Estrategias-para-la-ensenanza-de-los-modelos-atomicos-a-nivel-secundaria

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, I
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOi\IA DE ~IEXICO
"ESTRATEGIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LOS MODELOS
I
ATOMICOS A NIVEl SECUNDARIA"
TRABAJO ESCRITO
, . ,
VIA CURSOS DE EDUCACION CONTINUA
,
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
, , ,
QUIMICA FARMACEUTICA BIOLOGA,
(TECNOLOGIA DE ALIMENTOS)
P R E S E N T A
,
LUISA CRISTINA MONTES DE OCA CHAVEZ
I
MEXICO¡ D. f. 2005
EXAMENES PROFESIONALES
f;l\CULTAD DE QUIMlCA
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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Jurado asignado:
Presidente
Vocal
Secretario
1ersup.
2do. Supo
PROFESORES
Dr. JESÚS VALDES MARTfNEZ
I.Q CARLOTA FRANCISCA NAVARRO LEÓN
Profra. NORMA MÓNICA LÓPEZ VILLA
Profra. CLAUDIA PAOLA GOMEZ TAGLE CHÁVEZ
Profra, PAULA XIMENA GARCfA REYNALDOS
SItio donde se desarrolló el tema:
Escuela Secundaria Diurna No. 91
"Republlca del Perú"
Dirección: Emlllano zapata y Jalapa s/n.
Col. San Jerónimo.
Delegación: Magdalena Contreras.
ASESOR DEL TEMA:
l. Q. CARLOTA FRANCISCA NAVARRO LEÓN
SUSTENTANTE:
LUISA CRISTINA MONTES DE OCA CHÁVEZ
2
AGRADECIMIENTOS
• Mamá, gracias por darme la vida y apoyarme.
A mi pequeña familia las lucecitas de mi camino
Eunice y Mariana Pamela mis grandes amores
Juan, por la paciencia y amor.
• A mi gran familia
Hermanas, Hermanos, sobrinos, sobrinas cuñados, cuñadas
y ahijados .
• Por supuesto a mi asesora I.Q Francia Navarro
Doy gracias por su apoyo, paciencia y por c r ee r en mí.
• A todos las alumnas y alumnos de la Seco 91 TM, que
realizaron con entusiasmo sus trabajo .
Mil gracias
• A los jóvenes que me recuerdan de la Escuela Seco 312 TM .
• También agradecimientos a mis amigas y amigos de las
Escuelas Secundarias: No. 21, 27 TV, 91 TM Y 312 TM .
• Mil gracias a la Universidad Nacional Autónoma de México.
3
la libertad no consiste en hacer lo que se quiere
sino en hacer lo que se debe.
4
íNDICE
1. INTRODUCCiÓN 8
2. PROPÓSITOS 11
2.1 Propósito general 11
2.2 Propósitos específicos 11
3. JUSTIFICACiÓN 12
4. EL CONTEXTO ACTUAL DE LA ENSEÑANZA DE LOS MODELOS
ATÓMICOS "ETRUCTURA DE LA MATERIA" EN EL NIVEL BÁSICO:
LA SECUNDARIA.
5. MARCO REFERENCIAL DIDÁCTICO METODOLÓGICO PARA LA
ENSEÑANZA DE LOS MODELOS ATÓMICOS: UNA BREVE
DESCRIPCiÓN.
18
21
6. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 34
6.1 Estructura del átomo 34
6.2 Teoría atómica de Dalton 37
6.3 Electrón, protón y el modelo de Thomson 40
6.4 Radiactividad: El átomo nuclear de Rutherford 41
6.5 Modelo atómico de Bohr 44
6.6 Modelo atómico mecánico - cuántico. 47
5
7. UNA PROPUESTA DE ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS PARA LA
ENSEÑANZA Y EL APRENDIZAJE DE LOS MODELOS ATÓMICOS. 48
7.1 La Línea del Tiempo 49
7.2 Representación de Modelos Atómicos 51
7.3 Cuadros Comparativos 52
7.4 Estrategia Lúdica Educativa 55
7.5 Mapas Mentales 55
8. APLICACiÓN Y RESULTADOS DE LA PROPUESTA EDUCATIVA. 58
8.1 Los materiales y los recursos 59
8.2 La metodologia 59
8.3 El contexto económico y social de los alumnos 63
8.4 Detección de las ideas previas de los alumnos 68
8.5 Cronograma de actividades 75
8.6 Actividades realizadas por el profesor(a) 76
8.7 Actividades realizadas por los alumnos 76
8.7.1 Línea del tiempo 76
8.7.2 Representación del Modelo de Bohr 78
8.7.3 Periódico mural de la representación del modelo de Bohr.
82
8.7.4 Actividad de integración
8.7.5 Actividad Lúdica Educativa
6
84
88
8.7.6 Mapas Mentales
8.7.7 Periódico mural de mapas mentales.
91
102
9. LOS MAPAS MENTALES UNA ESTRATEGIA PARA EVALUAR LOS
LOGROS DE APRENDIZAJE. 104
10. ANÁLISIS REFLEXIVO DE LOGROS Y RESULTADOS
11.CONCLUSIONES
12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
7
105
114
117
1. INTRODUCCiÓN.
Durante diecisiete años de experiencia docente en el nivel básico, secundaria, he
puesto en práctica diferentes estrategias didácticas para "explicar" el tema de
modelos atómicos a los alumnos; los resultados logrados no son los deseados, los
jóvenes no entienden algo tan abstracto y tan difícil de comprender.
El tema de los modelos atómicos, el átomo y su representación a través de
diferentes modelos es lo que, a mi ju icio, se considera lo "fantasmal de la
Química", y los jóvenes prefieren imaginar, crear y construir en lugar de memorizar
y aceptar dogmas, pero sobre todo ¡que sea divertido, que lo entiendan y que les
sea significantel
Para que su aprendizaje sea significativo es importante que los alumnos
relacionen y vinculen lo aprendido con hechos y fenómenos de su vida cotidiana,
también es fundamental que a través de las estrategias de enseñanza y de su
propio aprendizaje desarrollen habilidades cognitivas (el qué) , habilidades
procedimentales (el cómo) y habilidades actitudinales (el para qué). Todo ello
encaminado hacia el logro de conocimientos duraderos (a largo plazo) que puedan
utilizar como herramientas en su vida Mura.
Lo anterior sólo se podrá lograr si las estrategias de enseñanza y de aprendizaje
que aplicamos los profesores son adecuadas al nivel de desarrollo intelectual de
los alumnos, y si el clima del aula es agradable y despierta confianza en los
alumnos, entre otras cosas .
8
Otra labor real e importante de los docentes es promover y fomentar el desarrollo
de actitudes positivas hacia el estudio de las ciencias naturales, pero ¿cómo
lograrlo? Bueno , es muy fácil , "se enseña con el ejemplo", se debe trabajar en un
ambiente agradable para que los jóvenes, de esta edad, se sientan aceptados y
puedan percibir lo importantes que son para nosotros los maestros, en pocas
palabras, debemos fortalecer su autoestima y su autoconfianza para que con
libertad, bien orientada, puedan mostrar sus capacidades y en un clima de respeto
sean responsables social e individualmente.
Bajo este enfoque de enseñanza, el trabajo a desarrollar en el aula debe ser
activo, dinámico, colaborativo y grupal, pero sobre todo debe ser el espacio ideal
para que los alumnos encuentren respuesta, de manera gradual, a los diferentes
retos que se les presentan. Y es bajo este enfoque, que en este trabajo se
proponen las siguientes estrategias de corte constructivista para que los alumnos
comprendan que la materia está constituida por átomos, a través de la ensei'\anza
y el aprendizaje de uno de los principales modelos atómicos: el Modelo de Bohr y
de Dalton se proponen las siguientes estrategias:
~ Línea del tiempo
~ Comics
~ Cuadros comparativos
~ Estrategia lúdica "jugando con los núcleos atómicos":
~ Mapas mentales (como estrategia de evaluación).
~ Mapas conceptuales
9
Aún cuando la descripción es breve, estas estrategias se han aplicado con unos
excelentes resultados durante el ciclo escolar 2003 -2004 con 146 alumnos de la
escuela secundaria No. 91 del turno matutino.
Es importante destacar que durante esta experiencia vivida con los alumnos, los
mapas mentales resultaron ser una excelente herramienta, no sólo de enseñanza
y de aprendizaje, también resultaron ser valiosas estrategias de evaluación; .a
través de ellos, los jóvenes imaginan, crean, investigan, dibujan, resumen con
pequeñas frases, relacionan sus conocimientos y la información de los símbolos
de los elementos químicos, representados en la tabla periódica, con la
representación de sus correspondientes átomos. Esta estrategia resultó ser muy
divertida, a través de ella los alumnos lograron vincular lo aprendido en clase con
otros temas del curso y con hechos que ocurrenen su alrededor.
10
2. PROPÓSITOS.
2.1 General
Que los alumnos, a través de la Química y su desarrollo histórico, comprendan
que la materia está constituida por átomos y que éstos se representan
mediante diversos modelos como el de Niels Bohr y John Dalton.
2.2 Especificas
A través de la aplicación de diversas estrategias de corte constructivista
propiciar la participación individual y grupal de los alumnos, que hagan uso de
su creatividad y el desarrollo de sus propias habilidades, destrezas y
emociones.
" Que los jóvenes comprendan, interpreten y apliquen la información que nos
proporciona el átomo de cualquier elemento químico y lo asocien a la Tabla
Periódica.
" Que los alumnos aprendan a identificar los conocimientos aprendidos y más
relevantes de un tema y asociarlos con los nuevos conocimientos.
" Los estudiantes aprenderán a construir una línea del tiempo, mapas
mentales y el modelo de Bohr y lo asocien a la estructura atómica.
11
3. JUSTIFICACiÓN
El problema de enseñar y aprender los modelos atómicos en el nivel básico es
difícil por ser un tema abstracto y porque su amplitud requiere de mucho tiempo
para su enseñanza. Sin embargo, y afortunadamente en los tiempos actuales, se
puede utilizar diversos recursos didácticos como fotos e imágenes (tanto de la
Internet como de revistas de divulgación científica y de los textos científicos que
están al alcance de los alumnos)", que resultan ser evidencias suficientes para
que los estudiantes comprendan y "crean" en la estructura atómica de la rnatena".
Con base en lo antes descrito, se proponen las siguientes estrategias , trabajadas
en grupos de aprendizajes cooperativos y colaborativo, mediante las cuales los
estudiantes se iniciaron en el proceso de construcción de su propio conocimiento
aplicando diferentes estrategias como:
• Cuestionarios
• Mapas mentales
• Trabajo de investigación bibliográfica
• Resúmenes
• Línea del tiempo
• Exposiciones individuales y grupales
• Cuadros comparativos
• Mapas conceptuales
12
En este trabajo, se trata de guiar, orientar y apoyar a los alumnos en cada una de
las tareas cotidianas que realizan en el salón de clase, cuidando siempre de crear
situaciones de aprendizaje que vayan de lo simple a lo complejo (ciclo de
aprendizajes) y en donde el cuestionamiento a los estudiantes sea constante,
como el siguiente :
¿Qué?, ¿Cómo?, ¿Por qué?, ¿Para qué?, ¿Con qué?, etc.
Con lo anterior se pretende que los estudiantes desarrollen y pongan en práctica
sus habilidades para aprender a observar, describir y registrar resultados de
hechos o fenómenos que les sean significativos.
En cada una de las propuestas de enseñanza y de aprendizaje* que se proponen,
serán los alumnos quienes trabajen, construyan y expongan lo que van
aprendiendo, el maestro será el asesor, la guía continua, permanente y constante .
*10 Aprendlzaje: ámbitocOllcemlente al logro de loe prop6slto8 oocurr1culares formullldoaperacada nivelde la ecIuceclón.
EnseIIanza: ÁmIlIlo referente a la pracUce pedllgógtee dentro Y ruara del aula, mecIilInte loa cuales loa docentea propieian al
aprendizaje efectivo de los alumnos.
13
Bajo esta visión de enseñanza, los profesores del nivel básico nos preguntamos :
¿LOSALUMNOS PUEDEN CONSTRUIR EL APRENDIZAJE
DE LOS MODELOS ATOMICOS?
De acuerdo a Harron19 existen alternativas que nos pueden facilitar el camino para
alcanzar esta meta, a través del trabajo cotidiano y las propuestas de enseñanza
que presentamos enseguida, se fundamentan principalmente en las aportaciones
de Jean Piaget, quien sostuvo que para lograr mejores aprendizajes, es
fundamental considera el nivel de desarrollo intelectual de los alumnos, con base
en las estructuras cognitivas.
LASESTRATEGIAS Y TAREAS DIDÁCTICAS A IMPLEMENTAR
POREL PROFESOR
• Diseñar un Plan de Clase para la enseñanza de la Química,
especialmente sobre los Modelos del Atomo que contemple estrategias
de enseñanza y aprendizaje con enfoque constructivista.
• Considerar el grado de dificultad del contenido a enseñar, el nivel de
desarrollo y las capacidades de los alumnos de secundaria.
• Planear la clase, las estrategias y las actividades de enseñanza,
considerando los conocimientos previos de los alumnos.
• Utilizar los hechos y fenómenos de la Química, ocurridos durante su
historia, como la vida de los científicos, sus inventos , aportaciones,
aciertos, errores, etc., para mejorar la calidad del conocimiento, motivar
e incrementar el interés de los alumnos.
14
LAS ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE: TAREAS A REALIZAR
PORLOS ALUMNOS
1. Línea del tiempo
2. Modelos del átomo
3. Comics
4. Historietas
5. Mapas mentales
6. Crucigramas
7. Mensajes ocultos
8. Sopa de letras
LATAREAOBLIGADA DE LOS MAESTROS: LA ENSEÑANZA TEÓRICA
DE LOS MODELOS ATÓMICOS
La información que se expone acerca de los modelos atómicos, en especial la de
Niels Bohr y sobre la estructura atómica que se muestra a través de los diferentes
modelos, debe ser breve, amena y atractiva .
CUATRO MOMENTOS DIDAcTICOS
Durante el desarrollo de las estrategias de aprendizaje propuestas y dentro del
proceso de enset'\anza y aprendizaje de los modelos atómicos, proponemos un
plan de clase y se debe considerar al menos los siguientes cuatro tiempos
didácticos:
• Primermomento didáctico
La preparación de la enser'\anza y del aprendizaje se empieza con
identificar los conocimientos que los alumnos tienen sobre los modelos
15
atómicos ( si es necesario se modifica el plan de clase) . Se hacen explícitos
los objetivos del plan de clase y las actividades y estrategias motivadoras
para iniciar el aprendizaje de los alumnos.
• Segundo momento didáctico.
Una vez iniciado el proceso de enser'\anza y de aprendizaje, se desarrollan
las actividades y estrategias a través de las cuales los alumnos puedan
entender y comprender los "nuevos conoclmlentos", siempre con las
orientaciones necesarias del profesor para que logren la asimilación
ordenada de los conocimientos.
Durante este espacio los alumnos construirán su propio resumen, su cuadro
comparativo, dibujos , esquemas, líneas del tiempo, ejercicios, etc., a fin de
que pongan en práctica (apliquen) lo que están aprendiendo.
• Tercermomento didáctico
Durante la aplicación de los conocimientos, y de acuerdo al nivel cognitivo
de los estudiantes de secundaria, se pondrá en práctica el juego lúdico
(estrategia individual de aprendizaje procedimental) "jugando con los
Núcleos atómicos'.
Otra estrategia que resulta exitosa es la elaboración de los mapas
mentales, a través de los cuales los jóvenes desarrollan su creatividad,
ponen en práctica sus habilidades, actitudes y los conocimientos logrados
sobre los modelos atómicos, en especial el modelo de Bohr, para resolver
la tarea o la (s) pregunta (s) que el profesor les plantea. Esta tarea bien
dirigida les permite comprender la naturaleza atómica de la materia,
16
vincular y que relacionen los conocimientos con la información que
proporciona la tabla periódica de los elementos químicos.
• Cuarto momento didáctico
Para verificar los conocimientos logrados, durante el momento de la
evaluación se aplican diversos instrumentos no tradicionales como por
ejemplo:
" Línea del tiempo.
" Mapas mentales
" Estrategias lúdicas
" Elaboración de modelos atómicos
" Actividad de integración .
" Mapas mentales
" Crucigramas
" Sopa de letras
" Cuestionarios
" Cuadros comparativos
17
4. EL CONTEXTO ACTUAL DE LA ENSE~ANZA DE LOS MODELOS
ATÓMICOS EN EL NIVEL BAsICO: LA SECUNDARIA.
Uno de los enfoques que plantea la Secretaría de Educación Pública en el libro
del Maestro para el curso de Química de segundo grado, es despetfar en los
J6venes el Inter.s por el aprendIzaje de la CIencIa, que se
apropIen de los elementos princIpales de la cultura de Qulmlca
IHJslca, para enriquecer su vlsl6n de México y del mundo actual 7.
En especial se pretende que lleguen a interpretar constantemente la naturaleza
discreta de la materia, entendiendoque la estructura del átomo simboliza las
propiedades de la materia.
Desde el 2002 en el Programa Nacional de Educación (PPRONAE 2001-2006), se
emprende la Reforma Integral de la Educación Secundaria (RIES), tiene como
propósito principal mejorar la calidad educativa y garantizar la atención a todos los
jóvenes en edad para cursar la educación secundaria16
En lo que concierne a la materia de química "No se busca un fututo qufmico si no
mas bien un ciudadano que aprecie la Qufmica sin importar cual sea su
profesióntil.
También se recomienda no profundizar los temas y eliminar lo abstracto, cuya
presentación sea confusa tanto para los alumnos como para los profesores, entre
ellos destaca el modelo de Bohr y la mecánica cuántica. Con base en nuestra
experiencia, el estudiante no posee la madurez, ni preparación para
18
comprenderlos, si lo aprenden será de memoria, por lo que se debe dejar para
más adelante7.
De acuerdo a lo anterior se observa una contradicción acarca de los modelos
atómicos, ya que la mayoría de los libros de texto autorizados por la SEP incluyen
la enseñanza y aprendizaje del Modelo de Bohr, el cual, como sabemos solo se
aplica al átomo de hidrógeno; sin embargo , y de acuerdo a mi experiencia docante
y para fines prácticos, es indispensable que los jóvenes conozcan y comprendan
los diferentes modelos atómicos, pero siempre tratando que la información esté de
acuerdo a su nivel de desarrollo intelectual. El modelo de Bohr sirve de base para
explicar conceptos como valencia , estado de oxidación, moléculas, enlaca
químico, ley de la conservación de la materia, estructura de Lewis etc.
Aunque en los últimos años he cambiado la forma de enseñar el tema de modelos
atómicos , considero que es importante no profundizar demasiado, pero si es
fundamental explicar la estructura atómica de la materia de manera sencilla, clara
e interesante. Por ello, mi propuesta para mejorar la enseftanza aprendizaje de
los modelos atómicos se basa en el ciclo de aprendizajes que incluye
diferentes etapas. La primera inicia con la exploración de las ideas previas22•
El segundo momento, la iniciación del conocimiento, es realizar una lectura o
investigación del tema, para que los chicos sepan de lo que se está hablando.
El tercar momento, desarrollo del conocimiento, es la elaboración de una linea del
tiempo en equipos colaborativos y cooperativos para que los jóvenes se ubiquen
en el tiempo y lo relacionen con los acontecimientos históricos, (util izando la mini
19
biografía), y para mostrar que la ciencia es producto de la actividad humana y no
de un misterio, la información debe ser breve para evitar el aburrimiento.
La cuarta etapa , la aplicación de los conocimientos logrados, una explicación
breve del modelo de Bohr y realizar un boceto de la representación de los
átomos, que a través de este modelo atómico se explica el periodo al que
pertenece el elemento químico, el grupo, la valencia, estructura de Lewis, enlace
químicos y la formación de moléculas o compuestos. Los trabajos realizados por
los jóvenes se expusieron en un periódico mural para intercambiar los
conocimientos. Para realizar esta estrategia se usaron algunos materiales de
apoyo tales como: tabla periódica, red escolar, libro de texto y biblioteca.
El quinto momento es aplicar la actividad de integración " los núcleos atómicos" y
•Jugando con los núcleos atómicos".
Para finalizar el ciclo del aprendizaje los alumnos elaboran sus mapas mentales y
su respectivo periódico mural, en esta etapa se evalúa el aprendizaje.
20
5. MARCO REFERENCIAL DIDAcTICO y METODOLÓGICO PARA LA
ENSEÑANZA DE LOS MODELOS ATÓMICOS. UNA BREVE DESCRIPCiÓN.
Hablemos de la historia de la Quimica en la ensenanza, es importante introducir
a los jóvenes a los pasajes históricos utilizando las mini biografías de los
científicos, este rico material permite al profesor de Química mostrar claramente a
los alumnos que la ciencia es un producto de la actividad humana y no de un
misterio".
Es indispensable que los profesores conozcan la historia de la ciencia, la vida de
los científicos, inventos y aportaciones, esto permite lograr metas de enseñanza,
despertar el interés en los jóvenes y mejorar la calidad de conocimientos.
La información que se maneje debe ser breve, amena y atractiva, sobre todo que
la estrategia sea teórica y práctica. En el tema de estructura atómica, es típico dar
explicación de la estructura de los átomos en términos de la teoría de Niels Bohr,
pero esta explicación no está completa desde el punto de vista moderno, para esto
es importante utilizar material de la Química en la Historia, el profesor debe
conocer bien y explicar a los estudiantes los límites de las diferentes teorías
( actuales y viejas ). Además, para que los jóvenes comprendan el tema debe
realizar algunas tareas, como son elaboración de línea del tiempo, cuadros
comparativos, mapas conceptuales, poemas, mapas mentales, comics,
crucigramas e investigaciones entre otros recursos didácticos.
21
Hace algunas décadas, la enseñanza de La Química en la secundaria, se daba
de manera tradicional es decir se impartía la clase como lo describe Guillén 17, un
ejemplo de ello es lo siguiente:
El Profesor pregunta e indica:
• ¡Usen la cabeza por favor!. ¿Quién me dice qué es el átomo?
• Nuevamente , silencio .
• A ver tú, Rodrigo, dinos qué es el átomo.
• Rodrigo se levanta de su asiento y recita obediente :
• "El átomo es la menor cantidad de materia que puede existir libre y
se comporta como individuo (unidad indivisible) en las reacciones
Químicas".
El maestro suspira satisfecho , pone un punto en el renglón correspondiente al
alumno Leal y exclama sonriente:
• ¿Ya lo ven?Continuemos con el tema de configuración electrónica.
La pregunta salta como un conejo: ¿de qué se ríe el maestro? Podemos
conjeturar que supone que la recitación del niño Leal es una muestra evidente e
indiscutible de las bondades de su técnica educativa, premisa desde luego falsa,
ya que este método es obsoleto fuera de contexto. En la enseñanza de la Ciencia
es necesario vincular los procesos sociales y productivos, ya que además de ser
parte de la actividad social se incorporan valores y actitudes de la vida cotid iana.
22
Los estudiantes deben apropiarse de los elementos principales de la cultura
Química básica, para enriquecer su visión de México y del mundo. Además la
enseflanza de la Química debe tener valor funcional más que enciclopédico.
Si esto no sucede Rodrigo seguirá recitando "El átomo es , pero y el
maestro seguirá con su discurso.
¿Cómoincrementar el interéspor la Quimlca?
Sánchez A. reporta que un pequeño sector de la población escolar(2.4%) se
decide por la carrera relacionadas con las Ciencias naturales, y dentro de los
factores endógenos al proceso educativo destacan los métodos de enseñanza28.
Por otro lado, en la Conferencia de Westminster de la American Chemical Society
de 1989, informa que los métocJos de la enseí1anza de la Qu/mica son similares
en el todo el mundo. En el nivel superior duplican los contenidos, el aprendizaje
es memor/stico y la técnica de enseffanza es tradicional, esto ahuyenta a los
alumnos, decidiendo as/ una carrera diferente al área de las Ciencias'l8.
Garritz plantea la necesidad de cómo se puede modificar los métodos de
enseñanza tradicionales, creando un ambiente agradable, atractivo y motivador,
sin dejar aun lado la actualización del profesor' 4.
Sánchez hace la recomendación que debemos seleccionar los temas propuestos
en cada bloque, destacando la calidad sobre la cantldacf'.
23
¿De qué sirve insistir el nivel básico la secundaria, por ejemplo en los distintos
modelos atómicos hasta llegar al cuántico, cuando lo fundamental es que se
comprenda la naturaleza discontinua de la materia? En este sentido, el hecho de
solo se debe el átomo a nivel núcleo (protones) y electrones, permitirá concentrar
los esfuerzos didácticos para que el alumno comprendala naturaleza discontinua,
sin embargo estos son temas dificiles de entender a este nivel básico.
Recomienda la siguiente experiencia, basada en la discusión que presenta
Meliunji sobre la concepción atomista de los griegos, a partir del poema Sobre la
Naturaleza de las Cosas de Lucrecio Caro, discípulo de Demócrito: disolver sal en
agua, discutir que pasa con la sal y hacer que los alumnos prueben el agua
salada, esto pude ayudar a entender que la sal está presente y que si no se ve es
porque se disolvió.
Al final de la discusión, se recomienda leer el poema para que los jóvenes se
interesen un poco por la historia de la Química: 28
24
SI despuá no ""Y nada menor, estani
de Intlnltlls fJlftfkuID fonnado el "*
peqUllllo elemento;
la mft1Id siempre halIañ su mft1Id
Yno habtlllmJte ".,.. la ~16n en p111f9
elfIUlI&
¿ Cómo dl&tlngultú, entonces, del UnIvws4
la más pequeIIa de ID cosa?
En nada, puedes cnJénne/o. Pues aunque el
Cosmos
no~ tJn, hIIstII ID cosas más peque/lIIs
de IntInlt1ls partes estlItitn Igualmente
fonrnJdIIs.
El sentido común nos niega sin emb8tgo,
queeseasetfo
quede crvw lJII8St1a mente YIIÓIO _
nos queda
,. exlstencJa de aquello que es lndJvIsG,
siendo
de hecho lo más pequeIIo. PeI'O el exIstv,
reconoc8l' debemos que densos YetIlmos son
los cllfllJlOSprlmaIios...
Citlldo por Meliunjin ( 1860 ) •
'Una pregunta interesante sería que los alumnos respondan si ¿Las propiedades
que poseen las sustancias que nos rodean son las mismas propiedades de los
átomos? Al respecto Chamizo propone explicar a los alumnos que se debe a la
manera en la que estos átomos se enlazan5
25
En otras cuestiones, en el artículo Piaget* para qufmicos se explica lo que los
"buenos" estudiantes no pueden entender. El psicólogo suizo Piaget describe
el desarrollo intelectual en términos de cuatro etapas: sensorial-motriz, pre-
operacional, concreta y operacional format".
Se espera que los alumnos entren a la etapa del pensamiento operacional formal
alrededor de los doce años y que terminen su desarrollo intelectual
aproximadamentea los quince años.
Existe la evidencia que un gran número de estudiantes contradicen lo anterior, ya
que se han hecho investigaciones sobre los niveles de pensamiento en
estudiantes universitarios y un gran porcentaje no llegan al operación formal!"
De los estudios hechos por una investigación en Australia, solo el 25% de los
estudiantes de 15 años presentan un pensamiento formal y para terminar con las
estadísticas en la Universidad de Oklahoma indicaron que el 50 % de estudiantes
recién ingresados funcionaban al nivel operacional concreto de Piaget y solo un
25% tenia pensamiento formal".
Con estos estudios se demuestra que los estudiantes con pensamiento
operacional concreto no piensan en términos de posibilidades, no son capaces de
comprender conceptos abstractos y se alejan de la realidad concreta,
encontrando sus experiencias frustrantes y prefieren renunciar. En cambio los
jóvenes con pensamiento formal comienzan pensando en función de lo que podría
ocurrir, imaginan y le dan sentido a lo observado.
19' Esle trab8jo es una pequella revisión de 'On Aloma , Lave an<! ProvIdence: •Gocxf Sludents Jusl Can I Undestand.
("Sobnl los átOlTlO8, amor y providenCia: cosas que los "Buenos estudiantes no pueden comprender") presentado en el
Congreso en el 8·, Congreso de laACS en loa grandes lagos, Universidad de Purdue, jun. 3-5 , 1974,
26
Herron propone que los temas sobre Química se debe presentar de manera formal
porque si se exhibe con material abstracto, con poco esfuerzo concreto, ni el mejor
estudiante lo comprenderá. Es importante evitar la memorización mecánica, es
mejor que desarrollen pensamiento formal para "dar sentido" a los hechos
observados, que expliquen, manipulen, que debatan, comprendan y
analicen1'. El autor concluye que no podemos suponer que los "buenos"
estudiantes tengan pensamiento formal, pero sí podemos ayudarlos a que se
conviertan en alumnos que lo posean y una de las formas es como la que se
plantea a continuación por Francis Navarro, quien propone que una manera de
orientar y ayudar a los alumnos es poner en práctica una enseñanza y un
aprendizaje procedimental, en el sentido de aprender experimentando y
construyendo cosas; es decir el profesor debe aprovechar las aportaciones que la
corriente constructivista nos ofrece para enseñar la Química de manera atractiva
y vinculada con el entorno cotidiano del estudiante, poniendo en práctica aquellas
estrategias que promuevanen los alumnos el desarrollo de habilidades cognitivas,
procedimentales y actitudinale?
El propósito fundamental de esta enseñanza constructivista* se basa en la
selección de cuatro estrategias de aprendizaje: el ciclo de aprendizajes, es decir,
partir de situaciones problemáticas sencillas e ir incrementando el nivel de
complejidad a fin de dar la oportunidad a los alumnos para que exploren,
desarrollen y apliquen los conocimientos aprendidos; el trabajo procedimental
cooperativo que puedan realizar los alumnos en el salón de clase; el diario de
aprendizajes (bitácora, cuaderno de notas, etc) y la construcción de mapas
27
conceptuales, que además de ser un instrumento que ayuda a estructurar los
conocimientos conceptuales de manera lógica, también resulta ser un excelente
instrumento de evaluación.
Sin embargo, Navarro propone que antes de aplicar esta propuesta y las
estrategias de enseñanza, es importante indagar los conocimientos previos de los
jóvenes; de manera sencilla éstos se pueden conocer planteando una situación
problema que ponga en conflicto cognitivo a los estudiantes para que puedan
expresar sus propias respuestas (conocimientos previos). En este contexto, serán
los propios alumnos quienes mejoren o reestructuren sus propios conocimientos
para que éstos sean duraderos y útiles22.
Además es importante establecer claramente los conceptos de Química que son
más significativos para los jóvenes, un propuesta de conceptos para la
educación básica está planteada por Alejandro Pisanty, investigador de la
Facultad de Química de la UNAM, quien presenta un artículo explicado que
conceptos son fundamentales para el tema de "la estructura de la materia" .
Asegura que: "El principio-guía que iluminó el camino de Lavoisier, es la
conservación de la materia (concepto fundamental en la educación básica)..... Su
asimilación gradual fue estudiada por Piaget en el desarrollo de los niños
empiezan a comprender que al cambiar la forma de un objeto, la cantidad de
materia que contiene permanece inalterada26.
10·ConstructMsmose definecomo"ensellar a pensary actuarsobrelos contenidos significativos y contextual izados"
28
La persona convencida, de que la materia se conserva, es capaz de apreciar y
comprender asuntos de la remoción o tratamiento de la basura y la
contaminación.
"La conservación de la materia" tiene en química una extensión importante, toda
vez que la materia está compuesta de átomos, der ivando el balance de
reacciones químicas, fórmulas químicas y más allá de la estequiometría. Así los
conceptos de átomo, molécula, electrón, enlace químico, estructura atómica y
molecular son fundamentales para la Química de los últimos siglos.
Pisanty asegura que la educación básica debe dejar claro el tamaños minúsculos
de estas entidades y que gran parte del pensamiento de los químicos se basa
efectivamente en un átomo Daltoniano, indivisible, no mucho mayor que una
"bolita". Hoy el avance tecnológico nos obliga a considerar que los átomos
son en realidad divisible. La educación básica debe partir del hecho de que los
átomos contienen núcleo ( con protones y neutrones) y electrones que estos, a su
vez, giran alrededor del núcleo. Los jóvenes de secundaria deben comprender que
los electrones pueden ser separados como ocurre en el cinescopio de la
televisión y en los fenómenos de electrostática. También es importante que los
alumnos adquieran ideas elementales de enlaces químicos,electrostáticas, etc.
Aquí vale la pena aclarar que las propiedades macroscópicas de las sustancias
que nos rodean no son las de los átomos que están constituidas, sino de la
manera en la que estos se han enlazado. Se requiere entonces entender la forma
en que se unen los átomos para poder llegar a comprender propiedades de la
materia como el color, el olor, la dureza etc. Así, aunque el azufre sea amarillo, los
29
átomos de azufre no lo son, si el naftaleno huele, los átomos que lo constituyen
no; si la cera es blanda, los átomos que la constituyen son duros, tan duros como
los de hierro. como explica Chamizo6y5
El origen, la explicación de las propiedades de las sustancias y los mecanismos de
los procesos químicos se entienden hoy sólo a través de la teoría cuántica. Esta
proporciona un esquema sumamente abstracto. pero irremplazable en su
complejidad y en su continuo desarrollo. Como ya se mencionó. se hace mucha
Química con "átomos daltonianos." La mayor parte de los fenómenos a los que en
este texto se refiere como fundamentales adquieren una explicación aproximada
sin recurrir a la mecánica cuántica. Además, la introducción de la cuántica
demanda, hay que insistir, un alto nivel de abstracción física y matemática. Esta
abstracción se ve remplazada usualmente por una grosera caricatura mecanizada
que incluso adversa a la posterior aparición y asimilación de los conceptos
cuánticos, por ello, no habrá la inserción de la teoría cuántica en el edificio teórico
de la Química básica.
En el artículo de Sebadell "La teoría cuántica conmociona la tisica clásica" se
asegura que a comienzos del siglo XX, Max Planck (14 de diciembre de 1900), dio
el primer paso hacia una nueva física. Con la aparición de la teoría cuántica se
había iniciado un formidable viaje hacia los límites de la materia.
30
A 100 años del nacimiento de la física cuántica, los científicos aun siguen
perplejos ante las leyes "locas" que rigen el mundo de las partículas, donde la
realidad quizá sólo existe cuando la miramos, Para algunos es " Universo cuántico
un mundo de locos" .
La física cuántica es una de las teorías más perfectas, exacta y bella de la
Ciencia, se ocupa de lo muy pequeño, los Atamos y todas las partículas
subat6mlcas. Sin ella no hubiéramos podido desarrollar el televisor, la radio, la
computadora, la informática, la "computadora cuántica", la construcción de las
nanomáquinas, etc.29,
Su influencia ha sido tal que la palabra cuántica permanece en la "imaginería'" de
nuestro lenguaje, otros aseguran que a través de la teoría cuántica se puede
explicar el fenómeno ovni29, pero ¿CuAl es la verdadera forma del Atomo?
"Imaginaría: Es un conjunto de imágenes.
-se refierea la cantidaddeenerg la
31
Las teorías cambian, actualmente es obsoleta, incluso encontramos
desplegados en revistas de divulgación que dicen:
Probablemente, si a cualquiera de nosotros nos dijeran que representáramos de
manera gráfica un átomo, dibujarfamos una especie de sistema solar en miniatura
con un sol en medio -el núcleo- y una serie de planetas -electrones- orbitando
alrededor. Así, al menos, nos lo enseñaron en la escuela. Sin embargo, esta
representación simbólica, que se debe al físico danés Niels Bohr, "sirve para
reflejar que la carga- de energía de los electrones no reproduce su ubicación
real". En un átomo, los electrones no están dispuestos alrededor del núcleo como
los planetas en tomo al Sol, sino que forman algo parecido a una nebulosa,,29.
El falso átomo planetario, la imagen" planetaria" del átomo de Bohr, esto es, un
núcleo central alrededor del cual dan vuelta los electrones, es obsoleta. Tampoco
sustituyamos las famosas bolitas por ondas. Los físicos conciben ahora el átomo
como un núcleo rodeado de una nube electrónica-equivale al electrón clásico-
Nadie puede saber dónde se encuentran los electrones ni cuál puede ser su
trayectoria. Únicamente se sabe que la probabilidad de encontrarlos es
proporcional a la densidad de la nube, algo que se puede calcular mediante dos
técnicas complementarias: la mecánica matricial y la mecánica ondulatoria2
En algunos libros de nivel medio superior como el de Lewis, para iniciar la
explicación de la estructura del átomo la inicia con una analogía" el sistema solar
esta formado por el Sol y los planetas, que se encuentra en el centro del sistema
porque su masa es mayorque la de todos los planetas juntos". Los químicos creen
32
que la estructura del átomo es un tanto semejante21 .Esta aseveración es una
analogía que los profesores utilizan para explicar temas abstractos.
¿Pero en realidad a quien se le atribuye el modelo planetario?
La respuesta a esta pregunta la encontraremos mas adelante.
33
6. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL.
6.1 Estructura del átomo.
Al iniciar la clase es importante contextualizar el tema, podemos hablar que cada
sustancia del Universo', las piedras, el mar, nosotros mismos, los planetas y
hasta las estrellas más lejanas, están formadas por pequeñas partículas llamadas
átomos, son tan diminutos que no es posible fotografiarlos. Para damos una idea
de su tamaño, podemos mostrar que el punto de una línea puede contener dos
mil millones de átomos.
Continuamos diciendo que estas pequeñas partículas son estudiadas por la
Química, ciencia que surgió en la edad media, aunque el átomo se mencionó
desde el siglo 11 a de n. e.
17*EI sol Y otras estrella están formadas por plasma 'gas lonlzante' , el plasma se forma a elevadas temperaturas. cuando
la materta abeorbe energlay se separa formando Iones poeIlIvo8 Y~ 0 , en algunas~, núcleo& atómicos y
~Ubrlls.
34
Es indispensable que los alumnos comprendan que el conocimiento del átomo, es
el resultado de un proceso largo que proviene desde los antiguos Griegos y los
Romanos , 450 años a C, hasta nuestros días, ellos fueron los primeros que
hablaron e inventaron la palabra "6tomo" que significa indivisible.
Continuar platicando con los alumnos que la idea del átomo fue el resultado de
concepciones filosóficas del hombre, por ejemplo los antiguos griegos ·no
recurrían a la experimentación para corroborar sus afirmaciones, sino que
llegaban a conclusiones argumentadas a partir de los primeros principios; fue
Leucipo el primero en objetar la suposición, en apariencia lógica, que afirma que
la materia podfa dividirse de forma infinita en fragmentos más pequenos24•
Este filósofo sostenía que llegaría un momento en el cual, una de las partículas
obtenidas tendría dimensiones tan extremadamente pequeñas que no podría
fragmentarse más. Se sabe que Leucipo que este filósofo fundó la escuela
atomista en Atenas24 •
Continuando con nuestra reseña histórica podemos decir que en el año 380 a de
n. e , su discípulo Demócrito, llamó a esta última partícula de materia átomo, que
en griego significa indivisible, surgiendo así el atomismo.
Para los filósofos griegos y Aristóteles (384-322 a de n. e ), la teorfa atomista
les resultaba absurda, en esa época la gran influencia Aristotélica, negaba la
existencia del átomo en el pensamiento científico y filosófico rezagando por más
de mil años dicha teoría.
35
En 1661 Robert Boyle acepta la existencia del átomo, en su libro titulado "El
químico empírico y en 1687 Isaac Newton confirma esta idea, describiendo al
átomo en su obra "Óptica" escrita en el año de 1704.
Es conveniente resaltar que las dimensiones extraordinariamente pequeñas del
átomo lo hace imposible verlo, actualmente, solo es posible obtener imágenes
difusas de átomos, mediante el empleo del técnicas e instrumentos soñsticados"
La integración de esta información obtenida por vías experimentales, a veces es
dispersa, culminando la información con el establecimiento de un modelo, pero:
¿Qué es un modelo atómico?
Es un esquema teórico con fundamentos científicos, que tratan de explicar la
estructura y el comportamiento de una cantidad diminuta de materia a la que se
denomina átomo".
Para ubicar a los alumnos en el contexto actuales importante mencionar que al
incrementarse los recursos científicos y tecnológicos crece la posibilidad de
describir al átomo y es por ello que los modelos o teorías atómicas se han
modificado en el transcurso del tiempo. Vale la pena aclarar que los modelos no
tienen fecha de caducidad, su vigencia está supeditada a los nuevos
descubrimientos y las nuevas aportaciones 23.
36
¿Cómo explicar algo que no se puede ver?
Para los científicos los modelos simulan un aspecto de la realidad ; son
creaciones por el hombre ayuda a responder las interrogantes y comprender
mejor la estructura de la materia.
6.2 Teorfa atómica de Dalton
Continuemos nuestra reseña histórica ahora hablemos de John Dalton , quien
nació en Eagliesfield, en Inglaterra, en 1766. Desde muy joven, tuvo facil idad para
las matemáticas y demostró interés por las ciencias naturales y construyó
instrumentos especiales para realizar estudios meteorológicos .
En 1794 dio a conocer su trabajo sobre la ceguera a los colores -que él padecía-,
la que se conoce como daltonismo' .
John Dalton elaboró la primera tabla de masas atómicas tomando como unidad el
hidrógeno, éste fue un gran avance en su época y un antecedente para los
trabajos de Berzelius y Mendeleiev.
Dalton consideró al 'tomo como una partícula indivisible y lo representó con
una esfera, asimismo, propuso los símbolos de los elementos químicos conocidos
en esa época y les atribuyó un peso definido; eran círculos con una letra o dibujos
breves; el círculo representaba a un átomo esférico .
37
Se sabe que fue el primer cientlfico que realizó modelos tridimensionales para
representar a los átomos y a los compuestos químicos, cada uno de los átomos
elementales se representaba por una pelota con orificios adecuados, en los que se
insertaban alfileres que unían a otros átomos. Esto estaba de acuerdo con la
opinión pedagógica de Dalton, para él los átomos eran indivisibles, las pruebas
experimentales fueron suficientes para que Dalton propusiera su teoría atómica
que fue desarrollada entre 1803 y 1808. Basándose en la ley de Lavoisier
estableció la ley de las proporciones constantes y la ley de las proporciones
múltiples . Esta teoría atómica describe la estructura de la materia y sus
propiedades''
Con respecto a la estructura describe al átomo como una partícula o corpúsculo
de dimensiones pequel'\ísimas, totalmente sólido e Indivisible.
Las propiedades del átomo establecidas por Dalton las resume en seis
postulados :
• Los elementos están formados por átomos.
• Los átomos del mismo elemento son iguales en tamaño y en peso
(actualmente este término es masa atómica).
• Los átomos de diferentes elementos son distintos en tamaño y peso.
• Los compuestos químicos se forman por la unión de dos o más átomos de
diferentes elementos.
• Los átomos se combinan para formar compuestos en relación numérica
sencilla .
38
• Los átomos de dos o más elementos pueden combinarse en diferentes
relaciones formando más compuestos.
• La separación de átomos y la unión de átomos se realiza mediante
reacciones químicas y en éstas ningún átomo se destruye o se convierten
en un átomo de otro elemento.
Sería conveniente resaltar que esta teoria atómica de Dalton fue la base del
desarrollo de la Qurmica Moderna. Aunque sus postulados son ciertos, estos se
enriquecieron con los resultados de algunas investigaciones posteriores, por
ejemplo hoy sabemos que los átomos están constituidos por partículas
subatómicas, no todos los átomos del mismo elemento tienen la misma masa
(isótopos), los átomos se pueden descomponer por procedimientos procesos
nucleares de fisión. Es importante destacar que la esquematización del modelo
atómico de Dalton en esta, se representa al átomo como un corpúsculo de
materia sumamente pequeño. Lo más relevante de la teoría atómica de John
Dalton son las aportaciones y las nuevas concepciones que introduce en el mundo
científico, producto de la gran cantidad de experimentos, que le sirvieron
posteriormente a Gay-Lussac para sus investigaciones. Se sabe que el científico
John Dalton murió en Inglaterra, en 1844.3.
39
6.3 Electrón, protón y Modelo Atómico de Thomson.
Más tarde el investigador inglés G. Johnstone Stoney, expuso en 1874 que la
electricidad existe en unidades discretas asociadas a los átomos.. En 1891 insistió
respecto de ese punto y sugirió electrón para supuesta unidad de electricidad.
EL científico John Thomson nació el 18 de diciembre de 1856, en Chetham Hall
cerca de Machenter Reino Unido.
Los estudios realizados por Thomson acerca de la conducción de la electricidad a
través de los gases le llevaron a la conclusión de la existencia del electrón y a la
determinación de algunas de sus propiedades (relación carga-masa e/m). Con
base en estos hechos Thomson, en 1897, señaló que los electrones constituyen
una forma de materia diferente.
En 1905, Thomson apoyándose en los resultados de sus estudios, propuso un
nuevo modelo pa¡'~ representar el átomo, esta formada por una esfera sólida,
sumamente densa, de electricidad positiva distribuida más o menos uniforme de la
totalidad del volumen del átomo, en la cual se incrustan los electrones en número
suficiente para neutraliZar la carga positiva. De acuerdo con Thomson, la
estabilidad resulta del balance de las fuerzas de repulsión entre los electrones y su
atracción hacia el centro de la esfera positiva.
El Modelo atómico propuesto por Thomson, son pequeñas esferas que
representan los electrones.
40
los protones fueron observados por primera vez por Eugen Goldstein en 1886.
Sin embargo, fue Thomson en 1906 quien determinó, mediante experimentos la
naturaleza del electrón y el protón, supuso que estas partículas son componentes
normales de todos los átomos y que tienen carga igual en magnitud a la del
electrón, pero de signo contrario; a esta carga se le llama unidad de carga
eléctrica positiva. la masa del protón es 1836 veces de la masa del electrón y la
masa del átomo está asociada con el núcleo.
Estos descubrimientos demostraron que el concepto del átomo indivisible
de Dalton era incorrecto, ya que los electrones como los protones provenían de
los átomos. Se confirmó experimentalmente que todos los átomos eran
eléctricamente neutros, esto es que contenían igual número de cargas positivas y
negativas.1
En 1906 .LThomson' recibieron el premio Nobel de Física por " el reconocimiento
de su investigación sobre la electricidad en gases. Después de una vida fructífera
siete de sus alumnos obtendrían el Premio Nobel. Murió en 1940 y fue enterrado
en la abadía Westminster, cerca del genio británico Isaac Newton.
*J.J. Thornson (1856-1940). recibióel PremioNobeIde Flsleapor demoslrar que los etectrones sonunapartlcula;su hijo
a-ge Thclnwal (1892-1975) en 1937 oIlluYO también el PI'llIT1lo NobeI pordernolItrar que el electrón se compol1an como
unaondll.
41
6.4 Radiactividad: El átomo nuclear de Rutherford.
La descripción de los hechos históricos puede enriquecerse con la participación de
los alumnos quienes pueden comentar que en 1896 Henri Becquerel, estudia la
fluorescencia en los minerales de uranio descubiertos en forma accidental el
fenómeno de la radiactividad. El hecho circunstancial de guardar en una gaveta
mineral de uranio envuelto en un papel, sobre la placa fotográfica, le mostró que
esta se había velado como si hubiera sido expuesto a la luz. Becquerel sospechó
que la causa del fenómeno era algún elemento que estaba presente en el mineral.
En poco tiempo las investigaciones en tomo a la radiactiv idad indicaron que las
sustancias radiactivas emiten tres clases de rayos o radiaciones. Valiéndose de
un campo electromagnético se encontró que los tres tipos de rayos estaban
constituidos por partículas diferentes: los rayos alfa (a), beta (13) y gamma (y). Otro
importante científico fue Emest Rutherford quien nació en 1871 en Nueva Zelanda
y murió en 1937 en Londres, siendo muy joven participó en un concursoy quedó
en segundo lugar, sin embargo, tuvo mucha suerte porque el ganador no asistió a
recibir la beca para asistir a la Universidad de Cambridge en Inglaterra11.
Emest Rutherford y su colaborador Frederick Soddy, después de estudiar la
radiactividad con más detalle, concluyeron que cuando un material radiactivo
emite partículas alfa y beta, se forman átomos con nuevas propiedades físicas y
químicas . Esta teoría se conoce como la teona de la desintegración radiactiva,
que contradecía al modelo del átomo indivisible de Dalton y planteaba un gran
42
número de interrogantes con respecto al modelo atómico propuesto por Thomson.
Rutherford obtuvo conocimientos más profundos acerca de la radiación alfa, así en
1909 encargó a sus colegas Hans Gerger y Emest Marsden que estudiaran la
dispersión de un haz de partículas alfa por hojas de metal tan delgadas, que fuera
posible calcular (a partir de su espesor) el número de capas de átomos presentes.
Los resultados de este experimento provocaron una enorme sorpresa a
Rutherford, quién concluyó que los átomos en realidad no son esferas sólidas muy
compactas, como lo establecía el modelo de J.J Thomson.
Dos años más tarde, en 1911, Rutherford propone su modelo, describe al
átomo constituido por un núcleo central, denso, pequefto y de carga
positiva.
El modelo atómico de Rutherford se basó en el experimento con la laminilla de
oro, la mayor parte de las partículas alfa que la atravesaban, fueron desviadas por
los electrones; por ello concluyó que el átomo está constituido por espacios
vacíos en los que se mueven los electrones en una densa región denominada
núcleo.
"La contribución fundamental al conocimiento de la materia sea el descubrimiento
del núcleo y propuso el modelo ptanetarlo".
En el afio de1920 se perfeccionó el concepto de núcleo y concluyó que contenían
partículas positivas llamadas protones, recibiendo así el premio Nobel de Física.
Más tarde 1932 el colaborador de Rutherford, el físico inglés James Chadwich
(1891-1974), demostró que el núcleo contenía otra partícula subatómica y les
llamó neutrones.25
43
Sin embargo con este modelo atómico de Rutherford no se tienen respuestas a
preguntas como estas: ¿cómo están ordenados los electrones? ¿por qué no son
atraídos al núcleo?, ¿por qué algunos átomos son más activos que otros? y ¿por
qué ciertas sustancias químicas al acercarlos a la flama estas emiten luz?
Algunas de estas interrogantes las explicó Niels Bohr ( depende del ordenamiento
de los electrones) que fue colaborador de Rutherford .
Para hacer más atractivo el aprendizaje del Modelo de Bohr, se puede iniciar con
exposiciones de los alumnos, integrados en grupos cooperativos y colaborativos,
previo trabajo de investigación ; orientando a los alumnos cuidaremos que éstos
aporten información relevante. Con estas estrategias , iniciamos la enseñanza y el
aprendizaje del modelo propuesto por Bohr, que es el tema central de este trabajo .
6.5 Modelo atómico de Bohr.
Después de nuestro paseo por los diferentes modelos atómicos, desde el punto de
vista histórico y anecdótico podemos resaltar que fue gracias al Físico Niels Bohr,
quien nació en Dinamarca, en 1922 recibió el premio Nobel por sus sorprendentes
trabajos.
Las ideas básicas de la teoría de Bohr fueron los electrones que se mueven
alrededor del núcleo del átomo, llamadas orbitales (K, L, M, N, O, P ,Q). Estos
niveles de energía están a distancia definida del núcleo energético que determinan
la energía de los electrones. Los electrones de la orbita mas cercana tienen menor
energía, los mas alejados del núcleo tienen mayor energía. Si los electrones
44
absorben energía se mueven a niveles superiores. Cuando regresa a menores
niveles energéticos, liberan energía 'cuantos de energía" que tienen una
frecuencia y longitud de onda, es decir la luz emitida es de un color determinado.
Como ya se explico anteriormente actualmente se aceptan algunas partes de la
teoría de Bohr y otras ya son obsoletas; se piensa que los electrones se mueven
alrededor del núcleo, pero no en trayectorias definidas. La idea de los niveles
energéticos es correcta pero ahora sabemos que son regiones de probabilidad de
encontrar electrones. No puede esperarse que un electrón este en un lugar
exacto.
Podemos concluir que la teoría de Bohr sólo puede explicar de modo satisfactorio
el átomo de hidrógeno y su espectro, pero resultó insuficiente para otros átomos,
por lo que no se puede utilizar como modelo atómico general.
Se sabe que en 1939 Niels Bohr ayudo al desarrollo de la bomba atómica y en
1943 trabajó en el proyecto Maniatan25.
En 1915, Sommerferd Introduce una modificación a la teoria de Bohr, el
nuevo modelo lleva sus apellidos, sustituye al modelo cuántico: el átomo está
constituido por un núcleo central, con carga positiva. Fuera del núcleo, y en un
número equivalente al de cargas positivas, se encuentran girando en niveles de
energía los electrones. Las órbitas que describen los electrones están formados a
su vez por subniveles que tienen una forma circular o elíptica.
45
Este modelo, aun impreciso, se vio sujeto a infinidad de cambios a cada uno de
los cuales se incorporaban nuevos aspectos. En la siguiente figura se representa
una comparación de los modelos atómicos.
I
I
I,
\
\
\.,.....
. Bohr (1913)
(mms ele
energla).
Sclvomger (1926)
Modelo de Nube
Ele ctrónica.
..Thomson (1904)
(cargas poslllVas y nelJalIVas,
\ .
\ RuIheJ10d (1911)
\ (núcleo lltómIco)
1
Figura 1. Traducida al español,Representación simplificada de los
modelos atómicos desde Dalton hasta Schr6dinger (37)
En las década de 1920, Wemer Heisenherg llegó a la conclusión que era
imposible medir con exactitud al mismo tiempo la posición y la energía de un
electrón. Este principio de le conoce como de incertidumbre, en 1932
Heisenhberg gano el Premio Nobel de Física por su descubrimiento que condujo
46
al desarrollo del modelo de nube electrónica para describir la posición de los
electrones de los átomos25•
6.6 Modelo atómico mecánico - cuántico.
Esta teoría se estableció en el año de 1928, es un modelo matemático
sumamente complejo resultado de la integración de un gran número de
conocimientos, Cabe destacar que estas teorías sólo se mencionan como
breviario cultura', pero en el nivel básico no se incluye debido a su complejidad y
su difícil comprensión para los alumnos de secundaria.
47
7. UNAPROPUESTA DE ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS PARA LA ENSEÑANZA
Y APRENDIZAJE DE LOS MODELOS ATÓMICOS.
Las estrategias(10) son un conjunto de acciones que permiten alcanzar un
propósito, en este caso la comprensión de la estructura del átomo y su
representación.
¿Cómo lograr estos propósitos?
La mayoría de las estrategias constituyen un plan general de acción que nos
indica el camino a seguir para alcanzar los prop6sito(s) de nuestra(s) propuesta
(s).
Las estrategias se orientan hacia la búsqueda de solución a problemas de la
enseñanza y aprendizaje que de manera cotidiana se presentan en el salón de
clase de cualquier escuela; también pretenden atender tres ámbitos principales:
• Trabajo en el aula y formas de enser'íanza
• Organización y funcionamiento de la escuela
• La relación entre la escuela y las familias
Se deben contemplar estos tres ámbitos, pues los problemas educativos tienen
una naturaleza compleja y son resultados de múltiples causas.
48
Aunque una de las estrategias importantes para iniciar el ciclo de aprendizaje,
es la detección de ideas previas, pues permite adaptar mejor la enseñanza a los
estudiantes, también podemos elegir los conceptos a enseñar, las experiencias de
aprendizaje, la presentación de los objetivos de las actividades propuestas y saber
el estilo de aprendizaje de cada alumno22•
Enseguida se describen las estrategias didácticas que se pusieron en práctica
para la enseñenza y el aprendizaje de los modelos atómicos con grupo de
alumnos de secundaria en el periodo escolar 2003-2004.
7.1 La Uneadeltiempo.
La línea del tiempo es una representación gráfica, de sucesos o acontecimientos
históricos, ordenados cronológicamente, por orden de fechas.
La línea del tiempo se describen en un cartel informativo que permite:
• Ubicar los acontecimientos históricos en el orden en que sucedieron.
• Relacionar un acontecimiento con otro que ocurrió antes o después.
• Apreciar cuando ocurrieron los acontecimientos más relevantes de la
historia en relación con el presente13•
• La unidad de medida que ser utiliza es el año.
49
¿Qué pasos debe seguirse?
Para elaborar una línea del tiempo se desarrollan las siguientes etapas:
./' Determinar el período histórico que se estudia.
./' Investigar los acontecimientos históricos más importantes durante el
período que se representará.
./' Tomar como punto de partida el inicio de nuestra era como el
acontecimiento que separa los sucesos de la historia universal en las
siguientes etapas:
./' Antes de nuestra era (a.n.e.).
./' Después de nuestra era (d.n.e.)
./' Traza en una hoja, una franja horizontal, como se muestra a
continuación.
./' Ordenar en orden cronológico los hechos, según el momento en que
aparecieron en el tiempo, es decir, desde los más antiguos hasta los
más actuales.
./' Identifica y ubica en distancias proporcionales, las flechas
relacionadas con el nombre del período o hecho histórico.
./' Los hechos específicos se señalan con puntos, y los períodos, que
abarcan más años se pueden graficar de colores en las secciones de
la franja.
./' La línea se puede hacer ilustrada.
50
Ejemplo:
EDAD
ANTIGUA
EDAD
MEDIA
EDAD
MODERNA
EDAD
CONTEMPORÁNEA
7.2 Representación de Modelos atómicos.
Como ya se explico muchas veces los científicos para explicar lo que sucede o
sucedió en la naturaleza hacen uso de las representaciones en forma de modelos
matemáticos, físicos o atómicos.
Los modelos son herramientas que los alumnos deben conocer para que
puedan entender la realidad, despertar el interés, la imaginación y para que
adquieran habilidades, destrezas y sobre todo refuercen sus conocimientos
adquiridos a través de un lenguaje simbólico.23.
Los modelos atómicos son herramientas de gran utilidad para explicar la
"estructura atómica" y las propiedades químicas de las sustancias tema que se ve
en las asignaturas de introducción a la Física y Química, así como en Química de
segundo y tercer grado.
Para construir un modelo es importante:
• Obtención de la información previa del tema
51
• Reducir el fenómeno a sus líneas fundamentales, de modo que se pueda
dar al mismo una representación simplificada que permita traducir el
fenómeno o tema a un lenguaje simbólico lógico.
• Realización de un boceto del modelo.
• Recolectar los materiales necesarios (unicel, plastilina, fomi, etc.), el caso
de un modelo físico, de preferencia de materiales de reciclado.
• Elaboración del modelo e interpretar la información que proporciona.
7.3. Cuadroscomparativos.
Un cuadro comparativo constituye una forma práctica de sintetizar la información,
y facilita el comparar los elementos de un tema, ya sea considerando sus
semejanzas o sus diferencias.13.
El cuadro comparativo está constituido por un número de variables de columnas
en las que se lee la información en forma vertical y se establece la comparación
entre los elementos de una y otra columna, he aquí un ejemplo:
52
~OMBRE DEL
AUTOR
Dalton
Thomson
Rutherford
MODELO
Modelo de
Dalton
Modelo de
Thomson
Modelo de
Rutherford
53
• CONCEPTOS BÁSICOS
• Discontinuidad de la
materia
Los átomos del mismo tipo
tienen igual masa y
propiedades (no se incluye
el concepto de isótopos)
• Divisibilidad del átomo
• El átomo se considera como
una esfera de carga positiva,
con los electrones repartidos
como pequeños gránulos.
• Conceptos de núcleo y
corteza
• Los electrones giran
alrededor del núcleo como
los planetas alrededor del
Sol (modelo planetario)
• Fallos del modelo:
1. No explica los
espectros atómicos
2. Se contradice con las
leyes del
electromagnetismo
de Maxwell.
• Conceptos previos :
o Espectros atómicos
o Teoria cuántica de
Planck
• Postulados de Bóhr
• Números cuánticos:
Modelo de o Corrección de
Bohr aohr Sornmerfeld
o Efecto Zeemann
o Espín del electrón
• Fallos del modelo: es un
modelo semiempírico, en
donde se han tenido que
introducir unos postulados
cuya justificación es a
posteriori.
• Conceptos previos :
o Dualidad
corpúsculo-onda:
Modelo de la i hipótesis de Louis de
Schriidinger Mecánica 1 Broglie
Cuántica Principio deo
incertidumbre de
Heisenberg
• Ecuación de Schrodinger
Cuadro 1. Comparación de los modelos y conceptos báslcoS(33).
54
7.4. Estrategia lúdica educativa.
En la clase de Química se puede implementar juegos educativos como método
activo, se pueden aplicar desde el nivel básico hasta profesional ya que este
aumenta la calidad de los conocimientos en los jóvenes. 23
7.5. Mapas mentales.
los mapas mentales son herramientas que se utilizan para acelerar el
aprendizaje, hace funcionar el cerebro en forma natural, estimula el
pensamiento , formando redes de asociación entre imágenes , colores, palabras
claves, posición, dibujos y símbolos, estos proporcionan habilidades mentales . El
uso de los mapas mentales es apropiado para niños y niñas de 6 a 106 años, por
lo tanto ¡todo el mundo puede usarlo!
El creador de los mapas mentales se llama Tony Buzan, nació en 1942 y estudió
Psicología, lenguas Inglesas, Matemáticas y Ciencias con excelentes promedio .
Un mapa mental es un diagrama que se construye de manera personal utilizando
colores, palabras, claves, lógica, ritmo visual, números e lmáqenes" .
la estructura de los mapas mentales satisface la tendencia gestáltica del cerebro ,
el cual, a través de asociaciones proyecta el pensamiento irradiante mediante
cinco funciones esenciales:
55
./ Percepción multisensorial
./ Retención de conceptos
./ Análisis e integración de asociaciones.
./ Comunicación de ideas.
./ Control general de las funciones mentales.
Una vez que los alumnos comienzan a utilizar los mapas mentales, su
pensamiento se vuelve más ágil, fluirán mejor nuevas y creativas ideas sin perder
el orden y la organización de la mente. Un mapa mental representa una realidad
multidimensional que abarca el espacio, el tiempo, el color, la palabra y la imagen.
Los mapas mentales deben ser atractivos y representar, en uno solo, todas las
ideas. Se puede utilizar como reporte para entregar resultados, objetivos,
proyectos o informes de trabajo o reportes de lecturas, investigaciones o tareas,
en este caso se puede incrementar el uso de palabras claves.
Algunos estudios en el área del aprendizaje nos dicen que el porcentaje de
retención puede describirse así:
./ Leer 10%
./ Ver 30%
./ Ver, oír y decir 70%
./ Oír 20%
./ Ver y oír 50%
./ Ver, oír, decir y hacer 90 a 98%
56
Uno de los estudios elaborados con respecto a los mapas mentales son los que
realizaron Karen Goodnough investigadora educativa de la Universidad de New
Bruswick y el profesor de la primaria "Pinagove" Robin Woods .
En la primaria "Pinagove" nivel K-2, asisten niños con problemas sociales muy
severos y problemas de lenguaje. El sector de la población escolar es muy
pequeño, el tipo enseñanza en este colegio es informal e independiente.
Por las caracter ísticas antes descritas se decidió aplicar los mapas mentales
como estrategia prioritaria en el área de Ciencias, esta metodología era nueva
para el profesor Robin y los niños de esa escuela.
Los mapas mentales se aplicaron durante 10 meses en el ciclo escolar 2001-2002,
se empleo como herramienta formativa, prioritaria y visual.
Al finalizar el tiempo se realizaron las encuestas con los niños y al 60% de la
población les agrado e incluso expresaron lo siguiente :
• "Fueron fáciles"
• "divertidos, porque podemos dibujar"
• "No hicimos extensos apuntes"
• "Es interesante e inusual"
La conclusión a la que llego Karen es que con esta estrategialos niños trabajaron
en equipos e individual, además no se requieren de conceptos exactos, los niños
se pueden expresar libremente y es una técnica muy artística.17
57
8. APLICACIÓN Y RESULTADOS DE LA PROPUESTA EDUCATIVA.
La escuela secundaria donde se aplicaron las estrategias está ubicada en un
lugar céntrico, ocupa el primer lugar en aprovechamiento en la zona escolar , en
promedio existen 48 alumnos por grado, contando con 18 grupos con una
población de 850 jóvenes en total, estos cuentan con una edad de 12 a 15 años.
Los jóvenes que participaron en la aplicación del instrumento fueron del segundo
grado de Química, que corresponde a 146 alumnos.
Las características de la población es heterogénea ya que tienen diferentes
niveles económicos y el estilo de aprendizaje son diversos.
La fecha de aplicación del las estrategias propuestas fueron desarrolladas
durante el ciclo escolar 2003-2004.
Datos de la escuela:
• ESCUELA SECUNDARIA No. 91
• REPÚBLICA DEL PERÚ
• TURNO MATUTINO
• UBICACiÓN: Emiliano Zapata y Jalapa SIN
Col. San Jerónimo
Delegación Magdalena Contreras
CP 10200
58
8.1 Los Materiales y los Recursos
Los materiales empleados para la aplicación de las estrategias, son de bajo costo
y adquisición, estos se mencionan en el siguiente cuadro.
+ Aula + Pizarrón
+ Libro de texto + Confeti
+ Biblioteca de la escuela + Pegamento
• Red escolar
+ Cuaderno
+ Papel bond
+ Colores
+ Mica adherible
• Fomi
• Tabla periódica
8.2 Metodologia
+ Etiquetas redondas de
(autoaclheribles)
+ Marcadores
+ Gises de color
+ Compás
+ Cartulinas
diferentes colores
Para la realización de este estudio, se aplicó un instrumento para detectar las
ideas previas y saber la situación económica y social de los jóvenes. En el
cuestionario se aplicaron preguntas abiertas y cerradas.
A continuación se muestra el instrumento.
59
Nombre: No. L__ Grupo: _
a. Subraya la respuesta que corresponda según la pregunta .
1. ¿Cuántos años tienes?
a) 11años b) 12años e) 13 años e) 14 años d) 15 años
2. Asisto a la escuela porque.....
a) me agrada
b) me envían
e) no tengo otra opción
d) es la escuela más ceroena
e) Otra, especifica
3. Vivo con:
a) Mamá, papá y hermanos
b) Mamá y papá
e) Mamá, papá, hermanos y otros familiares .
d) Sólo con mamá y hermanos
e) Sólo con papá o mamá
f) Otra, especifica _
60
4. Considero que las condición económica de mi familia es:
a) Muy buenas
b) Buenas
e) Regulares
d) Mala
e) Otras.
Específica _
5. Escribe en las líneas la escolaridad de tus padres o tutores.
Mamá, _
Papá _
Tutoría) _
6. Escribe en los paréntesis de la izquierda una V la preposición es verdadera
y un F si es falsa.
A. ( ) Los animales no contienen átomos y la materia inerte sí.
B. ( ) Tanto la materia viva como la materia inerte esta constituido por
átomos.
C. ( ) El gato y la mesa están constitu idos por átomos.
D. ( ) Los elementos que constituyen a los seres vivos son
diferentes a los que constituyen a la materia inerte.
E. ( ) Los átomos de hierro presentes en los cereales enriquecidos,
son iguales a los átomos de hierro de un tomillo.
61
F. ( ) Los elementos químicos de la molécula de glucosa de los seres
vivos son los mismos de la molécula de glucosa sintetizada en el
laboratorio.
G. ( ) Un átomo del elemento helio es igual a un átomo de aluminio.
8. ¿Cómo es un átomo? Represéntalo mediante un esquema o dibujo.
9. ¿Crees qué los átomos tienen color? Explica, _
10. ¿Qué le sucede a los átomos de las cosas que
desechamos? ___
11. ¿Qué ocurre con los átomos cuando se incineran los desperdicios o se
entierran en el campo? _
Cada alumno leyó y contestó el cuestionario en forma individual, la información se
capturó en una base de datos y fueron registrados. Con resultados de este
estudio, se programaron las estrategias, para la enseñanza de los modelos
atómicos.
62
8.3 El contexto económico y social de los alumnos.
A continuación se muestran los resultados porcentuales de edad y género de los
estudiantes.
Gráfico 1. Distribución por género de los adolescentes encuestados.
Cuadro 2. Distribución por género
Sexo
Mujeres
Hombres
Total
No de Adolescentes
67
79
146
63
Gráfico 2. Distribución por edad
Edad de alumnos
10#de alumnos I
50
..
30
2ll
'0
Olde aUmos
13 anos
83
14 años
59
Edad (años) No. De alumnos %
12 4 2.7
13 83 57
14 59 40
Cuadro 3. edad de los jóvenes de secundaria.
64
Gráfico 3. Motivos por los cuales asisten a la escuela.
Asisto a la Escue la ¿Por qué?
A me agrada B Me envlan
00
80
70·
60
30
10
C# de alumnos 86
58 .9
13
8.9
65
11
7.5
E aira
24
16 .4
0%
10%
Gráfico 4. Situación familiar de los adolescentes
Viven con:
Da. mamá, papá y hermanos
l'iiI b.mamá y papá
Oc.mamá, papá, hermanos
O y otros familiares
56% . d.mamá y hermanos
Oe .papá o mamá
lBf.otra situación
66
40
35
30
25
20
' 5
10
Gráfico 5. Escolaridad de los padres o tutores.
Escolaridad de los Padres
A Primaria B Secundaria
C O Carrera E
F No saben
Preparatoria TécniCa Ucenciawra
• Madre % 10.2 35.6 17.8 4.79 16.43 15.06
• Padre % 7 32.6 19.5 2.09 20.27 19
67
8.4 Detección de las ideas previas de los alumnos.
a. En el siguiente gráfico se muestran los resultados de las ideas previas,
correspondiente a las preguntas cerradas.
Gráfico 6. Resultado de las ideas previas correspondiente a la "estructura de
la materia".
Ideas Previas (Preguntas cerradas)
100-,-_ -,- --,
9O+-ruri---
70
60
50
30
20
10
G
A B C O E F G
10 % Falso 90.4 6.6 19.2 27.4 63 73.3 62.9
111 % Verdadero 9.6 93.1 SO.6 72.6 37 26.7 17.1
A. ( ) Los animales no contienen átomos y la materia inerte sí.
B. ( ) Tanto la materia viva como la materia inerte esta constituido por átomos.
C. ( ) El gato y la mesa están constitu idos por átomos.
O. ( ) Los elementos que constituyen a los seres vivos son diferentes a los que
constituyen a la materia inerte.
E. ( ) Los átomos de hierro presentes en los cereales enriquecidos, son iguales a
los átomos de hierro de un tomillo.
F. ( ) Los elementos químicos de la molécula de glucosa de los seres vivo son
los mismos de la molécula de glucosa sintetizada en el laboratorio.
G. ( ) Un átomo del elemento helio es igual un átomo de aluminio.
68
¿Cómo representan los alumnos sus Ideas previas sobre el átomo,
a través de modelos (dibujos )?
(4~ ~ C\.)~?t6
iIo'fr\O
Figura 2. Representación esquemática de los átomos, según las ideas
previas de los adolescentes, de acuerdo a la pregunta: ¿Cómo es un átomo?
(Se seleccionaron los dibujos más representativos, fueron 146 en total.)
69
Las respuestas de las preguntas abiertas fueron las siguientes:
PREGUNTA: ¿Crees qué los átomos tienen color?
• No sé, hay que investigarlo.
• Ni idea, nunca los he visto.
• No, yo pienso que son transparentes o grises.
• En los libros aparecen con color.
• Si, porque las cosas tienen color .
• No el color se obtiene cuando ya es compuesto.
• Si, todos los átomos son grises , lo que se ve de diferente color es lo que los
une.
• Se supone que tienen color para diferenciarlos y combinar con otros.
• Tanto como color, no, pero deben tener un cierto tipo de tonalidad.
• No, porque son muy chicos.
• Si, por que estos le dan las características de la materia y esta tiene calor.
• Si, porque al unirse forman objetos o cosas con colores.
• Si, ya que las cosas están hechas de átomos y estas tienen color .
• No sabría decir, no se ven a simple vista.
• No, porque como son tan pequeños y casi invisibles, pues seria algo para
diferenciarlo de otros átomos y solo tienen color cuando se combinan con
otros.
• Si, ellos son los que le dan las características a los elementos.
70
• No, porque si fueran de color los podríamos ver.
• Sí, poco intenso y de acuerdo a su elemento.
• Si, porque si no las cosas, no tendrían color.
• Sí, porque la materia tieríe color y además algunos átomos liberan calor y
luz, color.
• Si, porque si no las cosas serian transparentes.
• Yo creoque depende de la materia en la que se encuentra el átomo, el aire
no tiene, pero el mercurio sí.
PREGUNTA: ¿Qué le sucede a los átomos de las cosas que desechamos?
Las respuestas a la pregunta son las siguientes:
• Se deforman
• Nada, siguen igual, normales
• Nada, los átomos no se crean ni se destruyen.
• No les pasa nada
• Se mueren
• Se van deteriorando.
• S610 se transforman en algunas cosas, sigue siendo lo mismo por ejemplo
el plástico .
• Se transforman cambian de estado, ya que la materia no se crea ni se
destruye.
71
• Se combinan con otras sustancias.
• Dejan de existir.
• Se juntan y forman la contaminación.
• Permanecen ahí.
• Se convierten en desechos al liberar su energía.
• Siguen existiendo por que los átomos no se destruyen solo se transforman.
• Siguen siendo los mismos.
• No sé.
• Cambian de forma.
• Se transforman.
• Se derriten.
• Se transforman en basura .
• Se desintegran con el ambiente, desaparecen.
• Los átomos siguen existiendo, pues son indestructibles.
• Se unen con otros átomos.
• Siguen en su mismo esto.
• Pasan a la tierra o al aire.
• Se juntan los átomos de otros objetos para formar compuestos.
72
PREGUNTA: ¿Qué ocurre con los átomos cuando se incineran los
desperdicios o se entierran en el campo?
Los alumnoscontestaron:
• Vibran y después se dispersan en el viento .
• Nada, pero si sigue un cambio.
• Se convierten en cenizas.
• Ya no existen .
• Pregúnteme algo que sepa.
• Se unen con otros átomos para formar compuestos.
• Nada, no se pueden quemar.
• Se hacen un compuesto en el suelo.
• Se quedan ahí, porque no se destruyen.
• Aceleran su movimiento.
• Los átomos s610 se van al ambiente, pero no se destruyen.
• Forman parte del medio.
• Cambian pero no desaparecen, s610 se transforman en otros compuestos.
• Pierden su forma original.
• Se transforman, pero no se destruyen.
• Se desintegran y "deshacen".
• Disminuye su densidad.
• Se carbonizan si son orgánicos.
• Siguen existiendo.
73
• Mueren.
• Se transforman en combustible, abono es decir se reciclan.
• Pierden la forma original.
• Se apartan uno del otro, sin embargo no cambian.
• Siguen existiendo .
• Se desintegran, se hace polvo y liberan energía.
• Quedan inactivos.
• No pasa nada, porque ya no hay átomos.
• Nada más que se mezcla, si se incineran se mezclan con la atmósfera.
• Cambian de color, estado y de forma.
• No sé
Estas ideas personales influyen sobre la manera de adquirir la información ,
estos argumentos sirven para adaptar las estrategias, elegir los conceptos,
elección de las experiencias de aprendizaje y la presentación de los objetivos
de las actividades propuestas. Las respuestas que contestaron los alumnos de
secundaria se interpretan en el análisis de resultados.
74
8.5. Cronograma de actividades.
En el siguiente cronograma se muestran el número de las sesiones, los tiempos y
las estrategias que se fueron desarrollando en el ciclo de enseñanza y
aprendizaje.
No. de Tiempo Actividad
sesiones (min.)
1 20 • Ideas previas
2 50 • Lectura de la historia del átomo
1 50 • Recopilación de la información de los modelos
2 100 • Elaboración de un cuadro comparativo
• Construcción de mapa mantal o línea an al tiempo
1 50 (individual o en equipo)
1 50 • Explicación del modelo de Bohr
• Elaboración del boceto del modelo de Bohr y periódico
1 200 mural
1 50 • Construcción de átomos (individual)
1 50 • Evaluación de la estrategia
2 100 • Ejercicio "Los núcleos atómicos"
• Elaboración de estrategia lúdica "Jugando con los
4 200 núcleos"
• Elaboración de mapas mentales relacionando a los
átomos con la tabla periódica y sus aplicaciones.
4 200 Periódico mural
• Total
21 1 120
Cuadro 4. Actividades y tiempos del desarrollo de los modelos atómicos.
75
8.6 Actividades realizadas por el profesor(a).
Es importante planear las actividades y estrategias a seguir, así como coordinar
los trabajos que los alumnos realizan en forma individual y/o en equipo durante el
proceso de enseñanza y aprendizaje. Motivar constantemente a los alumnos e
intervenir cuando la situación lo requiera.
El profesor(a) evaluara constantemente el proceso enseñanza aprendizaje.
8.7 Actividades realizadas por los alumnos:
Para el desarrollo de las actividades de modelos atómicos los jóvenes
previamente acudieran a la biblioteca y a red escolar a fin de adquirir información
sobre el tema y preparar los materiales para la exposición.
En este apartado es importante resaltar y hacer patente el trabajo y entusiasmo
observado en los jóvenes durante las exposiciones y presentación de la línea del
tiempo de la historia de los modelos atómicos.
8.7.1 Linea del tiempo.
Los jóvenes ubicaron de manera gráfica y ordenaron cronológicamente sucesos
relacionados con el tema de los modelos atómicos, la historia del átomo de los
antiguos griegos hasta el modelo de Niels Bohr. Como se observa en las
imágenes cada equipo a expuso sobre lo más relevante del tema. Con esta
estrategia se observó el trabajo en equipo, la responsabilidad individual y grupal,
además cada integrante tuvo la oportunidad de hablar, hay intercambio de
conocimientos y el aprendizaje es cooperativo.
76
Figura 3. La imagen muestra el trabajo colaborativo de los jóvenes, este
trabajo fue uno de los mejores, el tamaño de la línea de tiempo que elaboró
el equipo del grupo 2" O mide 5.5 m y la exposición fue excelente.
- ,
~
.. ", ' lO-
Figura 4. Exposición de los modelos atómicos de un equipo del grupo 20 A,
utilizando una línea del tiempo.
77
~ - - .
Figura 5. La exposición de otro equipo del mismo grupo reafirmó I
tema de modelos atómicos e incluso los alumnos realizaron la
comparación de la calidad de los trabajos y la ponencia.
8.7.2 Representación del Modelo Atómico de Bohr.
A continuación se presentan los trabajos y algunas fotografías que muestran como
se realizó la a la actividad y como cada alumno elaboró un modelo atómico. Para
motivar a los alumnos se les asignaron 2 puntos, observé que la mayoría de los
jóvenes actitudes positivas, desde la elaboración del confeti, otros llevaron
etiquetas redondas adheribles y hoja de color. La mayoría de los jóvenes fueron
creativos
Para reafirmar este tema se les dejó en forma individual la representación de los
átomos de Calcio, Carbono y Cloro
Aquí se muestra la creatividad de los alumnos, el trabajo en equipo cooperativo y
colaborativo.
78
Fig. 6. los alumnos elaboran sus modelos atómicos en equipos, utilizando
materiales de baja adquisición.
A continuación se incluyen algunos trabajos resultado del trabajo individual y en
equipo.
ESTA TESIS NO SALE
l>E lA BIBIJOTECA
79
Representación del átomo de cloro, modelo de Bohr
J.
,1 ~
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• . ,1 . :
Figura 7. La representación del modelo atómico de Bohr para el elemento
cloro, se acordó agregar un punteado para representar los electrones en
movimiento.
80
Autora: Díaz Osornio Elizabeth
~OTOCJ U
SEGUN'CO PE~\OLO
~ ~ No. f\tÓ(l'\i(.Oe lz)
s"s.\1tuc.'Ó.,
():: \1. - ~ ~ ~
jt):: c;, I
Figura 8. En I i n m I c tivid d d lo j6v ne y los
prendizajes, calcularon el número de particula subat6micas.
81
Modelo atómico de Bohr de los elementos calcio y cloro
,- >. ¡'.",'r. ~'I r ".... Ct~" .\ V
C\OP\O (\
• •
/~
~
11
( • 1 I- •-c.;> •• •.-. •
Figura 9. Las imágenes muestran el trabajo de los alumnos, algunos
prefirieron realizar la actividad en su cuaderno.
8.7.3 Periódico mural de la representación del modelo de Bohr.
Con los trabajos de los jóvenes se colocó un periódico mural en la escuela,
éste permitió el intercambio de información con los grupos, opiniones y sobre
todo ayuda al proceso de evaluación, por ejemplo los modelos elaborados no
solo quedan en una sola construcción, este material se utiliza para:
• Identificar a que familia y periodo pertenece el elemento.
82
• Observar los electrones de valencia y explicar los conceptos de ión , estado
de oxidación y estructura de Lewis.
• Plantear preguntas