51_ by luis abel rincón mora

Departamento de Química Mayo 2013 Equipo Pedagógico Luis Enrique Salcedo Jefe del Departamento

Pedro Nel Zapata Coordinador Dora Torres Sabogal Blanca Nubia Cruz Gloria Tovar Castro Julia Granados de Hernández Margarita Rendón Martha Espitia Aviléz Ximena Ibáñez Luis Alberto Castro Luis Enrique Salcedo Luis Abel Rincón

Coordinación Editorial Corrección Blanca Nubia Cruz, Luis Alberto Castro, Luis Abel Rincón

Diseño y Diagramación Luis Abel Rincón M

Editorial

EDUCACIÓN Y COMPLEJIDAD Se puede hablar de lo complejo como opuesto a lo simple, sin embargo, en el contexto que se quiere tratar, es conveniente hablar de complejización y simplificación del fenómeno educativo. Así, un panorama simplificador tenderá a reducir el proceso educativo a una secuencia lineal de causa y efecto; la mirada compleja permite que la educación se trate de forma novedosa dentro de las ciencias sociales del no equilibrio. El estudio de los sistemas, fenómenos y comportamientos propios del campo de las Ciencias de la Complejidad, se caracterizan por emergencias, perturbaciones, no-linealidad, autoorganizaciones, turbulencias, sorpresas, fluctuaciones e incertidumbre, y se posicionan de manera rápida y profunda dentro del conocimiento de frontera. En esta dirección, el conocimiento toma un nuevo rumbo que viabiliza la comprensión de las innovaciones y los desarrollos en los diferentes campos del conocimiento entre ellos la Educación e igualmente esta nueva manera de interpretar y entender el mundo, aproxima a la comprensión de los escenarios reales para su transformación, donde la amplitud de los grados de libertad se convierten en factor de evolución de los diferentes sistemas. Con las Ciencias de la Complejidad, se inicia un proceso de consolidación bajo un marco epistémico-ontológico que permite comprender, desde las dinámicas No Lineales propias de la vida, los procesos para reformulación de diseños curriculares, planes de estudio, selección de didácticas, concepciones sobre evaluación, organización de ambientes de aprendizaje, relación escuela – sociedad, rol de los docentes, relación entre la educación y la transformación social. Es necesario repensar y reflexionar sobre otros interrogantes, dentro de dimensión de la Complejidad, así: ¿Es la educación solo instrucción o engloba otros procesos importantes para el desarrollo del ser humano?, ¿Cómo articulamos el problema del conocimiento desde un punto de vista que englobe otras dimensiones, además de la racional, respondiendo a una comprensión compleja de la persona? Desde una mirada altamente simplificada podemos decir que la educación puede cambiar la sociedad. ¿Cómo se modifica esta afirmación si entendemos la escuela como inserta en un sistema social complejo? Los anteriores interrogantes y muchas otras cuestiones relacionadas con el asunto, comienzan a ser tratadas de forma seria por expertos de diferentes instituciones, interesados en abordar la temática planteada y compartir reflexiones, acciones, visiones y experiencias que permitan brindar concepciones y herramientas a la tan anhelada y necesitada transformación pedagógica en todos los campos vinculados a la formación; es necesario hoy, acercar la realidad de la escuela a las dinámicas cada vez más rápidas y emergentes de la ciencia, así como permitir que la escuela sea un ambiente generador de cambio permanente que den sentido a la vida, en la vida y por la vida. Dado todo lo anterior, el Boletín PPDQ, quiere hacerse partícipe y al mismo tiempo invitar a nuestros amables lectores, al V Encuentro Interuniversitario y I Simposio Internacional sobre Educación y Ciencias de la Complejidad: Educación y Complejidad, reunirá a los más destacados investigadores en el campo, mostrando avances teóricos, prácticos y experimentales que buscan evidenciar el estado del arte en la interacción educacióncomplejidad en Colombia y en el mundo. El Encuentro está programado para los días 27, 28, 29 y 30 del mes de Agosto de 2013 con la participación de Conferencistas Nacionales e Internacionales. PPDQ Equipo Pedagógico

Pedagogía y Didáctica

Secuencia de actividades para propiciar el aprendizaje de conceptos asociados al enlace químico desde los postulados de Hewson y Beeth1 Huertas D.2 Puentes D.2 Ríos L.2

RESUMEN

Palabras Clave

ABSTRACT

KEY WORDS

dqu_dhuertas170@pedagogica.edu.co dqu.dpuentes@pedaogica.edu.co dqu_lrios095@pedaogica.edu.co

En este artículo se expone una propuesta basada en el modelo didáctico del Cambio Conceptual propuesto por Hewson y Beeth (1995), la cual es realizada con el fin de propiciar cambios de tipo conceptual, actitudinal y procedimental en los estudiantes de grado octavo del Colegio Jesús Maestro sobre las ideas previas de los conceptos estructurantes del enlace químico identificadas en un trabajo realizado anteriormente, en el cual se encontró que los estudiantes en su gran mayoría no reconocen, ni diferencian los distintos tipos de enlace y tampoco los conceptos estructurantes de este tema como electronegatividad, estados de oxidación, iones, entre otros. Cambio conceptual, Enseñanza de la Química, Enlace Químico, Ideas previas, Conceptos estructurantes. On this article we expose a proposal based in the didactic model of conceptual change made by Hewson y Beeth (1995), which is performed in order to be provide the conceptual, attitudinal and procedural change on the eighth grade students of the Colegio Jesús Maestro about the previous ideas of the structuring concepts of chemical bond identified on a previous work, on this we found that almost all the students don’t recognize the difference between the kinds of chemical bonds and neither the structuring concepts of this as the electronegativity, oxidation states, ions and others. Conceptual change, Chemical Education, Chemical bonds, Preconception, Structuring concepts

Documento elaborado en espacio académico de Didác ca III

Estudiantes del Departamento de Química de la Universidad Pedagógica Nacional

INTRODUCCIÓN

Producto de un trabajo realizado previamente con un grupo de treinta estudiantes de grado octavo del Colegio Jesús Maestro que tenía como fin conocer sus ideas previas sobre los conceptos estructurantes del enlace químico, se identificaron falencias en sus respuestas evidenciando que no reconocen en general los conceptos estructurantes y los tipos de enlace químico. Los estudiantes presentan dificultades para representar microscópicamente la materia ya que el 67% de los estudiantes no tienen la percepción correcta de la estructura molecular, no identifican las diferencias entre conceptos como lo son molécula y átomo, no reconocen el concepto de electronegatividad y su relación con la formación de iones, además el 20% de los estudiantes no relacionan el enlace químico como un nivel de mayor estabilidad para los átomos, de la misma manera el 6.6% de los estudiantes aseguran que los átomos no se unen, esta afirmación evidencia que esta minoría no reconoce aspectos químicos fundamentales como las reacciones químicas, y conceptos como sustancia, donde es primordial reconocer la tendencia de los átomos de formar compuestos ya

que estos no se encuentran libres en la naturaleza; en relación con los tipos de enlace se encontró a nivel general los estudiantes no los reconocen.

A nivel general en el contexto de la educación colombiana, los estándares en Ciencias Naturales propuestos por el Ministerio de Educación Nacional para el Ciclo Cuarto (MEN, 2004), proponen que el estudiante establezca relaciones entre distintos modelos que permitan predecir y explicar la naturaleza y el comportamiento de fenómenos que impliquen cambios físicos o químicos, por tal razón y a la luz de los hallazgos en la aplicación del instrumento, es importante generar un cambio conceptual en los alumnos frente a estas temáticas. En caso particular en la revisión del plan curricular trabajado en la institución para la asignatura de química, se encontró la temática de reacciones químicas para lo cual se considera importante conocer el enlace químico como modelo de reestructuración de los átomos que participan en dichas reacciones.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

¿Qué son las ideas previas?

Las ideas previas se consideran construcciones que son elaboradas como mecanismo de adaptación al medio, o como respuestas al tratar de dar explicaciones a los fenómenos o situaciones que se les presentan y que en determinados casos no son claros para los estudiantes estas ideas pueden ser originados por factores escolares, culturales y sociales (Municio y Crespo, 1998) con esto surge la necesidad de interpretarlos de otra manera para poder combatirlas (Bello, 2004). El constructivismo ve al estudiante como un eje activo en su propio aprendizaje y de ahí derivan muchos otros modelos que parten de este argumento para validar la importancia de las ideas previas en el

aprendizaje de los estudiantes (Talanquer, 2004), de esta manera algunas de estas ideas pueden generar aprendizajes significativos (Talanquer, 2011), sin embargo otras pueden llegar a ser demasiado resistentes al cambio conceptual. En este sentido los estudios realizados desde la didáctica de las ciencias, evidencian que algunos conceptos de la ciencia en general y de la química en particular, presentan bloques de ideas previas que se muestran como construcciones universales que persisten a pesar de varios años de estar tratando de generar el cambio conceptual de estas mismas (Bello, 2004), entre estos conceptos se encuentra el enlace químico (Kind, 2004).

Modelo de Cambio Conceptual El modelo de cambio conceptual surge como respuesta a la necesidad de cambiar y en algunos casos modificar las ideas previas de los estudiantes, varios autores han desarrollado propuestas sobre las metodologías que podrían propiciar un cambio conceptual en los mismos; George Posner y Kenneth Strike, conciben el aprendizaje como un proceso de cambio conceptual y proponen cuatro condiciones principales para que sea posible propiciar dicho cambio en los estudiantes: * “Debe existir una insatisfacción con las concepciones existentes”. * “Una nueva concepción deber ser mínimamente comprendida”. * “Una nueva concepción debe parecer, inicialmente, plausible”. * “Una nueva concepción debe sugerir

la posibilidad de un programa de investigación fructífero”. (Strike y Posner, 1985) (Flores, 2007). La propuesta anterior permite evidenciar el referente histórico-epistemológico que retoman Strike y Posner (1985) en el diseño de su modelo, haciendo una analogía del aprendizaje con los cambios paradigmáticos según Thomas Kuhn como estructuradores del nuevo conocimiento, las insatisfacciones asimiladas con los periodos de crisis de la ciencia y el aprendizaje basado en el cambio conceptual como un cambio de paradigma, además de relacionar el aprendizaje individual con el desarrollo del conocimiento social (Marín, 1999). 4

El Cambio Conceptual desde Hewson y Beeth El aprendizaje como cambio conceptual es un proceso de construcción, en donde el nuevo conocimiento interactúa con el conocimiento existente para que el nuevo pueda ser reconciliado con el existente si es posible, o en caso contrario provoque el rechazo de las concepciones que de una u otra forma se oponen a él; Hewson y Beeth (1995) toman como referente dos conceptos que introducen Strike y Posner (1985) inspirados en Piaget, la asimilación y la acomodación considerados como dos formas de cambio conceptual. “(…) la asimilación implica los tipos de aprendizaje en donde no se requiere una revisión conceptual mayor, mientras la acomodación es un proceso gradual que implica una reestructuración para obtener la nueva concepción, aunque también puede ser vista como una competición entre concepciones (…)” (Bello, 2004, p. 211), donde el término reestructuración es entendido por Torres (1991), como el reemplazo de los conceptos no adecuados para la comprensión de un fenómeno. De la misma manera Strike y Posner (1985), proponen teniendo en cuenta la definición de ecología conceptual entendida como los conceptos o recursos cognitivos corrientes del individuo, tales como analogías y metáforas, ejemplos de imágenes, experiencias pasadas, compromiso epistemológico, conceptos y creencias metafísicas, conocimientos en otros campos y anomalías que las ideas que posea el individuo determinan sus nuevas concepciones (Flores, 2007). De tal manera para Hewson y Beeth la metodología propuesta para generar un cambio conceptual debe cumplir las siguientes pautas:

Explicitación de las ideas en debates en el aula: los alumnos deben identificar sus ideas previas y las de sus compañeros y considerarlas al mismo nivel que las ideas del profesor, siendo consientes de sus propias ideas que muchas veces no han sido consideradas importantes en su proceso de aprendizaje (Campanario y Moya, 1999); Hewson y Beeth (1995) hacen algunas recomendaciones para poder hacer explicitas las ideas de los estudiantes en el aula, proponen que el profesor introduzca una temática que genere diversas opiniones, dicha temática puede ser introducida por medio de una pregunta, demostración o la explicación de un concepto por parte de los estudiantes antes de dar inicio a la clase, siempre teniendo en cuenta que la actividad no tenga un componente calificativo (Hewson y Beeth,1995). El estatus de las ideas tiene que ser discutido y negociado: los alumnos deben elegir entre sus opiniones y de las de los demás dándole una importancia en cuanto a su capacidad para ser mejor comprendida, para realizar esa elección los alumnos deben hacer uso tanto de su ecología conceptual como de sus criterios epistemológicos (Campanario y Moya, 1999). La justificación de las ideas científicas tiene que ser un componente explícito: para que las ideas nuevas que se presentan a los alumnos sean claras al igual que la importancia de sustituir sus antiguas ideas, las ideas que se presentan deben parecer verdaderas y ser compatible con otras ya aprendidas, además de no contradecir las concepciones metafísicas que ya poseen (Campanario y Moya, 1999), es decir, que para asignar un estatus a las ideas previas de los estudiantes estas deben ser inteligibles, plausibles y útiles (Hewson y Beeth, 1995). 5

El debate en el aula tiene que ser explícitamente meta-cognitivo: Hewson y Beeth referencian la definición de Flavell (1976) de meta-cognición, como el conocimiento acerca de los procesos y resultados cognitivos de uno mismo (Hewson y Beeth, 1995), así para que se propicie un cambio conceptual los alumnos deben ser consientes de su propio proceso de aprendizaje al decidir sobre la utilidad, plausibilidad y inteligibilidad de las ideas (Campanario y Moya, 1999). Para Hewson y Beeth (1995), el cambio conceptual requiere de tres factores:  Profesor: es el encargado de guiar el

debate en el aula, siendo el allanador de las ideas previas, es el encargado de buscar soluciones para que sus estudiantes se sientan satisfechos con sus propias ideas.  Estudiante: debe hacerse consciente

de sus propias ideas y aceptar la responsabilidad de su propio aprendizaje.  Clima en el aula: una característica

importante del buen desarrollo de actividades en el aula debe ser el respeto mutuo de las ideas.

Cambio conceptual y Enlace Químico Algunas temáticas de la enseñanza de la química presentan la tendencia de generar más ideas previas en los alumnos por su complejidad y su grado de abstracción como es el caso del enlace químico. Según Linus Pauling, la importancia del enlace químico radica al ser un concepto estructurante de otras teorías científicas (García, 2006); de esta manera un aprendizaje significativo de otras teorías científicas necesita relacionar preconceptos estructurantes del modelo de enlace químico, por esta razón es importante que los estudiantes reconozcan propiedades como la electronegatividad, fuerzas de atracción, entre otros para entender por ejemplo cómo ocurre una reacción química a nivel molecular ó para poder entender las diversas teorías de enlace químico. Las reacciones químicas se presentan generalmente a los estudiantes de secundaria como ecuaciones para completar, pero no se tiene en cuenta que para saber los productos de una reacción química se debe conocer que enlaces se rompen y cuales se forman, pero esta relación no es mostrada a los estudiantes, por el contrario se muestran como dos temas diferentes y aislados, por tal razón presentan dificultades en el momento de relacionar el cambio energético de una reacción química con enlaces rotos y formados (De Posada, 1999).

ANTECEDENTES

El cambio conceptual ha sido trabajado como herramienta para la enseñanza de algunos temas de la ciencia, por ejemplo Torres (1991) reconoce los trabajos sobre fuerza y movimiento (Clement, 1982), masa, volumen y densidad (Hewson y Hewson, 1983), los cuales han sido objeto de una revisión teórica de la aplicación de este modelo. Torres (1991), en su tesis de maestría sobre una aplicación de los principios de la teoría del cambio conceptual y la ecología conceptual para el aprendizaje de los conceptos químicos: Enlace Químico, propone una estrategia pedagógica basada en el cambio conceptual como proceso de enseñanza, donde tiene como objetivo general mejorar el aprendizaje de los conceptos químicos y modificar aspectos como la visión de ciencia, aproximándose a una estrategia diferente a la tradicional.

La estrategia fue aplicada a un grupo de 30 estudiantes de grado décimo, en ella se tuvo en cuenta las ideas previas de los mismos, sobre los tipos de enlace químico, el enlace químico en las moléculas diatómicas, y la interpretación de la reacción química como proceso de ruptura y formación de nuevos enlaces, los resultados obtenidos fueron contrastados con un grupo de control para el cual no se tuvo en cuenta las ideas previas y se explicó de manera tradicional dicho tópico. Como producto de la investigación se concluyó que el uso de las ideas previas como punto de partida ayuda al aprendizaje de los conceptos químicos, ya que la diferencia entre los dos grupos fue evidente, sin embargo cabe resaltar la importancia en la disposición de los alumnos frente a aplicación de dicha estrategia debido a que estos al no recibir beneficios de una nota cualitativa mostraron falta de compromiso frente a la actividad.

ASPECTOS METODOLÓGICOS Para la construcción de una propuesta basada en las teorías del Cambio Conceptual acerca de los conceptos estructurantes del enlace químico, se tienen en cuenta principalmente los resultados obtenidos en la aplicación de un instrumento diseñado para la identificación de las ideas previas que tienen los estudiantes de grado octavo del Colegio Jesús Maestro sobre esta temática, este primer aspecto representa la fase de intervención de campo (fase uno). Para la fase dos se realizó la revisión teórica del cambio conceptual como modelo de enseñanza y su importancia como herramienta valiosa para enfrentarse a las ideas previas de los estudiantes y ofrecer alterna-

tivas diferentes a las tradicionales, evidenciando los referentes teóricos del modelo (posturas Ausubel, Piaget, Vigotsky) y las posturas de diferentes autores que han trabajado este modelo entre los que se encuentran Posner (1982), Chi (1994), Vosniadou (1994), Hewson y Beeth (1995), entre otros. Se realiza una propuesta basada en los postulados de Hewson y Beeth (1995), con el fin de propiciar un cambio conceptual, actitudinal y procedimental que faciliten la enseñanza y aprendizaje de los conceptos estructurantes del enlace químico y los tipos de enlace químico. 7

Diagrama 1. Fases de desarrollo de la propuesta de cambio conceptual.

La propuesta es una secuencia de actividades de 10 ítems (ANEXO) con la cual se pretende que los alumnos reconozcan la influencia del tipo de enlace químico en las propiedades de los compuestos, de

la misma manera, se busca que mejoren su comprensión y argumentación frente a los fenómenos que observan en la naturaleza partiendo de la interacción con sustancias de uso cotidiano

Objetivo

Identificación ideas previas.

Confrontación y discusión de ideas previas.

Conocer ideas generadas durante las anteriores actividades.

Actividad Realización de un debate. Elaboración de un mapa conceptual.

Práctica de laboratorio. Salida de campo. Realización de un debate sobre la práctica de laboratorio y de la salida.

Realización de un informe de la práctica. Entrega diario de campo de la salida.

Retroalimentar y aclarar dudas y conceptos a los estudiantes.

Realizar una retroalimentación con la que pueda aclarar las dudas que surgen durante la elabora ción del informe y el diario de campo, además efectuará una explicación de los conceptos estructurantes del enlace químico y de los tipos de enlace químico.

Afianzar las nuevas ideas

Elaboración y explicación de un poster frente sus compañeros. Realización de un escrito que recoja las temáticas vistas.

Con el objetivo de justificar la necesidad del cambio conceptual, actitudinal y procedimental, durante el desarrollo de las actividades los estudiantes deben tener claro que se están modificando sus conocimientos.

Tabla 1. Objetivos de la secuencia de actividades.

IMPLICACIONES PEDAGÓGICAS Y DIDÁCTICAS DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO DE CAMBIO CONCEPTUAL EN LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA

El cambio conceptual se considera una herramienta importante en la enseñanza de las ciencias en general y de la química en particular, ya que retoma el papel de la ideas previas de los estudiantes como eje central de la enseñanza, pretende por medio de actividades basadas en los principios básicos ya mencionados, propiciar el cambio de conceptual modificando o complementando las ideas previas que poseen los estudiantes. El enlace químico es una temática que genera gran dificultad en su aprendizaje, ya que posee un nivel de abstracción alto, que

ocasiona que los estudiantes lo interpreten de muchas maneras erróneas y no logren entenderlo. Este modelo permite confrontar las ideas previas de los estudiantes con las ideas científicas y generar insatisfacciones que crean la necesidad de modificar o sustituir las ideas previas, de tal manera que se llegue a la construcción de nuevos conocimientos, a partir de mejores procesos cognitivos y de interpretación que propicien la implementación de modelos de enseñanza diferentes al tradicional, dando otra perspectiva sobre la enseñanza de las ciencias.

CONSIDERACIONES FINALES

Los conceptos estructurantes del enlace químico

como electronegatividad, iones, átomos, moléculas, entre otros, son importantes en cuanto permiten comprender las teorías de enlace químico, las cuales posibilitan predecir propiedades físicas de los compuestos químicos, por ejemplo uno de los factores que determinan la solubilidad en agua es la polaridad de las moléculas, característica que se determina por el tipo de enlace y la diferencia de electronegatividad de cada uno de los elementos que constituyen la molécula. Por otra parte, llevando el enlace químico a un contexto más aplicativo las teorías de enlace como por ejemplo la teoría del enlace de valencia permite predecir la geometría de de la molécula, pero para poder

aprender dichas teorías es necesario manejar conceptos como los anteriormente mencionados. Así se hace necesario propiciar en los estudiantes un cambio conceptual en las ideas particulares que los estudiantes presentan sobre estos conceptos y en general sobre los tipos de enlace químico; en este modelo didáctico uno de los aspectos más importantes es la insatisfacción que debe sentir los estudiantes con sus ideas previas, que es lo que en cierta medida favorece la construcción de nuevos conocimientos; así mismo es importante que el estudiante sea consciente del proceso de cambio que se genera con dichas insatisfacciones.

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de los principios de la teoría del cambio conceptual y la ecología conceptual para el aprendizaje de los conceptos químicos: Enlace Químico. (Tesis de Maestría). Universidad Pedagógica Nacional, Bogotá.

ANEXO SECUENCIA DE ACTIVIDADES 1.- Los estudiantes deben realizar un mapa conceptual por cada uno de los tipos de enlace que conozca, donde evidencie los conceptos que considere importantes y la relación entre ellos. 2.- Teniendo en cuenta las siguientes cuestiones el docente deberá guiar un debate. ¿Cómo creen que se unen los átomos? ¿Por qué creen que se unen los átomos? ¿Cree que hay alguna diferencia en la unión de los átomos de la sal y entre los átomos de azúcar? Si existen, ¿por qué se dan estas diferencias? ¿Qué diferencia existe entre el agua de mar y el agua de los ríos? 3.- Practica experimental Conductividad del agua con sal común, sal marina y con Azúcar: (Trabajo realizado en grupos de 3 personas) Materiales Dos vasos desechables 3 Cables de cobre de 50cm c/u Bombillo pequeño con roseta 1 pila de 9V

Reactivos Agua Sal común Sal marina Azúcar

Procedimiento

     

Disuelva en medio vaso con agua de dos a tres cucharadas de azúcar y en el otro vaso disuelva de dos a tres cucharadas de sal. Conecte los dos cables a la roseta donde se pone el bombillo dejando un extremo de cada uno de los cables. Uno de los dos extremos se une a la pila y el otro se introduce en el vaso El cable que sobra unirlo a la pila y el extremo que queda libre introducirlo al vaso con sal. Repetir el procedimiento para la solución de azúcar. Observar y describir lo sucedido.

4. Salida de campo Se llevara a los estudiantes a las fuentes naturales de la sal (minas de Nemocon) y de la materia prima para el azúcar (Ingenio Providencia), con el fin de que conozcan las diferencias en estas fuentes y en los procesos de extracción y refinación. Los estudiantes deben tomar apuntes de lo observado donde tengan en cuenta los siguientes parámetros  Fuente natural.  Forma en la que se encuentra en la naturaleza.  Proceso de extracción  Proceso de refinación  Diferencias entre la sal y el azúcar. 5. A partir de los resultados obtenidos en la práctica y los procesos observados en la salida de campo, los estudiantes deben responder las siguientes preguntas con su grupo de trabajo, para posteriormente discutirlas con todo el grupo:

       

¿Por qué el bombillo se enciende cuando los cables se introducen en la solución que contiene sal y no en la que contiene azúcar? ¿Qué propiedades químicas y físicas de estas sustancias permiten explicar este fenómeno? ¿Cree que la forma en la que se unen los átomos de la sal y los átomos del azúcar influye en lo ocurrido en la práctica? Según lo observado en la práctica, ¿seguiría de acuerdo con las respuestas dadas en las preguntas propuestas antes de la práctica? Plantee una pregunta acerca de alguna inquietud surgida con respecto a la práctica experimental ¿Cuáles son las diferencias en las fuentes naturales de la sal y el azúcar? ¿Qué tipo de enlace presentan los cristales de la sal y el azúcar?

6. a) Realizar un informe de laboratorio, en donde se explique el fenómeno sucedió partiendo de los siguientes parámetros: Objetivos Resultados Análisis de resultados Conclusiones b) Entregar un diario de campo realizado en la salida a las fuentes naturales de la sal y el azúcar. 7.- Retroalimentación conceptual por parte del docente a partir de:  Aclaración de conceptos  Resolución de dudas  Explicación tipos de enlace 8.- A cada grupo de trabajo, el docente asignará un compuesto químico para que el estudiante represente sus propiedades químicas y físicas en un poster y argumente, frente a sus compañeros, dichas propiedades con el tipo de enlace que presenta, además debe dar cuenta de su aplicación industrial. 9.- El estudiante debe realizar un escrito donde exponga todos lo aprendido durante la secuencia de actividades.

Nota: durante todo el proceso los estudiantes deben ser consientes que se están modificando sus conocimientos. La evaluación para esta secuencia se realizará durante todo el desarrollo de las actividades teniendo en cuenta parámetros como: participación, entrega de trabajos, constancia, proceso de aprendizaje y actitud hacia las actividades.

GENERACIÓN DE ACTITUDES FAVORABLES HACIA LAS CIENCIAS DESDE UNA PERSPECTIVA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE POR INVESTIGACIÓN

Carmen Cecilia Cortés Rubiano

dqu920_ccortes@pedagogica.edu.co

Martha Patricia Rodríguez Chagualá dqu956_mrodriguez@pedagogica.edu.co

RESUMEN El presente trabajo busca mostrar la importancia de los proyectos en el aula y la relación de la química con la vida cotidiana, buscando así, promover la investigación en la educa ción básica, de tal modo que se utiliza el modelo enseñanza-aprendizaje por investiga ción como herramienta metodológica, el cual permitió a los estudiantes adquirir habilida des de interpretación, argumentación y sobre todo, de relación y participación. Lo anterior posibilita al estudiantado proponer fenómenos cotidianos y entender su relación con la química gracias a los proyectos desarrollados. PALABRAS CLAVE Enseñanza-aprendizaje, aprendizaje por investigación, proyectos, PGA, tratamiento de agua potable ABSTRACT This paper aims to show the importance of classroom projects and the relationship of chemistry to everyday life, looking well, promote research in basic education, so that using the teaching-learning model as a tool for research methodology, which allowed students to acquire skills of interpretation, argument and above all, re spect and participation. This enables the students to propose everyday phenomena and understand their rela tionship with chemistry thanks to the projects developed. Finally determined as these activities generate favorable or unfavorable attitudes of students towards science and in particular to the chemical. Keywords Teaching-learning, learning research, projects, PGA, drinking water treatment

INTRODUCCIÓN. A lo largo del tiempo se ha identificado, que la enseñanza de las ciencias ha optado por un modelo tradicional, lo que conlleva a que los estudiantes no posean motivación alguna por dicha disciplina, así mismo, se observa las fallas que los estudiantes tienen al mo mento de interpretar, argumentar y proponer una problemática del diario vivir, dando como resultado la incapacidad de responder a los retos de la vida diaria. Por esto, se hace necesario incentivar al es tudiantado a relacionarse con los fenómenos, de tal manera que adquieran un interés pro pio hacia la química. De modo que La educa ción en ciencias no solo debe promover el aprendizaje de conceptos científicos, sino también, debe abarcar la formación de acti tudes e intereses favorables hacia la ciencia y en particular hacia la química, para que en el individuo adquiera habilidades partici pativas, argumentativas propositivas e inter pretativas y a su vez desarrolle habilidades y capacidades para comprender situaciones de su cotidianidad. En este orden de ideas se inició con una se rie actividades donde se buscó que los estu diantes se generaran preguntas del ¿por qué de los hechos? A partir de estas situaciones iníciales, el trabajo práctico pedagógi co se basa en el modelo didáctico para la enseñanza-aprendizaje de la química por investigación. El uso de experiencias, casos y demás rela cionados con la vida cotidianidad, es un vía pertinente para abordarse las temática de la química y realizar actividades donde el es tudiantado proponga posibles alternativas de solución para una situación problema como lo es: El tratamiento de agua potable, ya que es un recurso que está al alcance de to dos los seres humanos y a su vez es indis pensable para el diario vivir, pero poco se conoce de su tratamiento para el consumo

humano, por ello se selecciona esta temática para introducirla en el curso de química de grado décimo.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En el período de observación e identificación del problema se determinó que los estudian tes de grado décimo, de colegio liceo nacio nal Antonia santos, presentan gran dificultad para interpretar y dar solución a problemas cotidianos de la vida diaria desde la química, dando como resultado el desagrado por la disciplina al no poder establecer la relación de lo aprendido con lo vivido. En este sentido se formula la siguiente pregunta problema: ¿Es posible que un modelo de enseñanzaaprendizaje, centrado en investigación, per mita que los estudiantes relacionen fenóme nos de la vida cotidiana desde la química y favorezca sus actitudes hacia esta? MARCO TEÓRICO Para el desarrollo de esta propuesta se hace necesario definir algunos términos relevantes relacionados con el modelo enseñanza – aprendizaje por investigación y algunos ante cedentes que permiten tener una visión más clara de lo que se llevo a cabo. ENSEÑANZA-APRENDIZAJE POR INVESTIGACIÓN. La idea central del modelo de aprendizaje de las ciencias como investigación que se pro puso consiste, como acabamos de ver, en el tratamiento de situaciones problemáticas abiertas de interés, a través de las cuales lo alumnos puedan participar en la construcción de los conocimientos. Una primera cuestión que ello plantea, recordemos, es la de hasta qué punto los alumnos pueden (re) construir unos conocimientos que tanto tiempo y es fuerzos han exigido a los científicos más no tables. (Gil. Pérez, D. 1992)

Este modelo didáctico de carácter alternativo se propone como finali dad educativa el "enriquecimiento del conocimiento de los alumnos" en una dirección que conduzca hacia una visión más compleja y crítica de la realidad, que sirva de fundamen to para una participación responsa ble en la misma. Se adopta en él una visión relativa, evolutiva e inte gradora del conocimiento, de forma que en la determinación del conoci miento escolar constituye un refe rente importante el conocimiento disciplinar. (Francisco F. García Pé rez 2000) PROGRAMA GUÍA DE ACTIVIDA DES “Los Programas Guía son propues tas de desarrollo de unidades didác ticas, se conciben como un conjun to de actividades con una secuencia lógica y en orden creciente de difi cultad que se van intercalando con información que el estudiante va consultando. Para trabajar con los Programas Guías de Actividades

(PGA), los estudiantes deben realizar una tarea ordenada para abor dar el trabajo propuesto. El maestro juega el papel de guía del aprendi zaje teniendo especial cuidado que las actividades no supongan peque ños trabajos aislados e inconexos. (Rodríguez ,J. Hernández, D . Castrillón, W. 2009) INVESTIGACIÓN DIRIGIDA La investigación dirigida es una acti vidad experimental que requiere la participación activa del estudiante y que orienta la búsqueda de una evidencia que permita resolver un problema práctico o contestar un cuestionamiento teórico. Este es un proceso de indagación que usual mente lo realiza el estudiante en for ma individual o grupal, luego que el maestro asigna un trabajo, y para lograr el cumplimiento de los objeti vos, proporciona a los estudiantes una guía, para que ellos la manejen y puedan realizar su proyecto. (Mora. A 2005)

Teniendo en cuenta estos conceptos claves, se da paso al referente teórico más im portante de este trabajo, se le da la connotación importante ya que es el antecedente encontrado acerca de la propuesta realizada. A continuación se presenta un esque ma del artículo:

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

-Comprobar si el modelo pedagógico y di dáctico de enseñanza-aprendizaje por in vestigación resulta ser apropiado para in centivar, motivar al estudiantado y así mis mo identificar como el modelo afecta favo rablemente o desfavorablemente las actitu des de los estudiantes hacia las ciencias, y en particular de la química.

-Identificar las ventajas y desventajas del modelo para favorecer las actitudes de los estudiantes hacia la química.

-Indagar si los estudiantes adquieren mayor

habilidad para explicar los fenómenos de la vida cotidiana desde la química. - Elaborar e implementar instrumentos que permitan identificar el desarrollo intelectual y actitudinal que tienen los estudiantes an tes y después del la incorporación del mo delo

METODOLOGÍA

Datos de identificación:

Técnicas e instrumentos de recolección de infor mación :

Colegio: liceo nacional Antonia santos J.M. Grado: decimo ( 10.01 y 10.03) Número de estudiantes: Control:31 Piloto:12 Total:43 Guías de laboratorio. Prácticas de laboratorio. Avances de los proyectos. Test de actitudes hacia la ciencia.

ESTRATEGIA METODOLÓGICA

Se hace necesario destacar, que en la fase intermedia, al grupo piloto de estudiantes se le dio el nombre de “grupo de investiga ción “, al cual se le aplica la estrategia metodológica, la que se describe a continuación:

RESULTADOS La puntuación de la escala de valores im plementada, consiste en sumar algebrai camente los valores asignados por los estudiantes para los ítems (5,8,10,12,17,18,20) donde la puntuación 28 es la más favorable hacia la química. Para la cuantificación de los resultados obtenidos en este test se hizo necesario realizar un paralelo con las preposiciones no favorables hacia la química como son los ítems (2, 4, 9, 11, 15, 16, 19), de tal modo que la suma algebraica para estos

ítems es 119 lo cual indica una actitud muy desfavorable hacia la química. Por lo tanto se realizo un intervalo en el cual se clasificaron los puntajes obtenidos de los estudiantes, de este modo el intervalo pa ra actitudes favorables es 28 hasta 59, para actitudes neutras el intervalo oscila 60 hasta 87, y para actitudes desfavorables está entre 88 hasta 119. A continua ción se reportan los resultados obtenidos

GRUPO DE INVESTIGACION “PILOTO” N° ESTUDIANTES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TOTAL

PUNTAJE DESFAVORABLE

PUNTAJE NEUTRO

PUNTAJE MUY FAVORABLE

49 72 79 36 58 50 46 76 58 83 65 1

50 7

Tabla 1. Actitudes de los estudiantes, del grupo piloto, hacia la química

GRUPO CONTROL N° ESTUDIANTES

PUNTAJE DESFAVORABLE

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 TOTAL

104

PUNTAJE NEUTRO

PUNTAJE MUY FAVORABLE

67 101 114 79 86 61 57 99 101 75 96 63 112 109 61 75 75 64 82 78 81 68 109 111 119 116 65 78 55 106 13

Tabla 2. Actitudes de los estudiantes, del grupo control, hacia la química

Gráfica 1. Actitudes, hacia la química de los estudiantes, del grupo de investigación.

ANÁLISIS DE RESULTADOS Resulta necesario analizar y contrastar los resultados obtenidos del grupo control y del grupo piloto, por consiguiente se reportan las gráficas correspondientes con su respectivo análisis para cada grupo. Como se puede observar en la Gráfica 1, se evidencia que del total de los estudiantes del grupo de investigación, el 59% presenta una actitud favorable hacia la química, siendo este un porcentaje favorable en comparación a lo obtenido en el test N° 1, sin embargo, se evidencia un porcentaje alto para actitudes neutras, dando así prioridades a otras aé reas de conocimiento, marcando una gran afinidad por la parte de artes, sin ser indife rentes con los saberes científicos y en parti cular químicos y finalmente, se evidencia un porcentaje considerablemente pequeño que posee actitudes desfavorables hacia la quí mica.

cia que seis por ciento tienen actitudes fa vorables hacia la química, siendo este un resultado muy desalentador para la ciencia en general. Se realizó el paralelo entre los resultados obtenidos para cada uno de los grupos te niendo en cuenta los porcentajes favorables y desfavorables hacia la química en donde se reporta el resultado final de la propuesta pedagógica y didáctica planteada para fa vorecer las actitudes de los estudiantes ha cia la ciencia. En la gráfica 3, se observa la diferencia marcada entre los grupos de estudio frente a las actitudes hacia la ciencia.

Gráfica 3. Comparación de las actitudes, hacia la química, de los grupos en estudio Gráfica 2. Actitudes, hacia la química, de los estudiantes del grupo control

Observando los resultados obtenidos se ha ce evidente que los estudiantes presenta mayor afinidad por otros campos del saber dando como resultado una alta indiferencia al saber químico ya que se obtiene el cua renta y dos por ciento de estudiantes con actitudes desfavorables hacia la química .sin embargo se reporta que el 52 por ciento de los estudiantes poseen una actitud neutra, lo que indica que la química no es les el del todo indiferente. Finalmente se eviden

El modelo implementado permite adquirir un actitud positiva hacia la ciencia y particular hacia la química. Obteniéndose una diferen cia alta en cuanto a los porcentajes favora bles y desfavorables hacia la ciencia entre los dos grupos. Finalmente se puede deducir que la pro puesta pedagógica y didáctica planteada, desde el modelo enseñanza aprendizaje por investigación, permite generar actitudes fa vorables hacia la química.

CONCLUSIONES -El objetivo general se cumple porque se evidenció que la enseñanza –aprendizaje de la química al relacionarlo con la vida cotidiana despertó el interés hacia la quí mica favoreciendo las actitudes del los es tudiantes en ambos grupos como se observa en la gráfica N0 1 y gráfica N02 donde se obtiene el 59% de actitud favorable con el grupo piloto y el 6% con el grupo control.

- Este proyecto, lo mismo que el trabajo realizado por -Chamizo J.A., Sosa P., Sosa A. “Modelo didáctico para el aprendizaje de la química básica con alumnos de bajo desempeño facultad de química, universidad nacional autónoma de México” permitió que el estudiante desarrolle competencias de interpretación, argumentación y proposición dando como resultado actitudes favorables hacia la química .

- La implementación de salidas pedagógi cas y didácticas en el área de química relacionada con procesos industriales re sultó motivante para los estudiantes pro moviendo así su interés por el saber químico y su actitud como se muestra en la gráfica 3 al realizar el paralelo entre el grupo piloto y control. A partir de rela ción teórica - práctica en la enseñanza aprendizaje de la química que se reali zó permitió g generar habilidades y acti tudes favorables hacia la química obte niéndose los resultados del test 3 el valor menor para los ítems. (5, 8, 10, 12, 17, 18, 20) que se relacionan directamente con la química. Como se reporta en las tabla 1y 2.

BIBLIOGRAFÍA

* Chamizo J.A., Sosa P., Sosa A. Modelo didáctico para el aprendizaje de la química básica con alumnos de bajo desempeño facultad de química, uni versidad nacional autónoma de Méxi co. 04510 México D.F., México de, http://ww.joseantoniochamizo.com/ pdf/0201_46.pdf. Recuperado el 15 de julio de 2012. * Francisco F. García Pérez (2000, Febrero 18). Los modelos didácticos como instrumento de análisis y de in tervención en la realidad educati va .Biblio 3W. Revista Bibliográfica de Geografía y Ciencias Sociales .Universidad de Barcelona 207 pp.6-7 * Gil, Pérez D. (1992). Contribución de la historia y la filosofía de las ciencias al desarrollo de un modelo de ense

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Investigación PPDQ Laboratorios Virtuales “LVs” como herramienta de enseñanza aprendizaje de la química a partir del modelo de Resolución de Problemas Zúñiga G., Laura1. dqu.lzuniga@pedagogica.edu.co Donato E., Andrés1 dqu925_adonato@pedagogica.edu.co

RESUMEN El presente estudio se realizó con estudiantes de la Universidad Santo Tomás de Aquino (USTA), de las carreras de Ingeniería Civil, Ambiental y Mecánica, en el espacio académico de Química General y Química Orgánica; quienes en su gran mayoría son apáticos a la química, consideran que los temas son difíciles de entender y no encuentran utilidad a lo que aprenden. Con el fin de mejorar las actitudes de los estudiantes, se elaboraron y aplicaron instrumentos basados en la resolución de problemas, abordando temáticas como gases, titulaciones, aldehídos y cetonas, de manera contextualizada a su entorno y carrera profesional, articulando los laboratorios virtuales (LVs) y los laboratorios tradicionales. Como resultados, y con ayuda de una prueba tipo Likert, medida en criterios como el agrado, motivación, utilidad y grado de conocimiento; se evidenció una mejora en la actitud de los estudiantes, y se mostraron las ventajas y desventajas de trabajar con los LVs. Palabras clave: Actitudes, Aprendizaje, Laboratorios Virtuales, Laboratorios Tradicionales, Resolución de Problemas. ABSTRAC This study was conducted with students from the University of St. Thomas Aquinas (USTA), the careers of Civil, Environmental and Mechanical academic space General Chemistry and Organic Chemistry, who are mostly apathetic to chemistry consider that the issues are difficult to understand and are not useful to what they learn. In order to improve student attitudes, we developed and applied instruments based on problem solving, addressing issues such as gas, qualifications aldehydes and ketones, so contextualized to their environment and career, articulating the VL (LVs ) and traditional laboratories. As a result, after applying a test Likert criteria such as pleasure, motivation, utility and degree of knowledge, evidenced an improvement in the attitude of the students, the advantages and disadvantages of working with LVs. Key words: Attitudes, Learning, Virtual Labs, Labs Traditional Problem Resolution.

Estudiantes del Departamento de Química de la Universidad Pedagogica Nacional UPN

INTRODUCCIÓN

Las prácticas de laboratorio en la enseñanza de las ciencias, han sido discutidas y muy cuestionadas desde hace tiempo, puesto que los resultados no son satisfactorios. Se ha estudiado el cumplimiento de los objetivos que en dichas actividades se plantean, su relación con la resolución de problemas, su concordancia con la cultura científica, y el desarrollo de los conocimientos de los estudiantes (Benítez, 2008), evidenciando que las prácticas tradicionales no han contribuido a un aprendizaje significativo ni a un acercamiento de lo que realmente es el trabajo científico. Con el avance de las nuevas tecnologías, los Laboratorios Virtuales (LVs) se han convertido en un bum en la enseñanza de las ciencias; a pesar de esto, pocos autores han trabajado en la incorporación de estas plataformas virtuales en el currículo de ciencias. Basados en el trabajo de Chiarenza (2011) es posible hacer una evaluación que incluya dos aspectos de los LVs: el tecnológico, como una herramienta en sí misma, sus características y la capacidad que tiene esta para incidir en la interactividad del proceso de enseñanza y aprendizaje; y el pedagógico; qué características y potencialidades tiene esta herramienta desde el punto de vista de su utilización pedagógica, el papel que desempeña en el diseño instruccional del proceso. Estas plataformas acercan y facilitan, a un gran número de alumnos, la realización de experiencias (Rosado y Herreros, 2005), pero carecen de un sentido pedagógico y didáctico ya que no se tiene en cuenta la necesidad del alumno, no se realizan estu

dios o caracterizaciones previas del material y el contexto. Por el contrario, en un laboratorio tradicional (LT), los recursos en personas y espacios son restringidos, debido a su masificación (gran demanda escolar) y a problemas presupuestales; ya que se requiere la presencia física del estudiante y la supervisión del profesor. Por otro lado, la actitud del estudiante hacia el aprendizaje de las ciencias incide de manera directa sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje (Galindo, 2011). Los trabajos realizados desde el modelo de resolución de problemas, presentan maneras de motivar al estudiante mediante el planteamiento de situaciones problema, contextualizadas, con claridad y consistencia, y que sean de su interés. En este trabajo se pretende articular las situaciones problemas con los LVs, con el fin de mejorar las actitudes de los estudiantes frente al aprendizaje de la Química.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Los resultados obtenidos durante la etapa de diagnóstico, realizada a un grupo de estudiantes de la USTA, de las carreras de Ingeniería Civil, Ambiental y Mecánica, en el espacio académico de Química General, demuestran que las actitudes de los estudiantes hacia la química son negativas, la gran mayoría de ellos son apáticos a la química, los temas son difíciles de entender y expresan que “esa asignatura ni tiene que ver con nuestra vida diaria” a pesar de que su carrera involucra un fuerte componente científico.

Marco teórico

En la enseñanza de las ciencias, particularmente de la química, es relevante promover la discusión y argumentación de los diferentes tópicos contextualizados en la vida cotidiana de los estudiantes; se debe enseñar desde un componente lúdicovirtual, ofreciendo actividades llamativas en ambientes virtuales; que potencien y refuercen los saberes químicos, generen habilidades y actitudes positivas frente a la ciencia, haciendo uso de situaciones problémicas. Lo que se pretende enseñar al estudiante es a comprender, interpretar y analizar el mundo en que vive, sus propiedades y sus transformaciones (Pozo 2004), recurriendo a nuevas tecnologías y a la implementación de una Química de la cotidianidad que genere espacios propicios para aumentar la curiosidad y el anhelo de aprender nuevas temáticas complejas. El modelo de resolución de problemas surge como consecuencia de considerar el aprendizaje como una construcción social que incluye conjeturas, pruebas y refutaciones con base en un proceso creativo y generativo Coronel & Curotto, (2008). Se hace necesario que el estudiante cuestione su realidad y su entorno, para que a través del planteamiento de situaciones problema contextualizadas, sea capaz de proponer alternativas de solución a partir de un trabajo autónomo de búsqueda, de desarrollo de procedimientos experimentales, consultas, y procesos que le impliquen la construcción de un conocimiento a partir de la activación de sus ideas previas y la nueva información.

Las situaciones problemas se entienden, según Coronel & Curotto (2008), como aquellas situaciones que demandan reflexión, búsqueda, investigación y donde, para responder, hay que pensar en las soluciones y definir una estrategia de resolución que no conduce, precisamente, a una respuesta rápida e inmediata, incluso dicho problema puede no tener solución. La contextualización de las situaciones problema conlleva a generar una motivación en el estudiante al verle una aplicación inmediata a lo que aprende, descubriendo que aprender química puede ser un proceso divertido; lo que hace necesario que el docente propicie y dé herramientas que le permitan, al alumno, desarrollar sus propias estrategias de aprendizaje, y elementos metacognitivos que le ayuden a aprender. Es allí donde se entra a negociar las actividades para hallar la solución a los problemas planteados, y el desarrollo del aprendizaje en la clase, en la que el profesor ya no transmite el conocimiento a sus estudiantes sino que este se construye conjuntamente. En la enseñanza de las ciencias y en particular de la Química, el lugar de experimentación es el laboratorio tradicional (LT), que facilita al estudiante integrarse a la explicación de fenómenos con un alto grado de complejidad. Según Rosado y Herreros (2005) “La principal ventaja del LT es su alta interactividad, en el contacto del alumno con el experimento real, la motivación que supone observar el experimento, el desarrollo de habilidades cognitivas que se ponen en práctica en el mismo”.

OBJETIVOS General Mejorar la actitud que tienen los estudiantes frente al aprendizaje de la química a través de la resolución de problemas utilizando como herramientas los laboratorios virtuales y presenciales. Específicos * Diseñar e implementar situaciones problemas sobre las diferentes temáticas, de manera contextualizada al entorno de los estudiantes y al objeto de estudio de su carrera profesional.

* Articular los laboratorios virtuales a las situaciones problema, permitiendo el desarrollo de habilidades como el análisis, la interpretación y la argumentación, en los estudiantes. * Contrastar las ventajas y desventajas que presentan la utilización de laboratorios virtuales frente al desarrollo de prácticas experimentales en los laboratorios tradicionales.

METODOLOGÍA El estudio se realiza con 17 estudiantes de primero y segundo semestres de las Ingenierías Civil y Mecánica de la USTA, que cursan, por primera vez, la asignatura de Química General; y con 27 estudiantes de

Diagrama 1. Etapas de desarrollo del proyecto.

cuarto semestre de Ingeniería Ambiental quienes cursan química orgánica. En el siguiente diagrama se muestran las etapas que se siguen en el desarrollo del proyecto.

Se diseñan tres situaciones problema sobre las temáticas de gases, titulaciones, aldehídos y cetonas (Anexo No 1), se entregan a los estudiantes con el fin de que, a través de la experimentación en laboratorios virtuales, de fácil acceso en la web, pudieran aclarar conceptos y explicar fenómenos. Posteriormente, los estudiantes proponen una práctica de laboratorio a través de la cual pueden contrastar lo observado en el laboratorio virtual y que, además, le permiten dar solución a la situación problema, siguiendo varios pasos desde la formulación de hipótesis hasta su comprobación y el análisis de resultados, desarrollando de esta manera habilidades como el análisis, la interpretación y la argumentación. Con miras a determinar si la actitud de los estudiantes frente a la ciencia y en particular frente a la química se ve favorecida o no, tras la aplicación de la propuesta de intervención educativa; se elabora una Escala Tipo Likert, (Anexo N°2) que consta de 20 ítem de los cuales 10 son positivos y 10 son negativos, respecto a la ciencia y en particular a la química. Se consideran cuatro criterios de análisis tomados de Noseda, Puccetti, y Noseda (2001), empleados en la escala de actitudes hacia la química:  Agrado: se refiere a la afabilidad que el alumno siente hacia la química y particularmente hacia el trabajo de laboratorio. (Ítems 4, 11, 12)  Utilidad: se refiere al provecho que el alumno obtiene de la química y del trabajo de laboratorio. (Ítems 2, 5, 6, 8, 9, 10, 13, 19, 20)

 Grado de conocimiento: se refiere al manejo de las temáticas que el alumno cree que ha desarrollado frente a la química con la ayuda del trabajo de laboratorio. (Ítems 7, 14, 16) frente a la química con la ayuda del trabajo de laboratorio. (Ítems 7, 14, 16) El diseño de la encuesta permite expresar la postura del alumno frente a cada proposición, eligiendo una de las cinco opciones de respuesta: Acuerdo total (AT), Acuerdo (A), Indecisión (I), Desacuerdo (D) y Desacuerdo total (DT) que según la afirmación positiva o negativa tiene una valoración (Tabla 1).

Afirmación/Escala Posi va Nega va

AT 5 1

A 4 2

I 3 3

D 2 4

DT 1 5

Tabla 1. Valoraciones para cada opción de respuesta de la Escala Tipo Likert

Una vez realizada la valoración de las preguntas que hacen parte del criterio a analizar por estudiante, se procede a agrupar los resultados en solo tres valoraciones AT, I, DT, clasificándolas en un rango de puntajes que van desde el más bajo hasta el más alto, por estudiante (Tabla 2). Puntajes Bajos DT

Puntajes Intermedios I N° Estudiantes

Puntajes Altos AT

Tabla 2. Rango de puntajes para las opciones de respuesta AT, I, DT de la Escala Tipo Likert

 Motivación: Se refiere al efecto que produce la química y el trabajo de laboratorio en el alumno: motivar o fomentar su estudio. (Ítems 1, 3, 15, 18, 17) 27

Una vez realizada la implementación de las situaciones problemas articuladas con el software, páginas de internet y simulaciones, se procede a recoger las ventajas y desventajas que construyeron los estudiantes y los autores de este documento, frente a estas nuevas metodologías que se están implementando. Estas se pueden observar en la siguiente tabla. UƟlización del VPS por parte del profesor en formación Ventajas ‐ Posibilidad de introducir

nuevas experiencias de laboratorios tradicionales ar culadas con diferentes situaciones problemas al aula, haciendo uso del so ware de laboratorios virtuales. ‐ Perfecto control del em‐ po de las experiencias vir‐ tuales y mayor seguridad al no haber riesgo en el pro‐ ceder experimental.

Desventajas ‐ Se trata de ac vidades que requieren de mucha planifi‐ cación, pues lograr la ar cu‐ lación de la situación pro‐ blemá ca con la plataforma virtual es un tanto compleja, y pues la dedicación del empo para la misma. ‐ Se haga uso de los labora‐ torios virtuales sin haber coherencia interna (des‐ ar culados)

UƟlización del VPS por parte de los Estudiantes Ventajas ‐ ‐ “El laboratorio virtual es una de las herramientas fundamentales a la hora de ejecutar reacciones rela ‐ vamente complejas y/o peligrosas en la realidad, lo que permite mayor seguri‐ dad en cuanto al riesgo de accidentalidad, manejo de los materiales y el gasto de los recursos (compuestos químicos y servicios bási‐ cos)” ‐ “El experimento lo puedo ensayar las veces que quie‐ ra”. ‐ “Puedo desarrollarlos desde mi casa”. ‐ “Absoluta flexibilidad en el horario de realización de las prác cas”.

Desventajas ‐ “Como desventaja de los laboratorios virtuales veo que no se pueden desarro‐ llar las prác cas en un labo‐ ratorio real, no permi endo observar y experimentar el proceso de diferentes reac‐ ciones y como poco a poco van cambiando algunas de sus propiedades sicas y químicas, al igual falta domi‐ nio en el manejo del progra‐ ma, no es posible tener por lo tanto el mejor aprendiza‐ je, además como es lógico, no es posible tener como observación el olor de la reacción, detalle que en muchas prác cas de orgáni‐ ca y química general es relevante”. ‐ “No hay posibilidad de interacción con la experien‐ cia por parte de los estu‐ diantes”.

Tabla 3.‐Ventajas y desventajas de la u lización de la herramienta virtual VPS, criterio de los autores de este documento y de los estudiantes.

Como ventajas se puede reconocer la importancia que se le da al uso de los laboratorios y plataformas virtuales. Estas le permiten al estudiante interactuar con mayor seguridad en la manipulación de reactivos, materiales y equipos. Lo anterior es una gran ventaja en comparación con los laboratorios tradicionales, en los que muchas veces no se les deja manipular reactivos o montajes a los estudiantes, por la peligrosidad de las reacciones y/o la toxicidad de dichas sustancias químicas. Sin lugar a dudas, muchas de las desventajas planteadas son consideradas de gran trascendencia, ya que es importante potenciar en el estudiante el desarrollo de habilidades motrices en cuanto a la manipulación y al desarrollo mismo de los procedimientos; lo cual es complejo lograrlo en la aplicación de un laboratorio virtual. Por otra parte, la imposibilidad de percibir organolépticamente los cambios físicos y químicos, de desarrollar habilidades en la planificación de los laboratorios, teniendo en cuenta que muchos software tienen programadas las prácticas que se pueden realizar. Posteriormente se analizan los resultados obtenidos en la prueba Likert: Para el criterio de agrado, donde dos de las tres afirmaciones son negativas, se puede observar que el 86% de los estudiantes demuestra que sí hay un agrado hacia la Química. Es importante considerar que el agrado es un factor relevante en el proceso enseñanza- aprendizaje, pues se establece que sí hay gusto por realizar experiencias de laboratorio, tanto virtuales como presenciales, ver en la química algo no aburrido ni monótono y mejora notablemente la relación entre profesor-estudiante -contenido. La escala de Acuerdo Total hacia las afirmaciones que se proponen en este criterio permite reconocer que el espacio educativo es favorable para el desarrollo de competencias básicas. 28

Gráfica 1. Criterio de Agrado Escala Tipo Likert

Gráfica 2. Criterio de Utilidad Escala Tipo Likert

Para el análisis del criterio utilidad, con el cual se pretenden conocer las perspectivas que tienen los estudiantes frente a los posibles usos en un futuro de las temáticas que se abordan en Química, se evidencia que un 55% le encuentra utilidad a dichos contenidos, mientras que a un 45 % le es indiferente, descartan la química como parte de sus estudios, este alto porcentaje se debe a la repitencia que se presenta en los espacios académicos (Gráfica 2). Lo anterior indica que a pesar de que contenidos como Reacciones Químicas, Gases, Sólidos etc., son de gran relevancia para su carrera, a un poco menos de la mitad de los estudiantes le es indiferente su utilidad, lo que dificulta el proceso de enseñanza aprendizaje, puesto que en la medida en que el alumno no reconozca que lo que aprende efectivamente le va a servir para desempeñarse como profesional, va a perder el interés por aprender. Por consiguiente, es necesario que en desarrollo de la asignatura se articulen las temáticas con la carrera que están cursando.

Analizando el criterio correspondiente a motivación, resulta ser muy importante en el aprendizaje de disciplinas como Química General y Orgánica, que involucran un lenguaje técnico y un amplio dominio conceptual. En ésta descripción puede verse reflejado en la gráfica 3, que el 70% de los estudiantes ven en las prácticas experimentales relacionadas con situaciones problémicas un motor de motivación, pues al desarrollar estas problemáticas contextualizadas se sienten satisfechos y logran articular la Química con su vida cotidiana.

Gráfica 3. Criterio de Motivación Escala Tipo Likert

Por último, se realiza el análisis del criterio conocimiento con el cual se pretende evidenciar el manejo de las temáticas que los estudiantes tienen o que han desarrollado frente a la química, con la ayuda del trabajo de los laboratorios virtuales y presenciales. Se puede observar que reconocen tener un manejo satisfactorio de las temáticas de Química, pues el 73% (Gráfica 4), AT, en donde se plantea que las prácticas experimentales, ya sean virtuales o presenciales, son muy importantes para la comprensión y entendimiento de la química

Gráfica 4. Criterio de Conocimiento Escala Tipo Likert

Consideraciones finales

En términos generales, se puede establecer que el grupo, objeto de este estudio, muestra un alto nivel de compromiso con la asignatura de química, su actitud hacia la misma va estrechamente relacionada con la manera en que se le presenten los contenidos, pues si ellos logran percibir una contextualización de los contenidos su interés aumenta, y por lo tanto, se les facilita la argumentación, proposición y diferentes habilidades y el proceder en el aula de Química, que involucra las prácticas de laboratorio. En general, la utilización de la plataforma VPS (Virtual Physical Science) ha generado resultados positivos, tanto en su implementación como en su aplicación mejorando las actitudes y facilitando el aprendizaje de la química, haciendo uso de resolución de problemas y su posterior articulación con la VPS. También es

de reconocer que presenta algunas desventajas, como el poco desarrollo de habilidades motrices en el proceder experimental. Cualquier herramienta de laboratorio virtual, simulación, páginas web, que puedan ser articulada positivamente al interés de los estudiantes, puede considerarse como un instrumento de corte metodológico pertinente y favorable al contexto en el que se pretenda desarrollar, ya que con él se fomenta, entre otras cosas, la participación activa de los estudiantes en un entorno constructivista y de autoaprendizaje, además de ser un complemento para las experiencias reales de laboratorio, aunque, quizás, nunca sea el reemplazo de los laboratorios tradicionales.

Bibliogra a

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 Garret, R. M. (1995). Resol-

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ANEXO 1

SITUACIONES PROBLEMA SOBRE EL TEMA DE GASES OBJETIVOS: Identificar cuáles son las variables que influyen en el comportamiento de los gases. Reconocer la relación entre las propiedades de los gases (Temperatura, Presión y Volumen) Construir gráficos en el plano cartesiano que ilustren el comportamiento de los gases. Incorporar los laboratorios virtuales (Virtual Physical Science) en la enseñanza de la Química haciendo uso de situaciones problema para mejorar la comprensión de fenómenos. SITUACIÓN PROBLEMA: Sánchez, piloto de globos procedente de la provincia de Gero‐ na (Cataluña), observó que el punto de despegue estaba “muy bien ubicado”(Parque Simón Bolívar en Bogotá) y que el único problema para el vuelo era la situación de los cerros que ro‐ dean la capital colombiana. Y expresó al diario El Espectador: “Esperamos tener unos buenos vientos que no nos lleven hacia los cerros y que podamos salir fácilmente de la ciudad, que no es pequeña” Las aeronaves, de unos 30 metros de altura desde la canasta hasta la parte superior, navegan con las corrientes de aire y no pueden ser pilotadas, ya que son aerostatos que ascienden y descienden con ayuda del aire caliente. PROBLEMA A RESOLVER: ¿Desde el abordaje de la teorı́a ciné tico molecular de los gases, qué propiedades de los gases se ven involucradas en esta situación? ¿Cuáles propiedades son las que varían en la manipulación de un globo aerostático? ¿Esta práctica tiene consecuencias en el medio ambiente? Preguntas Orientadoras: * ¿Las variables que se estudian en el comportamiento de los gases son? * ¿Cuáles variables emplearía para explicar la dilatación del gas en el globo? * ¿Cuál o cuáles leyes de los gases se hacen evidentes en un globo aerostá co? * ¿Cómo es el funcionamiento de un Globo aerostá co? *¿Cuál es el gas que se ve involucrado cuando asciende en un globo aerostá co?

Virtual Physical Science Registrar, en una tabla de datos, los cambios que se ob enen al modificar una de las dos variables involucradas en cada ítem (mínimo 7): * Presión y volumen de un gas * Temperatura y volumen de un gas * Presión y temperatura de un gas Elaborar tres gráficas de líneas con los datos obtenidos en cada una de las tablas del punto anterior Ar culación con las No cias Curiosas: Realizar la lectura de cada una de las No cias Curiosas y, por grupos de tres personas, redactar un escrito no supe‐ rior a una página, donde expliquen detalladamente los fenómenos sicos que ocurren con los gases involucrados en cada no cia. (no se adjuntan en este escrito) Ac vidad No‐Presencial: ‐ En esta ac vidad se pretende que, cada uno de los inte‐ grantes del grupo, trabaje autónomamente desde su casa usando simulaciones sobre el comportamiento de los gases, haciendo uso de su computadora. Las simulaciones se encuentran en las direcciones: h p://phet.colorado.edu/en/simula on/gas‐proper es, h p://www.juntadeandalucia.es/averroes/ recursos_informa cos/andared02/leyes_gases/ ‐ Con esta simulación es necesario que hagan una retro‐ alimentación sobre cada una de las temá cas vistas: * Comportamiento de un gas cuando cambian la presión y la temperatura a volumen constante. * Comportamiento de un gas cuando cambian la presión y el volumen a temperatura constante. * Comportamiento de un gas cuando cambian la tempe‐ ratura y el volumen a presión constante.

ANEXO 2 Prueba Tipo Likert ACTITUDES HACIA LA QUÍMICA

Este instrumento está diseñado para reconocer y valorar sus actitudes hacia la química. Su participación será anónima, confidencial, reservada y no afectará en absoluto sus notas y concepto como estudiante. No existen respuestas correctas o incorrectas. Lea atentamente cada una de las siguientes proposiciones, señale con una X la mejor opción, según su criterio y teniendo en cuenta la siguiente escala AT = Acuerdo total; A = Acuerdo; I = Indecisión; D = Desacuerdo; DT = Desacuerdo total

n O

PROPOSICION

Me gusta hacer experimentos en el laboratorio.

Los experimentos en el laboratorio permiten explicar fenómenos de la co dianidad.

Los laboratorios tradicionales son las únicas herramientas que se pueden u lizar para simular experiencias.

2 3 4

7 8 9 10 11 12 13 14

La Química es muy di cil de aprender.

Los contenidos de Química de este curso me servirán para las asignaturas de los años más avanzados de mi carrera.

Los alumnos estudian Química porque se les obliga.

19 20

A A

La u lización de herramientas tecnológicas aplicadas a los laboratorios, como por ejemplo las plataformas virtuales y so wa‐ re, mejoran la comprensión de conceptos químicos.

Realizar experiencias en plataformas virtuales dificulta la recolección de información.

Realizar experiencias en plataformas virtuales facilita la comprensión de los resultados de la prác ca y por ende el análisis de los mismos.

La Química es aburrida.

Me siento mal solo de pensar en la Química.

Realizar experiencias en plataformas virtuales minimiza los riesgos al realizar los ensayos y estos se pueden repe r cuantas veces sean necesarias.

Las experiencias en el laboratorio ayudan a definir conceptos químicos.

Creo saber química como para poder entender los conceptos de este curso.

En la carrera que sigo, la química no ene ninguna u lidad. Si no fuese obligatorio, no concurriría a las clases de química.

AT AT AT

No se deberían realizar prác cas de laboratorio tradicionales ya que representan una amenaza al ambiente, a la salud y seguridad de los estudiantes.

15 17

DT DT

A A A A

Los resultados que se ob enen en las experiencias realizadas en plataformas virtuales no son llama vos e interesantes como en la realidad.

El Tutorial de las plataformas virtuales reemplaza la labor del docente en la orientación de las prác cas experimentales.

Realizar experiencias en plataformas virtuales impide observar y experimentar los cambios químicos y sicos que se dan en el proceso.

I I I

D D D

DT DT DT DT

Equilibrio ácido base y espectrofotometría molecular en el espectro visible. Propuesta de enseñanza desde el enfoque Enseñanza para la Comprensión “EpC” Javier A García C1 Jaga891@hotmail.com

RESUMEN En este proyecto se diseñó e implementó una propuesta metodológica con estudiantes de grado once del colegio Champagnat sede Bogotá, fundamentada en el enfoque Enseñanza para la Comprensión (EpC) para el tópico generativo de equilibrio químico ácido-base. La aplicación de la estrategia y la evaluación continua de los resultados señalan que se fomentaron los desempeños de comprensión previstos, encontrando que los estudiantes se ubican en un nivel de aprendiz según los planteamientos del enfoque educativo tomado como referencia. Palabras clave

Enseñanza para la Comprensión, equilibrio ácido-base, espectrofotometría, desempeños de comprensión, niveles de comprensión.

ABSTRACT In this Project was implemented a proposal methodological with students of eleventh level at Champagnat School in Bogota, making use of Teaching for Understanding (EpC) in the generative topic: equilibrium chemical acid and basic. The application of the strategic and the evaluation continuous, obtained as result the promoted the performance performances of understanding used it, finding than the students was located in apprentice level according with the structure of the educational approach than was had as reference.

Key words Teaching for Understanding, equilibrium chemical acid and basic, spectrophotometry, performances of understanding, comprehension levels.

Estudiante del Departamento de Química de la Universidad Pedagógica Nacional. UPN

Introducción La enseñanza para la comprensión es de gran importancia frente a los nuevos retos de la sociedad, pues los docentes ya no deben buscar que los estudiantes acumulen conceptos, más bien deben procurar que ellos aprendan para la vida (Martínez, 2007). Parece ser que, aún sigue existiendo un gran abismo entre lo que los docentes aprecian y lo que los educandos comprenden (Murillo, 2006), por lo cual se asume que “el término enseñanza debe partir del conocimiento de los conceptos que manejan los estudiantes y habilidades que ellos poseen” (Stone y Wiske, 2005). En el marco de este trabajo y desde los presupuestos teóricos del enfoque de la EpC, se diseñan e implementan diferentes actividades para la enseñanza del equilibrio ácido base y la espectrofotometría molecular en el espectro visible. Para ello se contemplan los resultados obtenidos con el instrumento de concepciones alternativas de los estudiantes. Posteriormente, a través de la herramienta torbellino de ideas, se delimitan los desempeños que permiten caracterizar los niveles de compresión frente al tópico de estudio, de 93 estudiantes de grado once del colegio Champagnat, sede Bogotá. La pregunta que orienta este trabajo es: ¿Cómo fomentar desempeños de comprensión en estudiantes de grado 11 del colegio Champagnat a partir del tópico generativo del equilibrio ácido-base?

Marco teórico Enseñanza para la comprensión (EpC)

Incluye cuatro ideas claves: Tópicos Generativos, Metas de Comprensión, Desempeños de Comprensión y Valoración Continua (Stone y Wiske, 2005). Tópicos Generativos: Son de exploración y tienen múltiples conexiones con los intereses y experiencias son fundamentales, ya que comprometen tanto a estudiantes como a maestros y se fundan en tópicos anteriores. Metas de Comprensión: Las afirmaciones o preguntas que expresan aquello que es más importante para los estudiantes, o durante un período de larga duración, como por ejemplo un año escolar (Hilos Conductores). Desempeños de Comprensión: Son las actividades que desarrollan y demuestran la comprensión de los estudiantes acerca de la comprensión de metas, haciendo que los estudiantes utilicen lo que ya conocen. Valoración Continua: Es el proceso por el cual los estudiantes obtienen retroalimentación continua sobre sus desempeños de comprensión con el fin de mejorarlos. Equilibrio Ácido Base Desde un aspecto general se puede considerar que el equilibrio químico “explica un gran número de fenómenos naturales, y desempeña un importante papel en muchos procesos industriales” (Brown, 2004). Un sistema se encuentra en equilibrio químico si se cumplen las siguientes condiciones: su estado energético es mínimo, es decir cuando ∆G° ≤ 0 y cuando la velocidad de formación de productos es igual a la velocidad de la reacción contraria. 35

El equilibrio ácido-base, centra su atención hacia las concentraciones de hidrogeniones (H +) hidroxilos (OH -) presentes en un sistema acuoso. Es claro que “la concentración de ion hidronio tiene dominio en la mayoría de reacciones químicas (neutralización, hidrólisis, separaciones analíticas, oxidaciones, bloqueo de grupos básicos en reacciones enzimáticas, etc.) y en la velocidad con la que proceden dichas reacciones o en el mecanismo por el cual ocurren” (Clavijo, 2002).

Una curva de valoración fotométrica es una gráfica de absorbancia (corregida con respecto al cambio de volumen) en función de volumen del valorante (Skoog, 2008). Objetivos General Diseñar e implementar una propuesta de enseñanza para el tópico generativo equilibrio ácido base, en el marco del modelo de EpC, con estudiantes de grado 11.

Específicos

Las reacciones de neutralización, también conocidas como reacciones de transferencia protónica se soportan en el concepto ácido-base de Brønsted-Lowry, definiendo a un ácido como especie química capaz de transferir un protón a una base, la cual es otra especie química con disponibilidad, por lo menos, de un par electrónico.



Identificar las concepciones previas de colegio Champagnat en relación con aspectos asociados al equilibrio ácido-base



Diseñar desempeños de comprensión a través de un torbellino de ideas.



Caracterizar los niveles de comprensión de los estudiantes después de aplicada la estrategia de enseñanza

METODOLOGÍA Información Demográfica

1ra Etapa (Exploratoria)

2da Etapa (Diseño y aplicación de la estrategia)

3ra Etapa Procesamiento y análisis de resultados 4ta Etapa Evaluación de resultados

Colegio: Champagnat sede Bogotá Grado: 11° Tiempo duración: Agosto 2011 Julio 2012 Cantidad de estudiantes: 93 i Diseño de red de ideas para la delimitación del tópico generativo ii Diseño y aplicación del instrumento de ideas previas (anexo 1) y análisis de resultados. i Diseño de desempeños y niveles de comprensión (torbellino de ideas). ii Diseño del plan de cátedra. 1. Cátedra por parte del profesor. 1.1 Ley de Lambert-Beer. 1.2 Diferencia entre absorbancia y transmitancia. 1.3 Equilibrio químico homogéneo y heterogéneo. 1.4 Cinética y equilibrio químico. 1.5 Teorías ácido-base. 1.6 Escala pH y pOH. 1.7 Volumetrías y fotometrías. 2. Aplicación de talleres teóricos. 2.1 Lecturas y síntesis. 2.2 Ejercicios de lápiz y papel. 2.3 Mini-test de conocimiento. 3. Diseño de taller experimental. 4. Test de conocimientos finales abordados en el transcurso de la unidad (anexo 2). i) Sistematización de resultados obtenidos con los instrumentos aplicados ii) Contrastación de los resultados obtenidos en las pruebas de entrada y salida. i) Reflexión sobre ventajas desventajas en el desarrollo de la propuesta. Tabla 1. Estructura General de la Proyecto

RESULTADOS El profesor y los estudiantes diseñan una red de ideas, con el propósito de seleccionar un tópico de interés general que oriente la ruta inicial para este proyecto y posterior diseño de la unidad. En cuanto a la caracterización de las ideas previas (anexo 1), se identifica que, los estudiantes de grado once, tienen dificultades en la lectura de instrumentos de medición volumétrica, no interpretan la escala logarítmica, manifiestan una visión unidireccional del equilibrio químico, además de no reconocer la característica ondulatoria y corpuscular de la luz, todo lo anterior muestra la necesidad de estructurar una propuesta metodológica para el tópico generativo de equilibrio ácido-base desde la EpC, la cual es asumida como el enfoque educativo de la Institución. Posterior al análisis de los resultados obtenidos de la población objetivo, se diseña e implementa el plan de cátedra, descrito en la metodología de este proyecto, que orienta el trabajo hacia el logro de los desempeños de compresión que se presentan en el torbellino de ideas (tabla 2), que permite clasificar a los estudiantes en los niveles de comprensión.

tradicionales, para determinar las propiedades de las reacciones de neutralización, Ka o Kb, pH y otros parámetros asociados (Principio de Le Chatelier), es utilizar los métodos fotométricos como técnica complementaria, que promueva el desarrollo de un nivel mayor en el grado de compresión. Una de las estrategias didácticas que promueve y potencia los desempeños de compresión, es el trabajo práctico de laboratorio, que permite evidenciar las diferencias en cuanto al grado de precisión y exactitud de los métodos tradicionales (titulaciones volumétricas), y métodos instrumentales (titulaciones potenciométricas y titulaciones fotométricas) y que permiten asociar el comportamiento de los sistemas en equilibrio dinámico, en particular lo relacionado con las reacciones de neutralización a través de modelos matemáticos (función lineal). A continuación se muestran en la gráfica N°1, a modo de ejemplo, los resultados obtenidos por los estudiantes en la titulación fotométrica del sistema ácido-base fuerte (HCl/KOH).

En este orden de ideas, se estructuran tres niveles de compresión, que se categorizan de la siguiente manera: un puntaje de 0 a 6 clasifica a la población en novato, de más de 6 a 8 en aprendiz y de más de 8 a 10 en experto. Uno de los principales propósitos del tópico generativo y del plan de cátedra, es que el grupo de estudiantes establezca relaciones entre las diferentes técnicas analíticas para comprender el equilibrio ácido-base, es decir, además de utilizar los métodos

Gráfica 1. Curva de valoración fotométrica.

Tabla 2. Torbellino de ideas Metas de comprensión abarcadoras o hilos conductores Los estudiantes comprenderán la importancia del análisis químico en equilibrios ácido base

E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E Y E S P C T R O F O T O M E T R Í A

Desempeños de comprensión ¿Qué implicaciones y cuál es la importancia del equilibrio químico ácido-base? Novato

Aprendiz

1. Expone ideas de manera argumentada en forma oral y escrita. 2. Desarrolla habilidades de trabajo en equipo. 3. Demuestra interés por las temáticas trabajadas.

1. Expone sus habilidades en el contexto de manera individual y grupal. 2. Reconoce el significado de un equilibrio químico su relación con la cinética y los factores que lo alternan (Principio de Le Chatelier). 3. Argumenta y diferencia la definición de un ácido y una base desde diversas teorías.

Experto 1. Reconoce la diferencia entre un ácido y una base de manera argumentada y a través de algoritmos matemáticos que los definen. 2. Define la constante de equilibrio como una variable termodinámica de una reacción química. 3. Relaciona situaciones de su cotidianidad y las asocia al fenómeno de un equilibrio químico ácido-base.

¿Cuál es la diferencia de la titulación fotométrica con las demás metodologías de análisis? 1. Reconoce las reacciones de neutralización. 2. Utiliza métodos analíticos tradicionales para determinar el pH de una muestra.

1. Comprende el comportamiento de la luz. 2. Comprende el fenómeno de interacción materiaenergía.

1. Comprende y asocia el principio físico-químico con el que funciona un espectrofotómetro. 2. Utiliza los métodos fotométricos para determinar el pH en el punto de equivalencia.

¿Qué implica la validez de un método analítico? 1. Utiliza los datos estadísticos para reportar resultados de un laboratorio. 2. Maneja adecuadamente instrumentos de laboratorio.

1 Hace uso de las herramientas estadísticas y las funciones que intervienen en un análisis químico.

1. Reconoce las herramientas estadísticas y las funciones que intervienen en un análisis químico espectrofotométrico. 2. Determina la importancia del análisis estadístico en la determinación de la concentración de una muestra.

Aunque la evaluación del proceso es permanente, la prueba final permite indagar acerca del tópico de cinética y su relación con el equilibrio químico. Los siete puntos se estructuran de la siguiente manera:  Interpretación y argumentación de gráfi-

cos para los puntos 1 y 5.  El uso de algoritmos matemáticos que

definen un constante de equilibrio, tanto para sistemas homogéneos como para heterogéneos, puntos 2, 3 y 4.

Los resultados de la prueba final muestran que los estudiantes, objeto de este estudio, se encuentran en nivel de aprendiz (Tabla 3) en relación con los desempeños de comprensión orientados a través de la estrategia de enseñanza.

 Preguntas asociadas al principio de Le

Chatelier aplicados a cualquier equilibrio puntos 6 y 7 (Anexo 2) En la gráfica 2 se observa que, después de desarrollar el plan de cátedra y aplicar la prueba final, el grupo de estudiantes presenta tres grados de desempeño para el tópico generativo equilibrio ácido-base, se muestra que el 24,10% de la población se ubica en nivel novato, 24,10% se ubican en el nivel de experto y el 51,81% se ubica en un nivel de aprendiz.

Media

Mediana

7,1

Moda

6,36

Desviación Media

1,3

Valor Mínimo

3,2

Valor Máximo

9,48

Tabla 3. Parámetros estadísticos del test final de conocimientos de acuerdo a la calificación.

Gráfica 2. Niveles de comprensión, en porcentaje, alcanzados por el grupo de estudiantes.

La utilización de actividades, de tipo conceptual y experimental, propician desempeños de compresión en relación con el tópico generativo de equilibrio ácidobase, dado que se encuentra que el nivel de compresión del grupo de estudiantes es aprendiz, después de la implementación de la estrategia.. El torbellino de ideas, como herramienta fundamental de la EpC, favorece la orientación del diseño metodológico articulado con los desempeños de compresión.

El diseño y la implementación de la propuesta basada en la EpC, se consolida como una aproximación curricular para la transformación de las prácticas educativas y aporta en el proceso de formación en química de los estudiantes del Colegio Champagnat, puesto que estos comprenden el significado del equilibrio químico, su relación con la cinética y los factores que lo alternan (Principio de Le Chatelier); comprenden el comportamiento de la luz y el fenómeno de interacción materiaenergía, esto se evidencia al contrastar con los resultados obtenidos con el test de ideas previas.

BIBLIOGRAFÍA

Brown (2004). Química la ciencia central. Pearson. London. Clavijo, A (2002). Fundamentos de química analítica. Universidad Nacional. Bogotá. Martínez, J (2007). Enseñanza para la compresión una aplicación en el aula. Universidad Pedagógica Nacional. Bogotá.

Murillo, J (2006).La formación de docentes: una clave para la mejora educativa. Chile. Colegio Champagnat (2002). Proyecto Educativo Institucional Sede Bogotá. Skoog, W.(2008). Principios de Análisis instrumental. México: Ciengage.

Stone, W. (2005). Enseñanza para la comprensión: Vinculación entre la investigación y la práctica. Buenos Aires, Argentina: Paidós.

Anexo 1 Prueba de Ideas Previas-Etapa Exploratoria El siguiente cuestionario debe ser resuelto de manera individual y sincera. Gracias por su colaboración. 1.- De acuerdo con las propiedades físicas y químicas de las sustancias, como densidad, polaridad, viscosidad además del comportamiento de las sustancias puras y en disolución, ¿en cuál de los siguientes tubos se puede realizar una lectura apropiada teniendo en cuenta que se está teniendo un vista horizontal la altura de los ojos con la línea trazada a través de cada uno de los tubos. Marque con una X la situación que mejor represente la lectura correcta

Volumen registrado 1 mL

Volumen registrado 1,1 mL

2.- La precisión y la exactitud son aspectos fundamentales en la lectura científica, por ejemplo para preparar unas disolución se requiere exactamente un concentración en masa del 1% se diluye 1 g de soluto en 100g de solución (de una especie ácida), suponiendo que esta es la dosis necesaria para neutralizar una concentración de 1% en masa de una especie básica. De acuerdo con la información anterior y sus conocimientos, relacione las gráficas y ubique la letra correspondiente en cada uno de los recuadros pequeños para cada una de las siguientes opciones. Gráfico de precisión y exactitud

Alta exactitud y baja precisión

Baja exactitud y alta precisión Alta exactitud y alta precisión Baja exactitud y baja precisión

3.- El pH se define como logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones, que se calcula con la siguiente igualdad H +

P = - log H

¿Cual es el resultado de pH para la concentración de iones hidrogenión de 3,0 X10-3M? El pH es bajo por lo tanto la dilución es acida. El pH se bajo por lo tanto la dilución no es acida. 2,52 2,523 4

4.- Las sustancias iónicas en disolución con agua se disocian en sus iones constitutivos, dicho proceso se evidencia por el transporte efectivo en diversos tipos de membrana en la célula, con base en la anterior información y su conocimiento, indique en el recuadro, el sentido en que se desarrolla la dilución, en agua, de sal de cocina (NaCl) Na + (ac) + Cl - (ac)

NaCl (s) + H 2 O (l) A)

Justifique su respuesta 5.- De acuerdo con las propiedades físico-químicas que caracterizan la fase en la que se encuentran cada una de las especies químicas de los reactantes y productos de una reacción, el cual es definido por la constante de equilibrio, clasifique las siguientes reacciones químicas como homogéneas (O) y heterogéneas (E) en la columna de la derecha. Jus fique su respuesta

2 SO2(g) + O2(g) AgCl (s)

Ag+(ac)

2 SO3(g)

+Cl (ac)

2 H2(g)+ O2(g)

2H2O(l)

CH3COOH(ac)-

H+(ac)+

CH3COO (ac)

6.- Las especies químicas, dada su naturaleza espectrofotométrica, absorben determinada longitud de onda lo que permite su clasificación, teniendo en cuenta que el ojo humano percibe un pequeño fragmento de espectros de emisión debido a la descomposición de la luz blanca. En la casilla llamada “Tipo de radiación” ubicada en el gráfico siguiente, escriba cada uno de los tipos de radiación que se encuentran como opciones en la tabla, hacia la izquierda.

Opciones: Infrarrojo – Rayos Gamma – Visible – Rayos x – Microondas - Ultravioleta – Ondas de Radio

ANEXO 2 Prueba Final 1.Con respecto a la gráfica, qué puede inferir usted con respecto a: ¿las concentraciones de los reactivos y de los productos?, ¿con respecto a la velocidad de la reacción?. ¿Cuál es la expresión para calcular la velocidad de la reacción en el equilibrio?

5. Sobre la gráfica de cinética química, represente los elementos requeridos para explicar la variación de la energía en reacciones exotérmicas y endotérmicas, y, la incidencia de catalizadores e inhibidores. Explique:

6. X2+Y2 ↔2XY 2.Formule la expresión para calcular la velocidad de la reacción en términos de los reactivos y de los productos. Explique:

Si reacciona 1 mol de X2 con 1 mol de Y2 hasta llegar al equilibrio, la gráfica que describe correctamente este proceso en el tiempo (t) es:

3. Si consideramos el equilibrio a 1000ºC:

7. X y W reaccionan de acuerdo con la siguiente ecuación:

2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g) 0,34 M 0,17 M 0,06 M La expresión del equilibrio (Ke) ¿a qué es igual? y según el análisis realizado, ¿el equilibrio es homogéneo o es heterogéneo? Explique: _________________________ 4.En el proceso de formación del amoniaco, realizado a 500 °C en un recipiente de 10 litros, se han encontrado en el equilibrio 6 moles de N2, 4 moles de H2 y 1,12 moles de NH3. ¿Cuál será el rendimiento de esa reacción a 500 °C? Explique los valores de (K) para el desplazamiento de la reacción. N2(g) + 3H2(g) ↔2NH3(g)

La gráfica que representa adecuadamente la reacción entre X y W es:

LA EVALUACIÓN: CONCEPCIONES Y APLICACIONES EN LA IED RAFAEL BERNAL JÍMENEZ Aliha Sgleen Joya Sandoval, Diana Catalina Carrión, Andrés Felipe Granada, Claudia Prieto, Deissy Sánchez Moreno, Diana Herrera, Jennifer Bocanegra Díaz, Jonathan Martínez, Julián Camilo Ocampo, Julián Castillo, Julián Escobar Londoño, Michael Díaz1. sgleen29@hotmail.com, dianacarrioncp@hotmail.com, danpipe89@hotmail.com, claudiap11_@hotmail.com, deissy7@hotmail.com, dialey_10@hotmail.com, Jenniferbd86@hotmail.com, tatan500@hotmail.com, juliancocampo88@hotmail.com, julianmarduk@hotmail.com, juliancho05@hotmail.com, l_michael@hotmail.com.

RESUMEN La evaluación es un componente esencial dentro del proceso de enseñanza - aprendizaje, que permite establecer la dinámica escolar de los estudiantes y docentes. Dada la importancia de la evaluación como factor auto regulador y atendiendo a la no linealidad del aula de clase, la presente investigación indaga y da a conocer los puntos de vista que poseen los estudiantes y docentes de la I.E.D Rafael Bernal Jiménez, frente a los métodos evaluativos en el área de ciencias naturales (biología y química), para lo cual se diseñaron e implementaron algunos instrumentos escritos, lo que permite establecer y analizar las concepciones que se tienen frente a la evaluación en esta Institución. En éste sentido los resultados concluyeron que la evaluación es una herramienta que retroalimenta tanto el quehacer docente, como los procesos de aprendizaje de los estudiantes, siendo un instrumento que promueve un escenario dinámico en el aula de clase. Palabras claves: Evaluación, recursos, autorregulación, docentes y estudiantes.

ABSTRACT Evaluation is an essential component in the process of teaching - that allows for the dynamic school students and teachers. Given the importance of evaluation as a self-regulating factor and considering the nonlinearity of the classroom, this research explores and unveils the views held by students and teachers of IED Rafael Bernal Jiménez, compared to methods evaluative in the area of natural sciences (biology and chemistry), for which they were designed and used some written instruments, which allows to establish and analyze the conceptions that have approached the assessment at this University. In this sense the results concluded that the assessment is a tool that feeds both the teaching work, and learning processes of students, this being an instrument that tends dynamic scenario in the classroom. Keywords Evaluation, tools, auto regulation, teachers and students

1 Estudiantes del Departamento de Química de la Universidad Pedagógica Nacional UPN

INTRODUCCIÓN

ANTECEDENTES

Numerosos estudios han demostrado que la evaluación es la variable que más condiciona el desarrollo y la aplicación de un currículo (Sanmartí, N y otros; 2001), por tal motivo, es importante y necesario incentivar, dentro de los procesos de enseñanza – aprendizaje, metodologías de evaluación, en donde se involucre al estudiante y cuya finalidad sea desarrollar un proceso con mejores resultados gracias al fortalecimiento de habilidades de comprensión, interpretación y argumentación, consiguiendo de esta forma el desarrollo de habilidades en el pensamiento científico-tecnológico.

Los aspectos fundamentales del proceso evaluativo se pueden destacar bajo dos perspectivas: la primera como el pensamiento del docente, que es fundamental conocer y entender, pues es el encargado de establecer las conexiones entre la concepción didáctica y las estrategias de evaluación. (Uscanga, R. y otros; 2002) y la segunda a la percepción de los estudiantes quienes, en su papel pasivo, conciben (la mayoría de veces) a la evaluación como un proceso memorístico que no les aporta mayores elementos en la construcción de aprendizajes significativos. Así, la evaluación se convierte en un proceso ajeno al aprendizaje, generando brechas entre la relación profesor-estudiante, estudiante-evaluación y profesor-evaluación. (Rueda, M. y otros; 2002)

Teniendo en cuenta que para alcanzar los fines antes mencionados, la concepción construida por el docente sobre la evaluación juega un papel predominante, en cuanto, es él quien direcciona y establece los criterios evaluativos e intenta clasificar y catalogar el proceso de aprendizaje, en este sentido, es ineludible que el docente reflexione sobre las actividades llevadas a cabo y reconozca sus concepciones para el diseño del proceso evaluativo.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Una de las principales inquietudes en la labor docente, es la manera como se desarrolla e implementa la evaluación, por lo que se plantea la siguiente pregunta como problema de investigación: ¿Cuáles son las concepciones sobre evaluación que tienen los estudiantes del grado 6° a 11° y los docentes de Ciencias del colegio IED Rafael Bernal Jiménez (J.M), con respecto a las herramientas evaluativas utilizadas en el área de ciencias naturales.

REFERENTES TEÓRICOS El concepto de evaluación, en didáctica de las ciencias, ha dejado en claro que no se refiere al acto habitual de calificar, esta práctica se halla ligada a las concepciones epistemológicas, didácticas y pedagógicas de profesores, directivos académicosadministrativos y de las autoridades, que en los ministerios de educación toman decisiones al respecto. Para la delimitación de los efectos no lineales de las estrategias de enseñanza, se exige precisar rigurosamente qué es lo que se persigue con la evaluación dentro de una concepción específica de aprendizaje y cuál es el parámetro de calidad que sirve de base para un juicio de ese aprendizaje (Gallego, 2004). Así, cuando se habla de evaluación, la primera imagen que surge es la referida al aprendizaje. Esto constituye una mirada estrecha, ya que la evaluación ha de abarcar todos los elementos que se hacen concurrir en el proceso de socializar entre las nuevas generaciones las ciencias de la 45 naturaleza (Gallego, 2004).

OBJETIVO Identificar las concepciones presentes en los estudiantes de grados 6° a 11° y en los docentes titulares (J.M.) de la Institución Educativa Distrital I.E.D. “Rafael Bernal Jiménez” frente a las herramientas y los procesos evaluativos implementados en el área de ciencias naturales. METODOLOGÍA Uno de los aspectos fundamentales que es tenido en cuenta para la formulación y desarrollo del proyecto investigativo, es la concepción de evaluación que tienen los estudiantes y los docentes del área de ciencias naturales de la I.E.D. Rafael Bernal Jiménez, por lo que se propone comprender y relacionar el enfoque evaluativo con las actividades que los docentes del área de Ciencias Naturales (Química y biología) llevan a cabo en el aula. Recolección de información

estudiantes autores de este proyecto, durante la práctica pedagógica I, lo que per mite indagar las dificultades y fortalezas de la evaluación y su rol en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Los instrumentos utilizados durante la recolección de información son de tipo estructurado, lo que lleva a la unificación de los criterios, tanto de los estudiantes y como de los docentes, frente a la relevancia de la evaluación. Instrumentos elaborados Los instrumentos aplicados a los estudiantes y docentes se analizaron por el equipo de trabajo, donde surgieron ajustes y nuevas incorporaciones con el ánimo de responder al cuestionamiento propuesto en la investigación. Población La población objeto de investigación, está constituida por 222 estudiantes (Grados 6° a 11°), y 10 docentes del área de ciencias de la Institución Educativa Rafael Bernal Jiménez.

La recolección de la información se inicia con las observaciones realizadas por los

R E S U L TA D O S

Los resultados enunciados a continuación en primera instancia, remiten las respuestas obtenidas por 222 estudiantes de IED Rafael Bernal Jiménez (Grados 6° a 11°), seguidas por las respuestas de 10 docentes del área de ciencias frente a diversas afirmaciones y cuestionamientos en torno a la evaluación

Encuestas aplicadas a los estudiantes Ítem No 1: En este ítem se analiza (desde las concepciones de los estudiantes), el modelo de evaluación y el proceso llevado a cabo por el docente del área de ciencias naturales (Tabla 1 y gráfica 1).

Resultados ítem 1

1.1 ¿Cuál es la finalidad de las evaluaciones que realiza tu profesora de química/biología 1.2 ¿En qué aspectos enfatiza tu profesor a la hora de evaluar? 1.3 ¿Estás de acuerdo con el tipo de evaluación que realiza tu profesora? 1.4 ¿Qué sugerencias le harías a tu profesora para mejorar la evaluación?

Respuesta de los estudiantes

Pregunta

Con el fin de saber los que se ha aprendido Se basa en los temas vistos Sí, es fácil y dinámica

Ninguna

Tabla 1

Las respuestas obtenidas en este ítem permiten deducir que los estudiantes consideran que la evaluación es una herramienta que establece el aprendizaje adquirido, la cual se estructura con base en las temáticas vistas en clase.

Ítem No 2: Estas afirmaciones permiten conocer las actividades que se realizan dentro del proceso educativo y que se encuentran directamente vinculados con la evaluación que lleva a cabo el profesor. A continuación las actividades más relevantes en el proceso evaluativo según los estudiantes (Gráficas Nº 2).

Con estas respuestas se establece que los instrumentos más utilizados en el proceso evaluativo son los exámenes finales, la asistencia a clase y los ejercicios en clase, seguido por los trabajos de laboratorio, participación en clase y qüizzes.

Ítem No 3: Presenta una serie de afirmaciones, con las que se busca que los estudiantes en un rango de 0 a 50 califiquen diversos factores referentes a la evaluación y al proceso llevado a cabo por el profesor del IED Rafael Bernal Jiménez según los estudiantes. Siendo 0 en valor más bajo y 50 el más alto, la tabla Nº 2 y en la gráfica 3, relacionan las respuestas cuyos valores estuvieron en un rango 0-30 (calificación baja y media) Resultados Ítem 3

Respuesta en un rango de 0-30 Afirmaciones

No de estudiantes

La evaluación es una herramienta de presión

140

Si el resultado de la evaluación es negativo la profesora siempre realiza otro examen

129

La profesora es la única responsable de la evaluación

122

Copiar es la opción para responder bien a lo que evalúa tu profesora

118

Tabla No. 2

Los resultados en este ítem, con la calificación de 0 a 30 (baja y media), permite establecer que la evaluación no es concebida como una herramienta, por lo que los estudiantes se sienten presionados, igualmente es posible percibir algunas dinámicas de clase, donde se resalta que la profesora no es la única responsable del proceso evaluativo y que además la copia no es una buena opción a la hora de pasar las pruebas.

En tanto la tabla Nº 3 y gráfica 4 reportan las respuestas cuyas calificaciones oscilaron de 30 a 50. (Calificación media y alta) Resultados Ítem 3

1 2 3

4 5 6 7

9 10 11 12

Respuesta en un rango de 30-50 Afirmaciones La responsabilidad de estudiar influye en los resultados obtenidos en la evaluación La evaluación es utilizada por la profesora para favorecer tu aprendizaje Durante los exámenes, la profesora responde preguntas aclaratorias Las actividades evaluativas son para obtener la nota La profesora evalúa el interés por las temáticas trabajadas La actividades de evaluación permiten mostrar las dificultades y progresos Al responder las preguntas de tipo conceptual se requiere recurrir en altos grados a la memoria La mayoría de las evaluaciones se llevan a cabo de a través de exámenes escritos Los resultados de la evaluación son utilizados para superar las dificultades La profesora valora el progreso de los estudiantes no solamente los resultados La profesora al evaluar tiene en cuenta diferentes aspectos La profesora hace las evaluaciones para ayudarte

No de estudiantes

154 155 153 144 143 138 137 137 134 125 123 114

Tabla Nº 3

En este rango (30 a 50), se destaca las afirmaciones que reconocen que la evaluación es una herramienta que favorece los procesos de aprendizaje permitiéndoles a los estudiantes identificar las dificultades que presentan, igualmente, se reconoce el rol del profesor como soporte y ayuda a la hora de estar presentando las evaluaciones

ENCUESTAS APLICADAS A LOS DOCENTES Esta encuesta la respondieron diez docentes del área de ciencias naturales, a quienes se les presenta una serie cuestionamientos y opciones de respuesta que debían calificar con valores de 0 a 50 siendo 0 la calificación más baja y 50 la más alta.

Pregunta No 1 ¿Usted como profesor de química/ biología que haría si la mayoría de sus estudiantes reprueban el examen? (Gráfica 5)

Ante esta situación los docentes responden que la acción que ellos llevarían a cabo seria realizar otra prueba asignándole una calificación de 45, otra de las opciones fue repetir la evaluación con una calificación de 3.5.

Pregunta No 2 ¿Qué opina de la evaluación?

Opción

Afirmación

La evaluación debe reflejar objetivamente el grado de aprendizaje de los estudiantes

La evaluación es estímulo para que los estudiantes estudien más

La evaluación puede ser utilizada para el profesor como una herramienta para un mejor aprendizaje

La evaluación objetiva es aquella que se realiza utilizando muchas notas

La calificación bimestral exigida por el colegio es un obstáculo en el proceso de enseñanzaaprendizaje

La evaluación refleja de una manera precisa el grado de aprendizaje de los estudiantes

El profesor y los estudiantes no deberían ser sometidos a permanentes evaluaciones, puesto que se pierde mucho tiempo

Promedio de la valoración

En esta pregunta se indagan las concepciones de evaluación que poseen los docentes del área de ciencias, muestran que es una herramienta para mejorar el aprendizaje de sus estudiantes, opción a la cual le otorgaron una calificación de 41 (opción C), igualmente la evaluación es vista como un incentivo para que los estudiantes estudien más (opción B), confiándosele a la evaluación la objetividad y veracidad de los resultados que obtiene un estudiante como prueba de su aprendizaje de (opción A) 50

Pregunta No 3 ¿En qué momento se debe evaluar?

Según los resultados, la evaluación es una herramienta que debe estar presente durante todo el proceso evaluativo; al inicio, en el intermedio y al final

Pregunta No 4 ¿Para usted que es evaluar?

A esta última pregunta, cuya finalidad es establecer el uso de la evaluación, la mayoría de los docentes encuestados optaron por la respuesta que menciona que la evaluación es para establecer la medición de conocimientos, conducta y rendimiento de un estudiante.

Análisis de resultados

Como análisis principal se destaca, el papel de los estudiantes, quienes se consideran participes activos de los procesos de enseñanza-aprendizaje llevados a cabo en el área de ciencias de la institución educativa, además de considerarse responsables de los resultados obtenidos en las evaluaciones. Teniendo en cuenta lo anterior, los estudiantes ven en la evaluación una herramienta que les permite conocer sus habilidades y superar las dificultades en química y/o biología, además, la gran mayoría de los encuestados definen la evaluación como un proceso conjunto, en el cual la responsabilidad no sólo recae en el

docente, sino donde los resultados dependen en gran medida de la relevancia que los estudiantes den al proceso. (Tablas 2 y 3) Además, los estudiantes consideran la evaluación como un parámetro para determinar su nivel académico, lo cual muchas veces, genera confusión, percibiendo el proceso evaluativo como un medio de represión y control, incentivando el desinterés y convirtiendo la academia en una obligación y no en un beneficio (Ítems 3, tabla Nº 2). 51

Así mismo, las respuestas por parte de los docentes, se basan en la perspectiva personal sobre el concepto y aplicación de la evaluación en el aula de clase, mencionando la tendencia a establecer que si un estudiante reprueba la evaluación es porque no estudio, dejando de lados los motivos causales y/o emocionales del estudiante. La mayoría de docentes ven la evaluación como un medio para controlar el proceso de enseñanza-aprendizaje (pregunta 4, gráfica Nº 8), basados en que la evaluación les permite establecer el alcance de los objetivos inicialmente propuestos. La mayor parte de los docentes coinciden en que la evaluación puede ser utilizada como una herramienta clave con el fin de despertar un aumento en la motivación e interés en los estudiantes frente a la asignatura.

Los docentes, igualmente están de acuerdo en que el proceso evaluativo debe realizarse en todo momento y situación atendiendo a las finalidades de esta, destacando:  Evaluación inicial, permite detectar los

conocimientos previos, intereses y motivaciones de los estudiantes.  Evaluación intermedia, es la realizada a

lo largo del proceso educativo, la cual informa de las necesidades cognitivas a las cuales se debe enfatizar la evaluación.  Evaluación final, determina si se han

cumplido o no con los objetivos propuestos y así facilitar a los docentes información sobre su actuación educativa.

CONCLUSIONES La evaluación es un recurso clave para el docente y para el estudiante, donde no solamente se tienen en cuenta los aspectos cuantitativos que arroje las pruebas, sino que además, esto ayuda a guiar el quehacer del docente y auto-regular los procesos de enseñanza-aprendizaje. La evaluación no debe ni puede convertirse en un objeto punitivo, que juzgue al estudiante o lo clasifique, sino que debe ser una herramienta de apoyo y ayuda la cual forje caminos de reflexión para superar las deficiencias que se presentan a lo largo del proceso. De este modo, el proceso llevado a cabo en el aula de clase, no involucra simplemente al estudiante, sino también al docente quien es un agente activo que busca de manera significativa el avance del estudiante durante el proceso educativo. Es posible confirmar que la evaluación lejos de entenderse como una medición cuantitativa y/o una forma de mantener la autoridad por parte del docente (propia de otras épocas), constituye uno de los pilares de la educación, puesto que entra a formar parte de un proceso de información, interpretación y valoración para la toma de decisiones y posibilidad de participación activa

del estudiante en una sociedad de constante cambio. Los docentes convergen en que evaluar es un proceso dinámico, continuo y sistemático, enfocado hacia los cambios de las conductas y rendimientos, mediante el cual se verifican los logros adquiridos en función de los objetivos propuestos. Además permite un espacio de reflexión y de autorregulación tanto para los estudiantes como para los docentes que conllevan a la toma decisiones oportunas e inmediatas para mejorar el proceso evaluativo. Los instrumentos comúnmente utilizados en la evaluación, no dimensionan el grado cognitivo de cada uno de los estudiantes, simplemente arrojan datos que si bien dan información parcial al profesor, debe insistirse en que es una herramienta importante para que el estudiante identifique sus problemas conceptuales. En este sentido vale la pena dejar abierta posibilidad de analizar a fondo la temática de evaluación, con el fin de complementar el proceso de enseñanza – aprendizaje tanto para los estudiantes como para los docentes 52

Bibliografía

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DIVULGACIÓN CIENTÍFICA

GRAFENO ALÓTROPO DEL CARBONO

Hasta el siglo pasado se hablaba del grafito, diamante y fullerenos como formas alotrópicas del átomo de carbono. Sin embargo, en tiempo reciente, esta lista se ha incrementado con otros dos alótropos, grafeno y nanotubos. En el grafeno, los átomos de carbono tienen hibridación sp2, esto explica el ángulo de enlace, 120o, y el que los átomos de carbono se dispongan en un plano; además, el traslape de los orbitales híbridos sp2 forma enlaces sigma C – C dando lugar a su estructura hexagonal, los electrones p, “sobrantes” de cada átomo de carbono, se solapan lateralmente originando un gigante orbital molecular pi, deslocalizado. Esta estructura se podría considerar como aromática.

La disposición descrita, origina una capa de átomos de carbono, densamente empaquetada, que al utilizar el microscopio electrónico de barrido, la imagen obtenida recuerda a la molécula de benceno. Es una estructura bidimensional de un átomo de grosor, formada por celdas hexagonales. El premio Nobel de física de 2010, fue otorgado a Andre Geim y a Konstantin Novoselov, “por sus trabajos pioneros en el desarrollo del grafeno, un material bidimensional cuyas láminas solo tienen el espesor de u átomo de carbono”, según lo afirmado por la Real Academia de Ciencias de Suecia.

Se afirma que este material es más fuerte que el acero, con propiedades electro – ópticas extraordinarias y puede revolucionar la ingeniería, informática y la electrónica. Sin embargo, según investigadores de Rice University de Houston y Tsinghua University de Beijín, aseguran que hay láminas u hojas que no son lo fuertes que se dice, esto parece que se debe a que en los límites de la hoja se presentan anillos de siete o cinco átomos de carbono interrumpiendo el tramado hexagonal. Por sus características estructurales, el grafeno tiene una amplia gama de propiedades y por ende de aplicaciones. *. El hecho de que solo posea un elemento, evita la aparición de defectos estructurales como grietas que en otros materiales, son la causa de su rotura. Aspecto único en un material de estas características. *. El grafeno es metálico, pudiéndose inducir electrones, teniendo movilidades electrónicas extraordinariamente altas en comparación con los conductores convencionales. Además independientemente de la temperatura, la movilidad electrónica se mantiene. Se ha alcanzado una movilidad de electrones de 10 elevado a 8 electrones por cm2. *. Su conductividad térmica es la más alta que la de cualquier otro material. *. Los electrones pueden circular libremente sin riesgo de colisión con impurezas

*. Puede ser estirado de forma reversible hasta un 20% sin sufrir ningún tipo de deformación. *. Excelente conductor de la electricidad sin interferencias de clase alguna *. Impermeable *: Transparente y muy liviano *. Es extremadamente flexible *. Ecológico Sus aplicaciones van desde cambios en la industria de te telefonía móvil, las telecomunicaciones pasando por la fabricación de chips hasta la forma de elaboración de fármacos contra el cáncer. Una aplicación, que parece trascendental, por sus efectos, es la fabricación de membranas de grafeno. En la universidad de Colorado se muestran grandes avances en la creación de membranas eficaces energéticamente para producir gas natural y, en forma concomitante, reducir emisiones de dióxido de carbono en las chimeneas térmicas o tubos de escape de automotores El equipo de científicos está conformado por Scott Bunch, John Pellegrino, Steven Koenig y Luda Wang, de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, en el desarrollo de la investigación crearon poros manométricos en láminas de grafeno mediante un proceso de grabado oxidativo inducido por luz ultravioleta, luego se midió la permeabilidad a varios gases en las membranas de grafeno poroso. . El equipo de científicos realizó experimentos con diversos gases, tales como, hidrógeno, dióxido de carbono, argón, nitrógeno, metano y hexafluoruro de azufre, estas moléculas están en el intervalo entre 0,29 y 0,49 nanómetros, demostrando así el potencial que tiene el nuevo descubrimiento para permitir se-

parar gases basándose en el tamaño molecular. En el mismo sentido, los científicos afirman que el grafeno es un material ideal para crear una membrana de separación debido a sus características especiales, ya que incluyen su durabilidad y que no necesitan mucha energía para “empujar” a las moléculas por la membrana. La investigación sugiere que filtros de grafeno podrían superar a otras técnicas de desalación en un margen significativo. Aún habrá que superar otros desafíos técnicos antes de que la tecnología pueda utilizarse en la práctica. Uno de ellos, es desarrollar un proceso práctico para crear con la debida precisión nanoporos de los tamaños deseados. Varias potenciales aplicaciones del grafeno están en desarrollo y muchas más han sido propuestas. Estas incluyen la obtención de materiales livianos, flexibles, pantallas de visualización, finas y duraderas, circuitos eléctricos, células solares, así como diversos procesos industriales mejorados por el uso de nuevos materiales de grafeno médicos y químicos. El grafeno tiene propiedades ideales para ser un excelente componente de los circuitos integrados, tiene una alta movilidad de portador, así como de bajo nivel de ruido, lo que le permite ser utilizado como el canal en un transistor de efecto de campo. La cuestión es que una sola hoja de grafeno es difícil de producir, y aún más difícil de hacer en la parte superior de un sustrato apropiado. En junio de 2011, los investigadores de IBM anunciaron que habían logrado crear el primer circuito integrado de grafeno basado en un mezclador de radio de banda ancha. El circuito maneja frecuencias de hasta 10 GHz, y su rendimiento no se afectó por temperaturas de hasta 127oC.

La gran conductividad eléctrica del grafeno y su alta transparencia óptica, hacen que sea un candidato para la elaboración de electrodos conductores transparentes, requeridos para aplicaciones tales como pantallas táctiles, pantallas de cristal líquido, células fotovoltaicas orgánicas, y los diodos emisores de luz orgánicos. En particular, la fuerza y la flexibilidad mecánica de grafeno son ventajosas en comparación con óxido de indio y estaño. En 2011, los investigadores de Instituto de Tecnología de Georgia informaron que múltiples capas de grafeno alineadas verticalmente, en tres dimensiones, pueden ser clave para los materiales interfaciales térmicos basados en el grafeno, con superior conductividad térmica equivalente y muy baja resistencia térmica interfacial entre el grafeno y el metal. Debido a la extremadamente alta relación superficie/masa del grafeno, una aplicación potencial es en las placas

conductoras de ultracondensadores. Se cree que el grafeno podría ser utilizado para producir ultracondensadores con una mayor densidad de almacenamiento de energía que la que está disponible actualmente. La teoría de simulaciones de densidad predice que depositar ciertos átomos sobre el grafeno, puede hacer un piezoeléctrico sensible a un campo eléctrico aplicado en la dirección vertical (es decir, perpendicular al plano). Este tipo de diseño es similar, en magnitud, al de los materiales piezoeléctricos a granel, hacen del grafeno una herramienta para el control y la detección de dispositivos a nanoescala. Como se puede apreciar por lo anterior, las posibilidades de utilización de este alótropo de carbono son extremadamente variadas y, muy seguramente, van a trasformar, en forma positiva, la vida, desarrollo y bienestar de la sociedad.

Referencia Bibliográfica

Boorstin, D.J. (2000). Los descubridores. Barcelona: Crítica. 709 p. La historia de la humanidad, y de las ciencias en particular, ha sido desde la década de los años 80 del siglo XX un tema de especial interés en el campo de la enseñanza de las ciencias. Desde la incorporación en los currículos de formación de profesores de cursos de epistemología e historia de las ciencias, las distintas reflexiones sobre estos temas han permitido la consolidación de todo un campo de trabajo intelectual y de investigación en esta área. La obra que aquí referenciamos se constituye en un referente para aquellas personas interesadas en conocer los diferentes contextos sociales y culturales en los que se desarrollaron algunos de los principales descubrimientos de la humanidad. La obra se halla dividida en cuatro grandes libros; el primero, denominado El tiempo, abarca tres grandes capítulos dedicados a una recopilación de los esfuerzos de la humanidad por comprender el tiempo a través de los astros, las estaciones, la luna , el sol y el desarrollo de las “maquinas” para medir el tiempo; el segundo libro, denominado la tierra y los mares, se halla dividido en cinco capítulos dedicados principalmente a mostrar el desarrollo de la geografía y la cartografía a partir de los diversos viajes realizados por visionarios a los largo de todo el mundo, en diversas direcciones, en un extenso periodo que abarca desde el siglo V hasta el siglo XVI de la era cristiana; el tercer libro, denominado La naturaleza, comprende cuatro capítulos dedicados a una recopilación de los acontecimientos que posibilitaron el desarrollo de las ciencias de la naturaleza, principalmente la física y la biología; finalmente, el libro cuarto, denominado La sociedad, se halla dividido en tres capítulos dedicados al desarrollo de la escritura, la historia y algunos aspectos de la matemática. Sin duda alguna para los interesados en la historia de la humanidad y de algunos aspectos de las ciencias esta obra se constituye en un referente de especial interés, ya que su lectura permite, a través de la imaginación, volver a tiempos inmemorables, viajar a sitios desconocidos, en los que hombres y pueblos realizaron múltiples esfuerzos por sacar adelante esa empresa denominada “humanidad”.