Diseno-curricular-y-didactica-de-la-metrologa-para-el-Q F B

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I 
 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
FACULTAD DE QUIMICA 
 
“DISEÑO CURRICULAR Y DIDÁCTICA DE LA METROLOGÍA PARA EL QUÍMICO 
FARMACÉUTICO BIÓLOGO “ 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: 
QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO 
PRESENTAN: 
BEATRIZ CHANTEY HERRERA BLANCAS 
EMMANUEL SALVADOR VILCHIS NOGUEZ 
DIRECTOR: 
 DRA. MA. DE LOS ANGELES OLVERA TREVIÑO 
 
 CIUDAD UNIVERSITARIA, CDMX, 2016 
 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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II 
 
ÍNDICE 
RESUMEN .................................................................................................................................................. 1 
1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 2 
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................................................... 6 
1.2 HIPÓTESIS ..................................................................................................................................... 6 
1.3 OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................... 6 
1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................................. 7 
1.5 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ........................................................................................................ 8 
1.6 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................... 8 
2 MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................... 10 
2.1 BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA ............................................................................................... 10 
2.2 PARADIGMAS EDUCATIVOS ............................................................................................................. 20 
2.3 TEORÍA DEL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO. ....................................................................................... 27 
2.3.1 HERRAMIENTA “V” DE GOWIN .................................................................................................. 29 
2.4 APRENDIZAJE COOPERATIVO ........................................................................................................... 35 
2.4.1 EL MÉTODO “ELI” ................................................................................................................... 43 
2.5 FORMACIÓN BASADA EN COMPETENCIAS .......................................................................................... 48 
2.5.1 DISEÑO COMPLEJO DEL CURRICULO ......................................................................................... 60 
2.6 PROYECTOS FORMATIVOS ............................................................................................................... 70 
2.7 ESTRATEGIAS DE LA INVESTIGACIÓN CUALITATIVA ............................................................................ 73 
2.7.1 LA ENTREVISTA ..................................................................................................................... 80 
3 METODOLOGIA.............................................................................................................................. 84 
3.1 PRIMERA ETAPA ............................................................................................................................ 84 
3.2 SEGUNDA ETAPA ........................................................................................................................... 85 
III 
 
3.3 TERCERA ETAPA ............................................................................................................................ 88 
4 RESULTADOS ................................................................................................................................ 88 
4.1 PRIMERA ETAPA ............................................................................................................................ 89 
4.2 SEGUNDA ETAPA ........................................................................................................................... 96 
4.3 PROYECTO FORMATIVO ................................................................................................................ 143 
4.4 PROPUESTA DE CURRICULO .......................................................................................................... 173 
5 CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 181 
6 BIOGRAFÍA ................................................................................................................................. 183 
ANEXOS ................................................................................................................................................ 195 
 
 
IV 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
FIGURA 1. Esquema Internacional de Trabajo Metrológico. Adaptación (Olvera, 2010). ......................................... 14 
FIGURA 2. Elementos de la V de Gowin y orden de construcción. Adaptación (Guardián,2011). .............................. 35 
FIGURA 3. Dinámica compleja de los diferentes factores que influyen en la formación de competencias en las 
instituciones educativas. Adaptación (Tobón, 2005). ....................................................................................... 53 
FIGURA 4. Ejes responsables en la formación de las competencias. Adaptación (Tobón,2005). ............................... 54 
FIGURA5. Diseño del currículo complejo “Los 9 Ejes”. Adaptación (Tobón, 2005). ................................................ 62 
FIGURA 6. Desarrollo para realizar la investigación del entorno. Adaptación (Tobón, 2005). ................................... 66 
FIGURA 7. Pasos en la identificación y normalización de competencias. Adaptación (Tobòn,2005). .......................... 68 
FIGURA 8. Fases de la entrevista. Adaptación (Díaz, 2013). ............................................................................. 83 
FIGURA 9. Diseño curricular y didáctica. Creación propia. ................................................................................ 84 
FIGURA 10. Esquema de trabajo metrológico nacional para el sector salud. Creación propia. ................................ 119 
FIGURA 11. Diagrama para la identificación de competencias. Creación propia. ................................... 120 
FIGURA 12. Nodos problematizadores. Creación propia. ................................................................................ 126 
FIGURA 13. Historia de la metrología y Metrología legal. Creación propia. ......................................................... 127 
FIGURA 14. Personal. Creación propia. ....................................................................................................... 128 
FIGURA 15. Instalaciones y condiciones ambientales. Creación propia .............................................................. 129 
FIGURA 16. Métodos de ensayo. Creación propia. .........................................................................................130 
FIGURA 17. Equipos. Creación propia. ........................................................................................................ 131 
FIGURA 18. Trazabilidad. Creación propia. .................................................................................................. 132 
FIGURA 19. Muestreo. Creación propia. ...................................................................................................... 133 
FIGURA 20. Manipulación de “ítems” de ensayo. Creación propia. .................................................................... 134 
FIGURA 21. Esquema de trazabilidad para medidas de pH. Adaptación Guía técnica CENAM. ................................ 152 
FIGURA 22. Diagrama “V” de Gowin para Mediciones Analíticas que emplean la Técnica de Medición de pH. Creación 
propia................................................................................................................................................... 155 
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file:///C:/Users/pam__/Desktop/Engargolado.%20Correcciones%20Jasso,%20Olvera%20.doc%23_Toc457219654
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file:///C:/Users/pam__/Desktop/Engargolado.%20Correcciones%20Jasso,%20Olvera%20.doc%23_Toc457219659
file:///C:/Users/pam__/Desktop/Engargolado.%20Correcciones%20Jasso,%20Olvera%20.doc%23_Toc457219660
V 
 
FIGURA 23. Diagrama de trazabilidad de la medida masa. Creación propia...................................................... 166 
FIGURA 24. Diagrama “V” d Gowin para Gravimetría como Método primario para dar valores a Materiales de 
Referencia. Caso: Subsalicilato de Bismuto.................................................................................................. 169 
 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
Tabla 1. Cuadro comparativo de los paradigmas educativos 24 
Tabla 2. La formación como un sistema complejo 51 
Tabla 3. Temas relacionados con metrología en el actual plan curricular. 100 
Tabla 4. Análisis de la entrevista 110 
Tabla 5. Personal 135 
Tabla 6. Instalaciones y condiciones ambientales 136 
Tabla 7. Métodos de ensayo 137 
Tabla 8. Equipos 138 
Tabla 9. Trazabilidad 139 
Tabla 10. Muestreo 140 
Tabla 11. Manipulación de “ítems” de ensayo 141 
Tabla 12. Metrología para el laboratorio clínico 142 
Tabla 13. Fuentes de incertidumbre 164 
 
 
 
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file:///C:/Users/pam__/Desktop/Engargolado.%20Correcciones%20Jasso,%20Olvera%20.doc%23_Toc457219663
1 
 
RESUMEN 
 
En el presente trabajo se propone la didáctica y diseño curricular en Metrología 
que incluye áreas de actividad que el Químico Farmacéutico Biólogo (Q.F.B.) 
puede desarrollar, así como ejemplos de competencias asociadas a las 
actividades. De igual manera, se menciona un conjunto de conocimientos, 
habilidades y actitudes relacionados entre sí como parte del diseño curricular. 
Para lograr el objetivo, la propuesta planteada en el presente trabajo de 
tesis se realizó principalmente con base en el Diseño complejo del Currículo 
como parte de la Formación basada en Competencias, considerando el uso de 
herramientas del aprendizaje como son el Aprendizaje Significativo y 
Aprendizaje Cooperativo. 
A diferencia de la enseñanza tradicional de la Metrología, la estrategia de 
enseñanza basada en competencias va más allá del sólo observar y repetir el 
proceso de medición, se trata de que se transite hacia el análisis y la resolución 
de problemas nuevos, nunca antes vistos por el alumno. Adicionalmente a la 
resolución de problemas, el análisis de casos y el aprendizaje basado en 
proyectos es un complemento para reforzar los conocimientos. 
Son múltiples las razones por las cuales es preciso estudiar, comprender y 
aplicar el enfoque de la formación basada en competencias. Principalmente 
porque las competencias son la orientación fundamental de diversos proyectos 
internacionales de educación, como el Proyecto Tuning de la Unión Europea 
o el proyecto Alfa Tuning Latinoamérica. Una razón más se debe a que las 
competencias constituyen la base fundamental para orientar el currículo, 
la docencia, el aprendizaje y la evaluación desde un marco de calidad, 
2 
 
ya que brinda principios, indicadores y herramientas para hacerlo, más que 
cualquier otro enfoque educativo. 
El enfoque de competencias implica cambios y transformaciones profundas 
en los diferentes niveles educativos, y seguir este enfoque es comprometerse 
con una docencia de calidad, buscando asegurar el aprendizaje de los 
estudiantes. 
 
1 INTRODUCCIÓN 
 
La Metrología es la ciencia de las medidas, que abarca determinaciones 
experimentales y teóricas a todos los niveles de incertidumbre en cualquier 
campo de la ciencia y de la tecnología, definición incluida en el Vocabulario 
Internacional de Metrología (VIM) (JCGM100:2008) adoptada por La Oficina 
Internacional de Pesas y Medidas (BIPM). 
La ciencia de la medición no es, sin embargo, únicamente el dominio 
exclusivo de los científicos. Es algo de vital importancia para todos nosotros. La 
red intrincada pero invisible de servicios, proveedores y las comunicaciones en 
la que todos formamos parte, dependen de la Metrología para su 
funcionamiento eficiente y fiable. 
El papel de la Metrología se hace realmente relevante cuando el proceso 
de medición es vital en algún tipo de transacción comercial, en aplicaciones 
militares, en aplicaciones en el campo de la salud, en la producción de 
medicinas o de alimentos, en la realización de pruebas para construcciones de 
ingeniería civil, en la realización de diagnósticos para descubrir la causa de 
algún problema, en la realización de trabajos destinados al alcance del uso 
3 
 
racional de la energía, en el monitoreo rutinario de los sistemas 
electromecánicos, mecánicos y electrónicos, en la verificación de límites de 
contaminantes del ambiente o valores de niveles de radiación, en el monitoreo 
permanente de las diversas magnitudes físicas que intervienen en los procesos 
de producción, y muy especialmente, en la realización de pruebas de calidad. 
Sin la Metrología, sería imposible verificar la calidad de los productos o de los 
procesos, definida en la normativa internacional. Dicho de otra manera, la 
metrología y la normalización son vitales para el Aseguramiento de la Calidad 
(Elizondo, 1996). 
Actualmente la Metrología exige la formación de profesionales capacitados 
para cumplir con este esquema, el cual contempla, entre otras cosas: 
desarrollar nuevos métodos de medición, demostrar la competencia técnica de 
laboratorios de ensayo; calibrar y/o verificar instrumentos; evaluar el 
desempeño del personal; validar métodos de ensayo, organizar ensayos de 
aptitud y, sobre todo, diseñar, preparar y certificar materiales de referencia 
utilizando métodos primarios. 
El enfoque tradicional de los cursos de Metrología ha estado orientado 
principalmente a la operación de los instrumentos, equipos y sistemas de 
medición, lo cual ya no es suficiente porque ahora son necesarias otras 
competencias. El reto es desarrollarcompetencias que sean pertinentes a la 
función del profesional en su campo de trabajo, de tal manera que el 
aprendizaje no debe terminar en la práctica operacional de los instrumentos, 
sino que se requiere desarrollar la habilidad de analizar, seleccionar y diseñar 
estos sistemas y métodos de medición de acuerdo a requisitos técnicos, de uso 
y económicos que sean los adecuados a la aplicación. La medición es el proceso 
por el cual se le asigna un número a una propiedad física de algún objeto o 
fenómeno con propósito de comparación. Por ello es que el conocimiento sobre 
el uso de equipos e instrumentos para realizar mediciones y pruebas es básico 
4 
 
para el Q.F.B., ya que en cualquier proceso es necesario medir, probar y 
comparar. En la práctica profesional se puede encontrar una amplia gama de 
instrumentos, equipos y sistemas de medición que permiten efectuar las 
mediciones y las pruebas que se requieren en el desarrollo de las actividades. 
Por lo que el Q.F.B. debe tener la capacidad para seleccionar, analizar y evaluar 
toda esta abundancia de instrumentos y equipos que se le presentan con el fin 
de dar un dictamen técnico y económico sobre ellos, ya sea como parte de una 
evaluación del sistema de medición o para una adecuada selección del mismo. 
Además, el Q.F.B. debe tener completamente claro el acto de referenciar 
sus mediciones a un sistema de unidades y que éstas tienen la propiedad de 
trazabilidad (aquella que relaciona la medición con un patrón de reconocimiento 
internacional). Lo anterior con el fin de que en su lugar de trabajo las 
mediciones que realice sean técnicamente válidas, confiables y reconocidas en 
todo el mundo. Lo que se promueve en esta propuesta es incluir el desarrollo 
de varias competencias que necesita adquirir el Q.F.B., desde el uso, 
calificación y selección de instrumentos de medición hasta la motivación de 
hacer que los estudiantes de Q.F.B. tengan en mente la Metrología desde las 
etapas tempranas de cualquier proceso científico. 
Los resultados de llevar a cabo el proceso enseñanza-aprendizaje en un 
modelo basado en competencias ha logrado que además de desarrollar a los 
alumnos con las capacidades operativas en el manejo de instrumentos tengan 
también capacidades para el análisis de sistemas de medición que les permitan 
tomar decisiones técnicas, tanto de diseño de producto, diseño de proceso de 
fabricación, criterios de aceptación de materia prima y/o producto, decisión en 
resultados de diagnóstico involucrados con la salud, de manera óptima. 
También se ha involucrado a los profesores, que ante el cúmulo de capacidades 
que requieren desarrollar en los alumnos, se vuelvan verdaderos facilitadores 
5 
 
del conocimiento. Esto lo realizan a través de exponer a los estudiantes 
ambientes y situaciones reales, como ejemplo: 
 Mostrar la confiabilidad de las medidas para mejorar la toma de 
decisiones que involucran la salud de la población. 
 Proporcionarles información técnica tal como se obtiene del ámbito 
laboral, con especificaciones técnicas precisas. 
 Definir las especificaciones para el diseño del producto en base a las 
limitaciones de los diferentes sistemas de medición que se tengan en el 
ámbito laboral. 
 Seleccionar adecuadamente el sistema de medición para su adquisición 
de acuerdo a las necesidades presentadas en el ámbito laboral. 
Es cierto que el aprendizaje por competencias requiere mayor participación 
y esfuerzo de todos los involucrados que en el modelo tradicional. Se requieren 
además profesores con características de facilitadores de conocimiento, más 
que acaparadores del mismo. Al estudiante se le exige saber cuáles son las 
competencias que se requieren que desarrolle, para qué le servirán y que 
después demuestre con evidencias que las logró. Sin embargo, el esfuerzo bien 
vale la pena ya que estos mismos alumnos cuando egresen serán aceptados en 
una amplia proporción por la industria. 
 
 
 
 
6 
 
 
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 
La presente demanda de profesionales competentes en Metrología exige que el 
Q.F.B. adquiera una formación integral que le brinde las herramientas para 
desarrollar su labor exitosamente. Aunado a esto, el actual plan curricular que 
ofrece la Facultad de Química no cuenta con una asignatura en esta área de 
orden obligatorio u optativo específica para esta Licenciatura, esto ha tenido 
como consecuencia que otros profesionales desempeñen cargos que requieran 
la aplicación de estos conocimientos. 
1.2 HIPÓTESIS 
 
A través del análisis del currículo complejo se obtendrá un temario de la 
asignatura en Metrología para el Q.F.B. como propuesta a responder las 
deficiencias actuales. 
 
1.3 OBJETIVO GENERAL 
 
Diseñar una propuesta de currículo para la carrera de Q.F.B. que permita 
responder las necesidades de evaluación de la conformidad en materia de 
Metrología y proponer estrategias didácticas significativas que contribuyan a la 
iniciación en la enseñanza de la Metrología. 
 
7 
 
1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 Detectar aciertos, deficiencias y vacíos en la enseñanza de la 
Metrología, comprendidos en el actual plan de estudios de la 
carrera de Q.F.B. en la Facultad de Química de la UNAM. 
 
 Conocer el interés del entorno y la demanda actual del campo 
laboral por Q.F.B.’s con orientación metrológica. 
 
 Identificar los beneficios que tiene el uso de la Metrología en 
las diferentes áreas (Farmacia y Bioquímica Clínica) en las que 
interviene el Q.F.B. 
 
 Identificar y definir las competencias que debe tener el 
egresado en Q.F.B. para realizar actividades profesionales en el 
área de Metrología. 
 
 Proponer propuestas didácticas basadas en el aprendizaje 
significativo a través de proyectos formativos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
1.5 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN 
 
 ¿Cuál es la importancia de enseñar Metrología al Q.F.B.? 
 
 ¿Por qué una formación basada en competencias? 
 
 ¿Para qué formar competencias en Metrología? 
 
 ¿Qué beneficios tiene la enseñanza de metrología en el que hacer del 
Q.F.B.? 
 
1.6 JUSTIFICACIÓN 
 
Actualmente existe una gran demanda en controles de calidad para productos y 
servicios, lo cual ha llevado a la exigencia de certificaciones y acreditaciones en 
normativas tanto nacionales como internacionales, todo esto como 
consecuencia de la globalización económica. La forma de dar cumplimiento a 
estos procesos no está contemplada en los planes de estudio y una gran parte 
de los requisitos para su cumplimiento son de origen metrológico. 
La Metrología en el área Química se ha desarrollado, a partir de la 
medición física, haciendo hincapié en resultados trazables a patrones de 
referencia definidos y los factores que contribuyen con la incertidumbre sobre 
la base del análisis de los procesos de medición que se establece en la “Guía 
para la expresión de la incertidumbre de la medición” (GUM). Gran parte de la 
mejora en la coherencia de las mediciones Físicas y Químicas se logra mediante 
la identificación de los elementos que contribuyen con la incertidumbre, 
9 
 
obtenidas de acuerdo con las condiciones ambientales y los controles de la 
medición. Esto hace a la Metrología en Química, mucho más compleja y ardua. 
De acuerdo con los principios de la Metrología, las mediciones fiables 
dependen de la definición del analito que se mide, la trazabilidad demostrable 
de resultados a la norma definida y la comprensión de las incertidumbres de 
esos procesos de medición. 
En el quehacer profesional del Q.F.B. está implicado todo tipo de medición. 
Los resultados de dichas mediciones se usan con diferentes fines, todas de 
gran consecuencia económica y de importancia social. En lo social, los 
resultados de medir ayudan desde establecer medidas de seguridad para la 
salud, hasta proteger a los consumidores contra fraudes y falsificaciones. En la 
industria,las medidas además de informarnos de la situación de la materia 
prima, de los productos intermedios y finales de un proceso de producción, nos 
ayudan a mantener la calidad. El comercio a menudo involucra grandes 
cantidades de dinero, un pequeño error en la medición puede ser el causante 
de una gran pérdida. 
En la economía del día a día también son importantes las mediciones, por 
ejemplo; los alimentos son pesados para su venta, y su costo depende de un 
resultado de medición. Es evidente que los datos de una medición deben 
representar la situación real y ser entendidos de la misma manera por todos los 
involucrados (Quinn, 1993). Medir es un proceso relativo, que consiste en 
comparar un objeto —el que se requiere medir—, con otro de referencia —un 
patrón—, con la finalidad de estimar sus diferencias y semejanzas con 
exactitud y aceptación. Para que podamos confiar en una medida se requiere 
que sea aceptada a nivel internacional; esto se logra mediante la existencia de 
convenciones, consensos, comparaciones entre laboratorios, el uso de 
referencias justas, igualitarias y no arbitrarias. 
10 
 
 
2 MARCO TEÓRICO 
 
2.1 BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA 
 
Probablemente lo primero que midió el hombre fue el tiempo, y cuando tuvo 
que intercambiar objetos se vio en la necesidad de medir otras magnitudes, 
como peso y longitud. En un principio existieron muchos conflictos entre los 
grupos de intercambio por la existencia de diferentes patrones y no fue sino 
hasta la culminación de la Revolución Francesa en el siglo XVIII cuando se 
logró unificar criterios. En 1789 se estableció la Comisión Metrológica; entre 
sus miembros destacaba la presencia de Coulomb, Laplace y Lavoisier 
(Meinrath y Kalin, 2005). En 1875 se incorporan 17 naciones y se firmó un 
tratado, la Convención del Metro; ésta creó una institución con alta autoridad 
jerárquica en la ciudad de Sévres en París, la Oficina Internacional de Pesas y 
Medidas —Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)— (BIPM, 2010). 
En la actualidad el BIPM está formado por 54 países miembros, entre los cuales 
se encuentran las grandes potencias económicas y países como México, Chile y 
Brasil; además, incorpora 28 países asociados, mismos que no participan en las 
actividades de la Convención del Metro. La Oficina de Pesas y Medidas es 
financiada por los países miembros, dirigida por la Conferencia General de 
Pesas y Medidas (CGPM) y supervisada por el Comité Internacional de Pesas y 
Medidas (CIPM). La CGPM está formada por delegados gubernamentales de los 
países miembros y se reúnen en París cada cuatro años. El CIPM se compone 
de 18 personas de los estados miembros y se reúnen anualmente, recibe el 
informe del BIPM y lo entrega a la CGPM. En conjunto la CGPM, el CIPM y el 
BIPM tienen como tarea principal asegurar la propagación y la mejora del 
11 
 
Sistema Internacional de Unidades (SI) y promover la uniformidad de unidades 
de medida en todo el mundo. En la actualidad la Metrología está preocupada 
por modificar patrones y definir con mayor claridad, exactitud y precisión las 
referencias de masa, mol, Ampere y Kelvin. Los cambios están dirigidos hacia 
el remplazo de los prototipos por magnitudes definidas con fenómenos 
cuánticos o valores de constantes fundamentales invariantes de la naturaleza. 
El patrón de masa es una de las más grandes preocupaciones, existen varias 
propuestas por diferentes grupos de investigación, para definirlo usan la 
constante de Planck y de masa atómica (Becker, 2007). La Metrología se 
auxilia de conocimiento multidisciplinario; con las Matemáticas interpreta 
resultados, con la Biología, la Química y la Física define principios, métodos y 
procedimientos, con la Informática agiliza el tratamiento de datos, y el Derecho 
le ayuda a resolver problemas legales. Sin embargo, recordemos que la ciencia 
se ha construido mediante el análisis de diversas mediciones, las que dieron la 
pauta para generar leyes, modelos y teorías. A medida que la tecnología 
avanza, se perfeccionan los instrumentos y los métodos de medida, son 
observados resultados nuevos, mejor controlados y más reproducibles. Estas 
nuevas características han llevado a nuevas explicaciones e interpretaciones, 
los modelos han mejorado y los fenómenos naturales se entienden cada vez 
más. Una medida controlada favorece en todos los ámbitos del conocimiento, 
desde la decisión acertada en la compra de una golosina, un medicamento o un 
cosmético por alguien que no es experto, hasta en la interpretación de un 
fenómeno observado por un investigador. El conocimiento más cercano al 
fenómeno natural nos ayuda a tomar decisiones adecuadas para lograr un 
desarrollo sostenible. La responsabilidad de la Metrología es grande y por ello 
ha creado un esquema de trabajo internacional de confianza mutua sin 
conflicto de intereses bajo los auspicios del BIPM. 
 
12 
 
Esquema internacional de trabajo metrológico 
El esquema internacional vigente se logra mediante tratados, convenciones, 
acuerdos, comparaciones y demostraciones continuas de competencia. El 
esquema se inicia con el BIPM y es soportado por los institutos metrológicos, 
los laboratorios de calibración y de ensayo, los organismos de normalización y 
las organizaciones regionales de acreditación, vigilancia y cooperación. Los 
institutos metrológicos son los laboratorios nacionales de referencia; son 
responsables de establecer y conservar patrones y materiales de referencia 
certificados nacionales, y son considerados laboratorios primarios. A través del 
acuerdo de reconocimiento mutuo (MRA), estos laboratorios llevan 
comparaciones internacionales para establecer el grado de equivalencia entre 
los patrones de cada nación. Podemos mencionar algunos: el Centro Español de 
Metrología (CEM), el Centro Nacional de Metrología (CENAM) (México), el 
National Institute of Standards and Technology (NIST) (EUA) y el Laboratoire 
National de Métrologie et D’essais (LNE) (Francia). Para que sean reconocidos 
en el esquema, los laboratorios de calibración y de ensayo que respaldan toda 
la actividad socioeconómica de cada país deben ser acreditados. La acreditación 
es un proceso por el cual una entidad reconoce que el laboratorio tiene una 
gestión de calidad sólida, es técnicamente competente y es capaz de generar 
resultados técnicamente válidos. Los organismos de normalización elaboran 
normas; pueden ser internacionales o nacionales. Entre los primeros podemos 
mencionar: la International Organization for Standardization (ISO), la 
International Electrotechnical Commission (IEC), mientras que entre los 
segundos están: la Association Française de Normalisation (AFNOR), el 
Deutsches Institut für Normung (DIN) (Alemania), el Japanese Industrial 
Standards (Japón) y el Instituto Mexicano de Normalización y Certificación 
(IMNC) (México). Las instituciones que acreditan laboratorios son los órganos 
que garantizan que dichos laboratorios sean confiables y técnicamente 
13 
 
competentes. Entre las unidades de acreditación podemos mencionar a: la 
National Association of Testing Authorities (NATA) (Australia), el German 
Accreditation System (DAR) (Alemania), la Entidad Mexicana de Acreditación, 
AC (EMA) (México), y el National Cooperation for Laboratory Accreditation 
(NACLA) (EUA). 
Una de las principales instituciones de vigilancia y cooperación tiene una 
gran participación a nivel mundial: el International Laboratory Accreditation 
Cooperation (ILAC). ILAC está formada por varias entidades de acreditación de 
laboratorios que operan a través del mundo; entre sus funciones se encuentra 
desarrollar y armonizar las prácticas de acreditación de los laboratorios y de 
organismos de inspección, así como desarrollar actividades de cooperación 
internacional para facilitar el comercio. Esto último lo consigue a través de 
promover que los cuerpos acreditadores trabajende forma armónica. ILAC se 
inicia en 1977, fue considerada como institución de cooperación en 1996 y en 
el 2005 es reconocida por el BIPM (BIPM, ILAC, 2005). En la figura 1 se 
simplifica el esquema metrológico. Para asegurar la uniformidad de los tratados 
internacionales, se han formado organizaciones internacionales de Metrología 
por región; entre ellas se encuentran: la Comunidad de Cooperación en 
Trazabilidad en las Medidas de la región de Sudáfrica, el Sistema 
Interamericano de Metrología formado por Noramet, que incluye a Canadá, 
Estados Unidos y México; el resto de los países de América se encuentran 
distribuidos en las asociaciones Camet, Andimet, Suramet 
14 
 
Carimet.
 
FIGURA 1. Esquema Internacional de Trabajo Metrológico. Adaptación (Olvera, 
2010). 
Laboratorios confiables y comparables 
Las entidades de acreditación reconocen que los laboratorios aplican sistemas 
de gestión de la calidad y de las mediciones, que son técnicamente 
competentes y capaces de generar resultados válidos a través del cumplimiento 
de los requisitos que solicitan los documentos: ISO 10012 “Sistemas de 
Gestión de la Mediciones”, ISO/IEC-17025 “Requisitos generales para la 
competencia de los laboratorios de ensayo y calibración”, ISO 15189 
“Requisitos particulares para la calidad y la competencia de laboratorios 
clínicos”, emitidos por un organismo de normalización internacional, la 
International Organization for Standardization (ISO). “La normativa enfocada a 
las Buenas Prácticas de Fabricación para establecimientos de la Industria 
15 
 
Química Farmacéutica dedicados a la elaboración de medicamentos” NOM-059-
SSA1-2013. De igual manera cumpliendo con estos documentos, los resultados 
de los ensayos y calibraciones son mejor aceptados entre países y son 
reconocidos por los Acuerdos de Reconocimiento Mutuo (MRA). Con base en los 
requisitos que se solicitan para la acreditación de laboratorios y los acuerdos de 
tratados internacionales, a continuación, se describen los factores técnicos que 
son considerados como esenciales para demostrar la confiabilidad del trabajo 
experimental en: personal, instalaciones y controles ambientales, método y 
procedimientos de medida, instrumentos y equipo, trazabilidad, muestreo, 
manipulación de los “ítems” que acompañan el ensayo. 
A. Personal 
Una mala capacitación, el cansancio, un criterio diferente en la lectura de un 
instrumento o no respetar una determinada secuencia lógica de operaciones 
manuales, pueden ser los factores que afecten al resultado de medir y nos 
lleven a cometer un error. Durante el proceso de medir se prefiere eliminar lo 
más posible esos errores o corregirlos. Existen algunas fluctuaciones en el 
resultado de medir que no podemos corregir o eliminar y que ni siquiera 
podemos identificarlas claramente. Estas fluctuaciones no controladas se 
estudian a través de la estadística; por ejemplo, un estudio de precisión 
intermedia nos ayuda a evaluar esas fluctuaciones no controladas e informarlas 
en un parámetro universal como la incertidumbre (ISO, OIML, 2005). 
B. Instalaciones y controles ambientales 
En el transcurso de un experimento, muchas condiciones ambientales pueden 
cambiar: la temperatura, la humedad, la iluminación, las vibraciones, el control 
del polvo, la limpieza, las interferencias electromagnéticas, la presión 
atmosférica, etcétera. Las magnitudes de influencia afectan a los procesos de 
medición tanto en las bases científicas como en los instrumentos que se usan, 
16 
 
para ello debe analizarse si las magnitudes influyen en proceso de medida. Por 
ejemplo, las vibraciones de una mesa pueden alterar una pesada de precisión o 
el material volumétrico normalmente es usado en las mismas condiciones 
ambientales a las que es calibrado. Estas alteraciones deben ser eliminadas o 
corregidas, para lo cual se debe identificar su aportación a la incertidumbre 
C. Método de medición 
Antes de definir un método de medición se requiere fijar con claridad las 
características de lo que se mide. El VIM define al mensurando como la 
cantidad o magnitud que se intenta medir; debe incluir las tolerancias, las 
condiciones que le afectan, las interferencias, los requisitos particulares y para 
qué se quiere medir. Por ejemplo: la concentración de cobre en una muestra de 
sal de calidad alimentaria, el volumen de un matraz a 20ºC. Los valores que se 
le pueden atribuir al mensurando se obtienen usando un procedimiento 
detallado acorde con uno o más principios de medida y con un método. Un 
método de medición está basado en un principio de medida y para el control 
adecuado de este factor se deben identificar las aportaciones a la incertidumbre 
del principio, del método y del procedimiento. Otro punto de control en el 
método de medida es la confirmación del método para el uso propuesto; la 
validación del método. 
En el caso de los laboratorios clínicos los controles son más estrictos y 
diversos debido a la naturaleza de los elementos de estudio, y por ello es 
conveniente clasificarlos en Ensayos Preanalíticos, Analíticos y Postanalíticos; a 
manera de que el alcance no sea limitado. 
 
 
17 
 
D. Instrumentos y equipo 
El equipo de medición contempla el instrumento de medición, el patrón de 
medida, el material de referencia y cualquier aparato auxiliar necesario para 
llevar a cabo un proceso de medición. El equipo se debe escoger considerando 
el uso y las propiedades metrológicas. Los instrumentos de medición deben ser 
periódicamente calibrados, verificados y confirmados, el equipo auxiliar debe 
ser calificado, caracterizado y también confirmado 
E. Trazabilidad 
Según el VIM, la trazabilidad permite relacionar el resultado de medir con el SI, 
a través de un patrón físico, una constante natural o Materiales de Referencia 
Certificados (MRC). Los métodos primarios proporcionan el valor del MRC, sea 
pureza, propiedad fisicoquímica, contenido de elemento minoritario o traza sin 
referencia a un estándar. Algunos métodos que por sus características pueden 
ser considerados potencialmente como primarios, podemos mencionar: 
gravimetría, culombimetría, espectrometría de masas de dilución isotópica, de 
un paso y de dos pasos, y depresión el punto de congelación (Quinn, 2001). El 
Comité Consultivo para Cantidad de Materia (CCQM) es el encargado por parte 
del BIPM de presentar actividades relacionadas con métodos primarios, 
comparaciones internacionales y establecer la equivalencia internacional entre 
laboratorios nacionales. 
F. Muestreo 
En ocasiones por la naturaleza de la medición es necesario escoger una parte 
de lo que se va a medir: esa fracción representativa puede ser una sustancia, 
un material, o un número de piezas de un lote. Las muestras deben elegirse de 
manera que sean representativas de la población: esto se logra estudiando la 
relación que existe entre una población y las muestras obtenidas de esa 
18 
 
población. El laboratorio debe tener procedimientos para registrar los datos y 
las operaciones relacionadas con el muestreo que forma parte de la medición 
que lleva a cabo. Estos registros deben incluir el procedimiento de muestreo 
utilizado, la identificación de la persona que lo realiza, las condiciones 
ambientales (si corresponde) y los diagramas u otros medios equivalentes para 
identificar el lugar del muestreo según sea, las técnicas estadísticas en las que 
se basan los procedimientos de muestreo y la incertidumbre asociada al 
procedimiento de muestreo. 
G. Manejo de los “ítems” que acompañan al ensayo 
Este rubro se refiere a las actividades de transportación, recepción, manejo, 
protección, almacenaje, retención y/o disposición final de los elementos del 
proceso de medición, incluyendo todas las provisiones necesarias para proteger 
la integridad de cada uno de los elementos. Se requiere conocer de manera 
objetiva (con la participación dela estadística) si este manejo produce un 
efecto en el resultado final, y si es necesario corregir y estimar la contribución 
a la incertidumbre de medición. 
Los factores anteriormente mencionados proporcionan a la medición un 
grado de dispersión que es evaluado a través de la incertidumbre. Para su 
evaluación, el BIPM y 11 laboratorios nacionales de Metrología prepararon 
conjuntamente la recomendación INC-1 (BIPM, 1980). Este documento, 
confirmado por el CIPM en 1986, caracterizó las incertidumbres como varianzas 
o desviaciones típicas estimadas. En 1993 se generó un documento con más 
información (BIPM, ISO, 1993), éste fue actualizado en 1995 (BIPM, ISO, 
1995) y en el 2008 el grupo de trabajo del Comité para Guías de Metrología del 
BIPM decidió producir una serie de documentos complementarios, la serie 
JCGM. 
 
19 
 
La formación en Metrología 
El esquema que la Metrología plantea requiere profesionales que cumplan con 
ciertas características, como tener la capacidad para lograr que laboratorios de 
ensayo sean técnicamente competentes, que calibren y/o verifiquen 
instrumentos, que sepan evaluar el trabajo del personal, que sepan validar 
métodos de ensayo, que sepan organizar ensayos de aptitud y sobre todo que 
sean capaces de usar métodos primarios para dar valores a materiales de 
referencia. Sin duda, muchas de las actividades que el esquema requiere es 
responsabilidad de un profesional, seguramente dedicado exclusivamente a la 
Metrología como lo plantean diversas universidades, como las de Irkutsk 
(Samagunova, 2002), Israel (Kuselman, 2008), Tartu (Sagunova, 2009), o 
bien un profesional que se ha especializado o ha recibido cursos de educación 
continua, como lo plantean otras instituciones de educación superior (Álvarez, 
2007). (Mencionado en Olvera, 2010). 
La Conferencia Internacional en Metrología Química, del Medio Ambiente, 
de Alimentos y de la Nutrición, realizada en septiembre de 2008 en Budapest, 
Hungría (MEFNM, 2008), destacó los vínculos entre Metrología química aplicada 
a grupos específicos de medida en medio ambiente, alimentos y nutrición, así 
como las necesidades en materia de desarrollo y validación de nuevos métodos 
de medida y de materiales de referencia, aplicación de métodos estadísticos e 
implementación de adecuados y eficientes sistemas de calidad. La política de 
hacer química sostenible estará ausente si no logramos medir las 
características de nuestro hábitat. Por ello es de crucial importancia que los 
resultados de medir representen una correcta imagen de la situación particular. 
Esto hace que el desarrollo sostenible sea imposible sin la Metrología (Meinrath 
y Kalin, 2005). El sistema formativo se preocupa por impulsar en los 
estudiantes un comportamiento ético como manifestación del sentido de 
responsabilidad social, y para ello parte de que el desarrollo humano posee dos 
20 
 
campos esenciales: el cultivo de la inteligencia hasta alcanzar la comprensión y 
el ejercicio de la voluntad para optar por la responsabilidad de realizar un 
trabajo bien hecho (Villalobos y López, 2004), (Zumalacárregui y Alonso, 
2002). Asimismo, en su búsqueda de cumplimiento de un trabajo bien hecho, 
la Metrología lleva junto con su forma de actuar un comportamiento ético, que 
también debe acompañar cada una de sus actividades. En su documento Diez 
aspectos de la educación para todos, la UNESCO hace énfasis en la adquisición 
de competencias para la vida activa, que permitan tomar decisiones bien 
fundadas para mejorar la salud, nivel de vida y lograr un medio ambiente más 
seguro y sostenible, que nos lleve a la construcción de un mundo de paz, 
dignidad, justicia e igualdad. Como se expresó anteriormente, esto se logra, 
entre otras cosas, con la ayuda de tener información completa; sin la 
Metrología sería difícil lograr cumplir estos objetivos. Algunas universidades 
consideran asignaturas de Metrología para las carreras de Química, como es el 
caso de la Universidad de Córdoba (Valcárcel, 1999) y las experiencias de Cuba 
en educación continua con países latinoamericanos (Álvarez, 2007). 
 
2.2 PARADIGMAS EDUCATIVOS 
 
Se debe tomar en cuenta que existen diferentes concepciones del aprendizaje 
que fundamentan el currículo en las instituciones educativas (conductismo, 
cognoscitivismo, constructivismo, psicología sociocultural, algunas teorías 
instruccionales, entre otras), así como las estrategias de intervención para 
mejorarlo, expresan la convergencia de distintas perspectivas y enfoques 
psicológicos. Es por esta razón que se debe especificar en qué consisten 
algunos de los paradigmas educativos. 
21 
 
Conductista 
Este paradigma surge en la década de 1930 y es el que mayor vigencia ha 
mantenido a lo largo del tiempo. Tiene una larga tradición de estudio e 
intervención y es uno de los que más proyecciones de aplicación ha logrado. 
La problemática central del paradigma es el estudio descriptivo de la 
conducta observable, así como de sus factores determinantes, los cuales son 
considerados como exclusivamente ambientales. La influencia del medio 
ambiente es tan importante que reduce al mínimo la posibilidad del sujeto de 
reaccionar de manera autónoma. En consecuencia, el aprendizaje es 
comprendido como un proceso mecánico, asociativo, basado exclusivamente en 
motivaciones extrínsecas y elementales, y cuyo sustento radica en los arreglos 
ambientales y en la manipulación exterior. 
Humanista 
El paradigma humanista se considera una corriente de gran relevancia en el 
ámbito educativo ya que ha señalado la importancia de la dimensión 
socioafectiva de los individuos, de las relaciones interpersonales y de los 
valores en los escenarios educativos, como factores muy influyentes en el 
aprendizaje de los estudiantes. 
La educación humanista se basa en la idea de que todos los estudiantes 
son diferentes y debe ayudarlos a ser más como ellos mismos y menos como 
los demás. El logro máximo de la educación es la autorrealización de los 
estudiantes en todas las facetas de su personalidad. 
El objetivo central de la educación es crear alumnos con iniciativa y 
autodeterminación, que sepan colaborar solidariamente con sus semejantes sin 
que por ello dejen de desarrollar su individualidad. Para ello la educación debe 
integrar lo intelectual, lo afectivo y lo interpersonal. 
22 
 
 
Cognitivo 
Es complejo y difícil el tratar de definir el cognoscitivismo, ya que no se trata 
de un paradigma único sino que involucra a un conjunto de corrientes que 
estudian el comportamiento humano desde la perspectiva de las cogniciones o 
conocimientos así como de otros procesos o dimensiones relacionados con 
éstos (memoria, atención, inteligencia, lenguaje, percepción, entre otros), 
asumiendo que dicho comportamiento puede ser estudiado en sus fuentes o 
capacidades y en sus realizaciones (actuación). 
El paradigma se interesa en el estudio de las representaciones mentales, 
en su descripción y explicación, así como el papel que desempeñan en la 
producción de la conducta humana. Es necesario observar al sujeto y realizar 
análisis deductivos sistemáticos en la investigación empírica, de manera que se 
logren descripciones y explicaciones detalladas. 
 
Socio-Cultural 
El autor más representativo de esta corriente es Lev Semiónovich Vigotsky 
quien desarrolla el paradigma a partir de la década de 1920. 
Este paradigma se relaciona con el cognitivo, aunque considera con mayor 
interés la influencia que en el aprendizaje ejercen las influencias escolares y 
socioculturales. 
Algunas de las metodologías más interesantes propuestas por el 
paradigma se basan en las ideas de tutelaje experto y de aprendizaje 
cooperativo. La asimetría derivada del mayor dominio que tiene el profesor 
sobre los contenidos hace que en un principio, tenga un papel directivo. En la 
medida en que conoce las competencias de los estudiantesy ha logrado 
23 
 
establecer mecanismos de diálogo para negociar las ideas involucradas en el 
aprendizaje de los contenidos, el profesor comienza a ceder el papel 
protagónico del proceso a los estudiantes, hasta lograr un manejo más 
autónomo y autorregulado. 
Sin duda, de la propuesta sociocultural se han derivado una gran cantidad 
de aplicaciones que, en el momento actual, se encuentran en pleno desarrollo, 
particularmente en el campo de la enseñanza de la lectura y de la escritura y 
en el análisis del discurso en situación de enseñanza. 
 
Constructivista 
Es una de las corrientes psicológicas más influyentes en el momento actual y 
ha generado grandes expectativas para la reforma de los sistemas educativos 
en el mundo, no obstante que su pretensión ha sido fundamentalmente 
epistemológica. Sus orígenes se ubican en la década de 1930, particularmente 
en algunos de los trabajos de Jean Piaget, quien es reconocido como su 
representante más importante. 
En este proceso es fundamental el papel del sujeto: es él quien conoce. El 
sujeto cognoscente desempeña un papel activo en el proceso del conocimiento. 
Dicho conocimiento no es, en absoluto, una copia del mundo, sino que es 
resultado de una construcción por parte del sujeto, en la medida en que 
interactúa con los objetos. (Mencionado en Gutiérrez, 2003). 
De acuerdo a las ideas anteriores, cada paradigma tiene ventajas y 
desventajas, considerando esto es necesario realizar una comparación entre 
ellos, la cual se muestra en la Tabla 1. 
 
24 
 
Tabla 1. Cuadro comparativo de los paradigmas educativos 
CODUCTISTA HUMANISTA COGNITIVO SOCIO-
CULTURAL 
CONSTRUCTIVISTA 
Estudia la 
conducta del ser 
humano con un 
método 
deductivo y 
como un 
comportamiento 
observable, 
medible y 
cuantificable. 
 
Basada en el 
modelo de 
estímulo 
respuesta. 
 
Platea que la 
conducta es el 
resultado del 
ambiente, y su 
asociación por el 
medio de la 
experiencia. 
 
 
 
Toma en cuenta 
que el ser 
humano 
requiere de 
vivir en grupo 
para crecer. 
 
Fomenta el 
aprendizaje 
significativo y 
participativo. 
 
Enfoque 
centrado en la 
persona. 
 
Establece un 
modelo de 
desarrollo de la 
creatividad. 
 
Impulsa los 
valores 
humanos. 
 
 
Estudia las 
representaciones 
mentales, con 
tendencias hacia el 
constructivismo. 
 
Concibe como parte 
fundamental 
enseñar a los 
alumnos habilidades 
de aprender a 
aprender y a pensar 
en forma eficiente, 
independientemente 
del contexto 
instruccional. 
 
Se muestra interés 
por el desarrollo 
mental del sujeto 
que aprende 
(funciones 
psicológicas, 
procesos y 
operaciones 
mentales). 
Se considera 
que el 
individuo no es 
la única 
variable en el 
aprendizaje. 
Su historia 
personal, su 
clase social, su 
época 
histórica, las 
herramientas 
que tenga a su 
disposición, 
son variables 
que no solo 
apoyan el 
aprendizaje, 
sino que son 
parte integral 
de “él". 
 
 
 
 
 
Asume que el 
conocimiento previo 
da nacimiento al 
conocimiento nuevo. 
 
El origen de todo 
conocimiento no es la 
mente humana, sino 
una sociedad dentro 
de una cultura, 
dentro de una época 
histórica. 
 
El individuo es 
producto de una 
construcción propia 
de su conocimiento y 
su persona. 
 
El alumno trabaja 
con independencia a 
su propio ritmo, con 
colaboración y 
trabajo en equipo. 
 
 
 
25 
 
CODUCTISTA HUMANISTA COGNITIVO SOCIO-
CULTURAL 
CONSTRUCTIVISTA 
 
El aprendizaje 
únicamente 
ocurre cuando se 
observa un 
cambio en el 
comportamiento. 
 
Pruebas 
objetivas 
basadas en 
objetivos 
propuestos. 
 
Pruebas 
pedagógicas 
basadas en 
instrumentos 
para medir 
objetivamente 
las conductas. 
 
Se denomina 
facilitador al 
maestro. 
 
Parte de 
potencialidades 
y las 
necesidades 
individuales. 
 
Fomenta el 
espíritu 
cooperativo de 
los alumnos. 
 
Fomenta el 
autoaprendizaje 
y la creatividad. 
 
Autoevaluación 
como recurso 
que fomenta la 
creatividad, la 
autocrítica y la 
autoconfianza 
de los 
estudiantes. 
 
Hace uso de 
técnicas y 
estrategias para el 
desarrollo de la 
creatividad y el 
pensamiento crítico. 
 
Parte de que el 
alumno (procesador 
activo de 
información) posee 
un conocimiento 
previo, acorde a su 
nivel de desarrollo 
cognitivo, al cual se 
programa 
experiencias sobre 
hechos que 
promoverán 
aprendizajes 
significativos. 
 
 
 
 
 
 
 
Se promueve 
la planeación y 
desarrollo de la 
enseñanza a 
partir del nivel 
de desarrollo 
real y también 
del estímulo al 
desarrollo 
potencial. 
El experto es 
capaz de 
enseñar en 
una situación 
esencialmente 
interactiva. 
Posteriormente 
con los 
avances del 
alumno en la 
adquisición o 
internalización 
del contenido, 
 
 
 
 
 
Promueve el 
desarrollo y la 
autonomía de los 
educandos. 
 
La enseñanza debe 
partir de actividades 
reales que permitan 
su posterior 
transferencia, pero 
que al mismo tiempo 
integren la 
complejidad que 
caracteriza a las 
situaciones del 
mundo real. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
CODUCTISTA HUMANISTA COGNITIVO SOCIO-
CULTURAL 
CONSTRUCTIVISTA 
 
Se evalúa el 
aprendizaje de los 
contenidos 
declarativos (saber 
qué), 
procedimentales 
(saber hacer) y 
actitudinales (saber 
ser). 
 
se va 
reduciendo su 
participación al 
nivel de un 
"espectador 
empático". 
 
Se basa en una 
evaluación 
dinámica. 
 
Centrada en 
considerar los 
procesos en 
camino de 
desarrollo y/o 
el llamado 
potencial de 
aprendizaje. 
 
El alumno debe ser 
visto como un sujeto 
que posee un 
determinado nivel de 
desarrollo cognitivo y 
que ha elaborado 
una serie de 
interpretaciones o 
construcciones sobre 
los contenidos 
escolares. 
 
La evaluación debe 
realizarse sobre los 
procesos, nociones y 
competencias 
cognitivas de los 
alumnos. 
 
*
 
27 
 
 
2.3 TEORÍA DEL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO. 
 
Durante mucho tiempo se consideró que el aprendizaje era sinónimo de cambio de 
conducta, esto, porque dominó una perspectiva conductista de la labor educativa; 
sin embargo, se puede afirmar con certeza que el aprendizaje humano va más allá 
de un simple cambio de conducta, conduce a un cambio en el significado de la 
experiencia. La experiencia humana no solo implica pensamiento, sino también 
afectividad y únicamente cuando se consideran en conjunto se capacita al 
individuo para enriquecer el significado de su experiencia. Para entender la labor 
educativa, es necesario tener en consideración otros tres elementos del proceso 
educativo: los profesores y su manera de enseñar; la estructura de los 
conocimientos que conforman el currículo y el modo en que éste se produce y el 
entramado social en el que se desarrolla el proceso educativo. Lo anterior se 
desarrolla dentro de un marco psicoeducativo, puesto que la psicología educativa 
trata de explicar la naturaleza del aprendizaje en el salón de clases y los factores 
que lo influyen, estos fundamentos psicológicos proporcionan los principios para 
que los profesores descubran por sí mismos los métodos de enseñanza más 
eficaces, puesto que intentar descubrir métodos por "Ensayo y error" es un 
procedimiento ciego y, por tanto innecesariamente difícil y antieconómico 
(Ausubel,1983). 
En este sentido una "teoría del aprendizaje" ofrece una explicación 
sistemática, coherente y unitaria del ¿cómo se aprende?, ¿Cuáles son los límites 
del aprendizaje?, ¿Por qué se olvida lo aprendido?, y complementando a las 
teorías del aprendizaje encontramos a los "principios del aprendizaje", ya que se 
ocupan de estudiar a los factores que contribuyen a que ocurra el aprendizaje, en 
los que se fundamentará la labor educativa; en este sentido, si el docente 
 
28 
 
desempeña su labor fundamentándola en principios de aprendizajebien 
establecidos, podrá racionalmente elegir nuevas técnicas de enseñanza y mejorar 
la efectividad de su labor. 
La teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, ofrece en este sentido el 
marco apropiado para el desarrollo de la labor educativa, así como para el diseño 
de técnicas educacionales coherentes con tales principios, constituyéndose en un 
marco teórico que favorecerá dicho proceso. 
Ausubel plantea que el aprendizaje del alumno depende de la estructura 
cognitiva previa que se relaciona con la nueva información, debe entenderse por 
"estructura cognitiva", al conjunto de conceptos, ideas que un individuo posee en 
un determinado campo del conocimiento, así como su organización. En el proceso 
de orientación del aprendizaje, es de vital importancia conocer la estructura 
cognitiva del alumno; no sólo se trata de saber la cantidad de información que 
posee, sino cuales son los conceptos y proposiciones que maneja, así como de su 
grado de estabilidad. Los principios de aprendizaje propuestos por Ausubel, 
ofrecen el marco para el diseño de herramientas metacognitivas que permiten 
conocer la organización de la estructura cognitiva del educando, lo cual permitirá 
una mejor orientación de la labor educativa, ésta ya no se verá como una labor 
que deba desarrollarse con "mentes en blanco" o que el aprendizaje de los 
alumnos comience de "cero", pues no es así, sino que, los educandos tienen una 
serie de experiencias y conocimientos que afectan su aprendizaje y pueden ser 
aprovechados para su beneficio. Ausubel resume este hecho en el epígrafe de su 
obra de la siguiente manera: "Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a 
un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el 
aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese 
consecuentemente". 
 
29 
 
2.3.1 HERRAMIENTA “V” DE GOWIN 
 
Todo proceso educativo tiene como finalidad el desarrollo de las facultades 
cognitivas en los estudiantes (por “estructura cognitiva”, entenderemos el 
conjunto de conceptos e ideas que un individuo posee en un determinado campo 
del conocimiento, así como su organización), en tal sentido, los docentes deben 
recurrir al empleo de recursos instruccionales que lo posibiliten. A la luz de la 
teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, se han desarrollado dos 
instrumentos poderosos que permiten no solo evidenciar la estructura cognitiva 
sino también, modificarla: los mapas conceptuales y los diagramas V de Gowin. 
La construcción del aprendizaje, demanda el pensamiento reflexivo, siendo 
éste un quehacer que implica la “manipulación” de conceptos, uniéndolos y 
volviéndolos a separar hasta que sean asimilados significativamente y formen 
parte de la estructura cognitiva del aprendiz. El diagrama V de Gowin, se 
constituye a sí en un recurso que permite visualizar la dinámica de la producción 
del conocimiento, al explicitar la relación entre lo que el aprendiz ya sabe y lo que 
podrá realizar para lograr nuevos aprendizajes a partir de ellos; permite enfrentar 
la tarea del aprendizaje como si fueran investigaciones evidenciando así la 
interacción entre el dominio metodológico y el conceptual, situación que a largo 
plazo capacitará al estudiante aprender a aprender. 
Origen 
Los primeros trabajos sobre la V de Gowin se iniciaron en la Universidad de 
Cornell, USA, con estudiantes universitarios, y en la década de los 80 con 
estudiantes de nivel primaria y de secundaria. 
El diagrama de la V de Gowin se basa en un estudio epistemológico de un 
acontecimiento, y constituye un método simple y flexible para ayudar a 
 
30 
 
estudiantes y docentes a captar la estructura del conocimiento. La experiencia de 
Gowin lo llevó a reconocer el valor y la potencia de esta técnica metacognitiva 
cuando se aplica a materiales con los que se está familiarizado, y refiere que esta 
estrategia metodológica se desprendió de avances de la teoría en psicología del 
aprendizaje, y que está basada en ella (Novak, 1988). 
La V de Gowin es un instrumento diseñado para ayudar a los estudiantes y 
profesores a captar el significado de los materiales que se van a aprender. Es un 
método que permite entender la estructura del conocimiento y el modo en que 
éste se produce. Novak demuestra que los mapas conceptuales y los diagramas V 
influyen positivamente en la enseñanza, el aprendizaje, el currículo y el medio, y 
estos cuatro elementos, junto con los sentimientos y la actuación, forman parte de 
cualquier experiencia educativa significativa. (Mencionado en Novak 1982, 1981) 
Gowin la propone como una herramienta para ser empleada al analizar 
críticamente un trabajo de investigación, entender un experimento en el 
laboratorio, en una enseñanza dirigida a promover un aprendizaje significativo, así 
como “extraer o desempaquetar” el conocimiento de tal forma que pueda ser 
utilizado en la resolución de problemas (Moreira, 2005). 
Esta técnica es un instrumento que se utiliza como ayuda para resolver un 
problema, así como para entender un procedimiento, y puede ser útil como parte 
de planeación didáctica del docente, y como parte de la estrategia de aprendizaje 
del alumno. 
Constituye una herramienta que sirve para adquirir conocimientos sobre el 
propio conocimiento, y sobre cómo éste se construye y se utiliza. Existe un interés 
dentro del ámbito de la educación en la necesidad de disponer de procedimientos 
que faciliten tanto la adquisición del metaconocimiento como del metaaprendizaje. 
 
31 
 
Su uso en la carrera de ingeniería en computación debe resaltarse, pues se la 
considera una estrategia útil en la docencia, así como una herramienta de apoyo 
en el aprendizaje significativo de los alumnos, por las razones antes descritas, ya 
que se considera, además, que es flexible para su uso en la construcción de los 
algoritmos, y en la evaluación se presenta como un método rápido y sencillo, en el 
cual la valoración de los diagramas es cómoda y breve, lo cual representa un 
considerable ahorro de tiempo. 
Desarrollo 
Está técnica se deriva del método de las cinco preguntas que desarrolló Gowin 
para “desempaquetar” el conocimiento en un área determinada. Desde su 
presentación a los estudiantes por parte de Gowin en 1977 se les ha considerado 
útil y relevante en la parte práctica. En 1978 fue presentada y utilizada en los 
estudiantes de secundaria para ayudarles a “aprender a aprender” ciencias y, 
debido al éxito que tuvo, se ha seguido utilizando como ayuda al aprendizaje en 
muchas áreas de estudio, tanto en la enseñanza media como en la universidad. 
(Mencionado en Guardián, 2011). 
Las cinco preguntas originales propuestas por Gowin para aplicar a cualquier 
exposición o documento en el que se presente algún tipo de conocimiento son: 
• ¿Cuál es la “pregunta determinante”? 
• ¿Cuáles son los conceptos claves? 
• ¿Cuáles son los métodos de investigación que se utilizan? 
• ¿Cuáles son las principales afirmaciones sobre conocimientos? 
• ¿Cuáles son los principales juicios de valor? 
 
 
32 
 
En estas cinco preguntas se resume la construcción del conocimiento para 
resolver y comprender el problema planteado. El modelo ha sido adaptado a 
diferentes ciencias y áreas del conocimiento por su efecto en la producción del 
aprendizaje significativo, uno de los modelos más relevantes es el de Moreira, 
quien ha realizado varias aplicaciones en Brasil, con bastante éxito. En su texto y 
en sus artículos publicados ejemplifica la aplicación de la V, mostrando que es 
aplicable y de ayuda, sobre todo en educación secundaria y universitaria, en la 
resolución de problemas. 
El diagrama de la V de Gowin se basa en un estudio epistemológico de un 
acontecimiento, y constituye un método simple y flexible para ayudar a 
estudiantes y docentes a captar la estructura del conocimiento el modo en que 
éste se produce(Gowin, 2005). 
Escudero la ha aplicado en Brasil para el análisis del currículo, y los reportes 
han sido publicados como favorables (Escudero, 1999). En España, Belmonte lo 
ha aplicado, modificando la V de Gowin a sus necesidades, para la enseñanza de 
alumnos de secundaria en asignaturas como literatura, para él, la V de Gowin en 
su versión original es una técnica demasiado compleja para alumnos de 
secundaria por lo que la modifico, y González en el nivel de educación superior, en 
la educación ambiental. (Mencionado en Guardián, 2011). 
En donde, al igual que en el modelo de Gowin, la numeración que se ha 
asignado en la V de Gowin sugiere el orden a seguir por los alumnos en el proceso 
de construcción de las nuevas ideas o conocimientos. 
En México, en la UNAM, Hernández y Bello la han aplicado en el laboratorio de 
Química, Virla, Morales y Hernández en Venezuela la ha aplicado al laboratorio de 
electricidad, Morales, también en este país, la ha aplicado en matemáticas a 
alumnos del 9° grado, Guardián la ha aplicado en la carrera de ingeniería en 
 
33 
 
computación en el análisis y diseño de algoritmos computacionales, para apoyar al 
estudiante en la resolución de problemas. (Mencionado en Guardián, 2011). 
Concepto 
Esta técnica se define como: “Un instrumento cuyo propósito es aprender a 
aprender (y a pensar). Se trata de un diagrama en forma de V, en el que se 
representa de manera visual la estructura del conocimiento”. 
La V de Gowin es una técnica heurística y metacognitiva que ilustra y facilita 
el aprendizaje a través de los elementos teóricos y metodológicos que interactúan 
en el proceso de la construcción del conocimiento, y apoya a la mejor solución de 
un problema. 
Esta herramienta presenta en su estructura elementos que potencialmente 
desarrollan en los estudiantes curiosidad y, sobre todo, su capacidad de relacionar 
hechos naturales o artificiales con sus ideas, lo cual tendrá como consecuencia el 
desarrollo de habilidades tales como la observación, el descubrimiento de 
problemas, búsquedas de información y documentación, su verificación, la 
extracción de conclusiones, la comunicación de sus resultados, así como la 
valoración de los mismos. La suma de todo ello derivará en aprendizajes 
significativos generalizables a cualquier situación o problema. 
Como herramienta metacognitiva desarrollada por Gowin, se puede utilizar 
como estrategia de análisis, tanto de la construcción del conocimiento científico 
como de la reconstrucción del aprendizaje, ya que él la preparó para ayudar a los 
profesores y estudiantes a comprender la naturaleza y producción del 
conocimiento a través de los doce elementos epistémicos cuya explicación permite 
a los seres humanos clarificar y reflexionar sobre sus propios procesos de 
aprendizaje. 
 
34 
 
Construcción de la V de Gowin 
La forma de presentar al alumno la V es: 
Presentar las 3 partes generales de la técnica, la parte izquierda (metodología), el 
centro (lo que observa y el origen de la pregunta o problema a resolver, y la 
derecha (teoría), los conceptos involucrados en el problema a resolver, los tres 
elementos interactúan entre sí en la construcción del conocimiento. 
Como se muestra en la Figura. 2, el inicio del conocimiento parte de la 
observación de los acontecimientos u objetos (2) ya que de éstos surgirá la 
pregunta de investigación (1), a través de los conceptos (3) que ya poseemos (los 
conocimientos previos de los que habla Ausubel, y que componen un elemento del 
constructivismo). Un acontecimiento se define como cualquier cosa que suceda o 
que pueda provocarse. Un objeto es cualquier cosa que exista y que pueda ser 
sujeta a observación. A estos acontecimientos y objetos Gowin los sitúa en el 
vértice de su V como origen de la producción del conocimiento. Por concepto se 
entiende una regularidad en los acontecimientos u objetos que se adquieren a 
través del entorno social del sujeto, como el hogar, la escuela o el medio en el que 
interactúa. 
De los acontecimientos surgen los registros (4) son los datos que se van 
obteniendo y que dan origen a los principios (5), son los enunciados, afirmaciones, 
proposiciones, que harán posible las transformaciones (6) de los datos, estas nos 
guiarán hacia las teorías (7) las cuales son modelos teóricos, construcciones 
mentales que explican y predicen los resultados, los cuales arrojan las primeras 
afirmaciones de valor (8) que responden a la(s) pregunta(s) principales, son las 
hipótesis, hacen comprender la filosofía (9) que es la adhesión a una forma de 
pensamiento y juicios de valor y conocimiento (10) es la interpretación de los 
resultados que nos llevan a conclusiones. 
 
35 
 
 
FIGURA 2. Elementos de la V de Gowin y orden de construcción. Adaptación 
(Guardián,2011). 
 
2.4 APRENDIZAJE COOPERATIVO 
 
El aprendizaje cooperativo es una metodología para la construcción social del 
conocimiento (Coll, 1987). El empleo del aprendizaje entre iguales, como también 
se le conoce al aprendizaje cooperativo, permite en pequeños grupos de trabajo la 
comprensión y apropiación del contenido declarativo (información, conceptos, 
leyes, teorías) en sucesivas aproximaciones, no como mera repetición tal cual 
viene el texto o lo dice el maestro, sino de un modo personal y peculiar, aunque 
fiel reflejo de la esencia del objeto de conocimiento. El aprendizaje cooperativo 
como metodología constructivista permite, además, el desarrollo de contenidos 
procesales (habilidades intelectuales, de procesamiento de la información, de 
pensamiento crítico y creativo) tan importantes y a veces más que el propio 
 
36 
 
conocimiento declarativo que dada la explosión de información frecuentemente se 
hace obsoleto en unidades de tiempo muy breves. (Mencionado en Ferreiro 
2012c). 
Teoría y metodología constituyen una unidad 
La teoría permite conocer y sobre todo comprender sobre bases realmente 
rigurosas. Mientras que la metodología aporta las ideas para la ejecución, los 
principios para la actuación práctica. El constructivismo socio cultural y el 
aprendizaje cooperativo constituyen dos elementos claves que se interrelacionan y 
enriquecen en la práctica docente. 
El aprendizaje cooperativo intensifica y diversifica la participación de los 
alumnos en su proceso de aprendizaje. La participación en el proceso de 
aprendizaje en general y como parte del desarrollo de la creatividad es una 
condición necesaria hasta tal punto que resulta imposible aprender si el sujeto no 
realiza una actividad conducente a incorporar en su acervo personal bien una 
noción, definición, teoría, bien una habilidad, de un tipo o de otra, intelectual, 
psicomotora, social, o también una actitud o valor. 
Si importante resulta la actividad en el proceso de aprendizaje, trascendente 
es la diversificación de los modos de hacer participar a nuestros alumnos. Y es que 
si bien todos tienen la capacidad de aprender lo hacen de modos diferentes. Unos 
son más visuales, otros predominantemente auditivos, los hay cinestéticos, 
aprenden haciendo. Otros son analíticos, otros sintéticos; los hay deductivos e 
inductivos. Es decir, combinaciones de combinaciones que nos hacen distintos 
unos de otros a la hora de aprender. 
En tal sentido el Aprendizaje Cooperativo es una didáctica que por las 
estrategias que emplea cumple el requisito de atender las diferencias individuales 
en un medio social diverso, social y culturalmente como lo es el salón de clase. 
 
37 
 
La participación debe contemplar dos momentos, que alternándose en la 
secuencia de actividades que realiza el alumno/a en clase favorece su aprendizaje 
y crecimiento personal. Esos momentos son la interactividad y las interacciones. 
La interactividad tiene que ver con la relación que establece el sujeto que aprende 
con el objeto de conocimiento. Mientras que la interacción se refierea la actividad 
y comunicación entre los sujetos implicados en una tarea de aprendizaje. El 
concepto de interactividad es eminentemente piagetiano (Jean Piaget 1896-1980): 
Crear una situación de aprendizaje y dejar que el niño/a actué y aprenda. 
Mientras que el de interacciones es vigostkiano: Las relaciones sociales entre los 
que aprenden son condición necesaria para construir el conocimiento (Elkonin, 
1998). 
Hay modelos educativos con marcado énfasis en la interactividad y otros en 
las interacciones. Pero la psicología y la pedagogía contemporáneas han 
demostrado con estudios experimentales la complementariedad de ambas 
acciones necesarias para que el alumno/a aprenda significativamente y además de 
que este aprendizaje contribuya al desarrollo de su potencial creativo y a su 
crecimiento personal. 
Sólo contando con una teoría y con una metodología congruente a la teoría, 
una con otra, es posible un trabajo en pos de elevar el nivel de trabajo profesional 
del maestro y lograr el desarrollo de las competencias necesarias para formar 
competencias en sus alumnos. 
La educación de una generación descansa en los procesos de enseñanza que 
tienen lugar en las instituciones educativas. Siempre ha sido necesario, pero ahora 
más que nunca la fundamentación científica del proceso de enseñanza de modo tal 
que realmente incida favorablemente en la formación del ciudadano que la 
sociedad requiere en un momento dado. 
 
38 
 
La didáctica es una ciencia social cuyo objeto de estudio es el proceso de 
enseñanza como una totalidad. El proceso de enseñanza es un hecho educativo 
multifactorial y de relaciones dinámicas entre todos sus componentes, dado en 
distintos contextos sociales y materiales, pero siempre sujeto a “regularidades” de 
su desarrollo y no a leyes cuantitativas de permanente cumplimiento. La didáctica 
es además por su naturaleza una ciencia experimental y normativa, susceptible de 
estudios tanto con enfoque cuantitativo como cualitativo, a corto y largo plazo. 
(Tomado de Ferreiro, 2012c). 
J. Amós Comenio (1592-1670) fue el gestor de la didáctica como ciencia en el 
siglo XVII al escribir sus obras “Didáctica Magna” y “Orbis Pictures” probablemente 
esta última el primer tratado sobre la importancia de los recursos en general y de 
los visuales en particular para enseñar a partir del principio de “enseñar a todos, 
todo”. A partir de sus visionarias ideas se han planteado varios enfoques todos 
válidos en su momento tales como el enfoque en el alumno, el enfoque en el 
maestro, en el contenido de enseñanza, en los recursos educativos / medios de 
enseñanza, el enfoque centrado en la evaluación, en los objetivos educativos y 
como planteamos entre otros el enfoque en lo metodológico. ¿Cuál es el mejor? 
¿Cuál es el actual? Todos han contribuido a ganar claridad y precisión en el 
multifactorial fenómeno del aprendizaje y la enseñanza, y todos han contribuido a 
tener hoy día un enfoque integral que pondere en su conjunto e integración todas 
las variables que primaban en los enfoques antes mencionados. 
Exigencias a la Didáctica 
 Del aprendizaje lineal a los nuevos ambientes de aprendizaje, ramificados y 
con numerosas posibilidades de llegar a la meta, cumplir los objetivos y 
aprender a partir de estilos, ritmos y talentos de aprendizajes diferentes. 
 
39 
 
 De la enseñanza memorística a la enseñanza por comprensión, a la 
construcción social del conocimiento que se evidencia de varias formas y una 
de ellas el desarrollo de competencias. 
 Del aprendizaje competitivo donde el éxito de uno depende del fracaso de 
los demás al aprendizaje cooperativo para el éxito de todos. 
 De la enseñanza individualista a la interdependencia que propicie las 
interacciones sociales entre todos en distintos equipos de modo tal de 
complementar y enriquecer el referente cognitivo y también de experiencias 
vividas. 
 De un maestro transmisor de información, poseedor del conocimiento, a un 
maestro mediador que propicie la confrontación del sujeto que aprende con 
el objeto de conocimiento y de las relaciones entre los sujetos que aprenden. 
 De un aprendizaje escolar puntual para aprobar evaluaciones sumativas al 
aprendizaje para toda la vida con énfasis en la adquisición y desarrollo de 
competencias. 
 Del aprendizaje por obligación al aprendizaje que produce el placer por 
conocer, aprender y que este aprendizaje se traduzca en crecimiento 
humano. 
 Del aprendizaje centrado en el maestro y/o contenido al aprendizaje cuyo 
centro es el desarrollo personal y profesional del alumno. 
 
Pero para todo lo anterior se requiere de un desarrollo profesional que va más 
allá del dominio del contenido de enseñanza y las tecnologías actuales. Se requiere 
como parte de la capacitación profesional los conocimientos y las competencias 
didácticas (Ferreiro, 2008) que garanticen el mejor aprovechamiento de la 
información. 
El siglo XX fue un período de logros en la educación. Nunca antes hubo en un 
tiempo semejante tantos aportes científicos pedagógicos en el plano teórico, 
 
40 
 
metodológico y práctico. Los diferentes paradigmas psicopedagógicos surgidos 
durante ese siglo tales como el conductismo, el humanismo, el movimiento 
cognitivo, el socio cultural y recientemente el constructivista cognitivo y social, 
entre otros, han hecho diferentes propuestas educativas a partir de sus 
presupuestos teóricos permiten la toma de mejores decisiones (Davydov, 1986; 
Costa, 1991; Hernández, 1999; Ferreiro 2011). para el logro de los objetivos 
educativos. (Tomado de Ferreiro 2012c). 
En los últimos años del siglo pasado la concepción constructivista tiene entre 
sus propuestas educativas más innovadoras al aprendizaje cooperativo (Cole, 
2003, 2006; Coll, 1987; Ferreiro, 2012) como alternativa didáctica para la 
construcción del conocimiento y la estimulación de la creatividad de los alumno/as 
en clase, a partir del principio pedagógico del trascendente papel que pueden 
jugar el grupo en la formación de las nuevas generaciones en general y del 
potencial creativo en particular (Slavin, 2000; Kagan, 1993; Johnson,et al, 1999; 
Ferreiro y Calderón, 2009). Se construye el conocimiento y como parte de este 
proceso continuo e integrativa se construye la personalidad de los educandos. 
Si bien el aprendizaje cooperativo es aprendizaje en grupos, también es 
mucho más, como también es diferente lo que plantearon en su momento los 
principales representantes del movimiento de la escuela nueva, entre ellos, John 
Dewey (1859-1952) en Norteamérica, Celestin Freinet (1896-1966) en Francia y 
María Montesori (1870 -1952) en Italia, así como Alfredo M. Aguayo (1866 -1948) 
en Cuba. Las ideas pedagógicas esenciales del aprendizaje cooperativo no son 
nuevas, es cierto (Ovejero, 1989; Johnson, 1999, Kagan, 1993; Ferreiro y 
Calderón 1999), han estado presentes a lo largo de la historia de la educación, lo 
que es nuevo es la reformulación teórica que se hace sobre el papel de la escuela 
como institución social y del grupo a partir de los puntos de vista científicos y las 
investigaciones experimentales e investigación acción realizadas. 
 
41 
 
Las investigaciones realizadas en los últimos años demuestran como en 
condiciones habituales de salón de clase, en la diversidad humana y cultural del 
aula, ya sea en un medio presencial o virtual, el aprendizaje entre iguales como 
también se conoce al aprendizaje cooperativo, constituye una formidable 
alternativa educativa para el desarrollo del pensamiento crítico y creativo de la 
actual generación (Ferreiro et al, 2002; Ferreiro, 2008, 2011), pero se requiere 
que profesionalmente hablando los que “damos cursos”, los que “enseñamos” 
fundamentemos nuestro trabajo en una teoría, una metodología y un método, y 
que contemos con las competencias necesarias y apoyadas en la posición teórica y 
metodológica seleccionada.