………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………….…………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………….……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….……………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………….………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………….…………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………….………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………….…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….…………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………….……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………….……………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………….………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………….…………………………………………… ……………………………………………………………………………

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Planilla de Evaluación del Uso de Laboratorios Virtuales de Química Test de Usuario para el Estudiante Encuesta Nº ………… Vinculada a la encuesta Nº ………… de docente (a completar por el encuestador)

1. Resultados del uso del LVQ en el proceso formativo 1.1. ¿Cómo calificaría el encuentro con la actividad con un LVQ? Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente De Aceptable para abajo describa:………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.2. ¿Qué aspecto/s del LVQ le produjeron obstáculos en el proceso formativo? (puede marcar más de una opción) a) El lenguaje utilizado en los textos ……… b) La estética, la gráfica, el aspecto visual ……… c) La usabilidad, el acceso a las diferentes partes del software ……… d) Los aspectos técnicos como requerimientos de hardware ……… e) La falta de contacto con el material real de un laboratorio ……… f) Ninguno ……… g) Otro ……… ¿Cuál? ………………………………………………………………………………………………….. 1.3. ¿Qué aspecto/s del proceso de aprendizaje ha realzado o potenciado el uso del LVQ? (puede marcar más de una opción) a) El contacto con el conocimiento que se pretende que aprendan ……… b) La motivación por el aprendizaje de la Química ……… c) El contacto con una práctica de laboratorio ……… d) La posibilidad de realizar o repetir las prácticas de laboratorio sin costo ni riesgo ……… e) Optimizar el trabajo en el laboratorio al conocer la práctica de manera virtual antes de hacerla de manera real ……… f) Aprender informática ……… g) Ninguno ……… h) Otro ……… ¿Cuál?...……………………………………………………………………………………………….. 1.4. Califique el grado de comodidad que le brindó el LVQ utilizado: Muy Alto Alto Aceptable Bajo Muy bajo

2. Conclusiones sobre el uso del LVQ 2.1. ¿Había utilizado recursos informáticos en las clases de Ciencias? Si ……… No ……… ¿Cuál?…………………………………………………………………………………………………………………………… 2.2. ¿Qué sensación le provoca el uso de un recurso informático en la clase de Química? Antes del uso del LVQ Después del uso del LVQ Expectativa y curiosidad ……… Motivación por aprender Química……… Rechazo ……… Atracción por el LVQ ……… Indiferencia ……… Rechazo ……… Otro: ………………………………………………… Indiferencia ……… 2.3. ¿Cómo caracterizaría el uso de LVs para el aprendizaje de la Química? Indispensable Necesario No cambia nada Perjudica

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2.4. ¿Cómo ha potenciado la comprensión y el aprendizaje de los contenidos el uso del LVQ? Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada 2.5. ¿Le gustaría utilizar este recurso tecnológico con más frecuencia en las clases de Química? a) Si ……… b) No ……… ¿Por qué? ……………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………… 2.6. Si lo desea agregue toda aquella opinión que crea conveniente respecto del uso del LVQ: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………….………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………….…………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………….……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

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