Modelos-quimicos-propuesta-metodologica-para-el-aprendizaje-de-la-quimica

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE 
MEXICO 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
CUAUTITLAN 
 
 
 
 
 
 
 
 
MODELOS QUIMICOS 
PROPUESTA METODOLOGICA PARA EL 
APRENDIZAJE DE LA QUIMICA 
 
 
 
 
 
 
T E S I S 
 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: 
 
QUIMICA FARMACEUTICA BIOLOGA 
 
 P R E S E N T A: 
 
DORA MARIA GONZALEZ PLATA 
 
 
 
ASESORA: Q.F.B. ELIA GRANADOS ENRIQUEZ 
 
 
 
 
 
CUAUTITLAN IZCALLI, EDO. DE MEX. 2006 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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AGRADECIMIENTOS 
 
 
 
A mi Padre DIOS, por concederme el don maravilloso de la vida, y me ha 
permitido compartirla junto al mejor papá José †, gracias por tu amor, apoyo y 
confianza y con una gran Señora, mi mamá Maricruz, gracias por tu dedicación 
y ejemplo. 
 
 
A mis hermanos Edgar, Mario, J. Alfredo, Ma. Elena, Lidia y Josefina †, gracias 
por el cariño y apoyo. 
 
 
A mi esposo Víctor por caminar a mi lado en todo momento, gracias por tu 
comprensión y amor. 
 
 
A mis hijos, Liliana, Selene, José y Airam, gracias por la alegría y fortaleza que 
dan a mi vida cada día. 
 
 
A mis maestros por ser modelos de profesionalismo y honestidad. 
 
 
A la maestra Elia Granados, gracias por el apoyo y su gran valor humano. 
 
 
A la UNAM, casa donde se forjan ilusiones y realidades, GRACIAS. 
 
 
 
 
INDICE GENERAL 
 
 
 
 Objetivos ........................................................................ 4 
 Introducción ................................................................... 5 - 6 
 
 CAPITULO I LA PRACTICA DOCENTE 
 
1. El trabajo docente ........................................................... 7 - 8 
1.1. El curso como modalidad didáctica ................................. 9 
1.1.1. Programa ......................................................................... 10 
1.2. Didáctica de la química .................................................... 11 - 12 
1.3. Química con significado .................................................. 12 - 13 
1.4. Creatividad ...................................................................... 14 
1.5. Dimensión del aprendizaje en química ........................... 14 - 16 
 
 CAPITULO II CONSTRUCTIVISMO 
 
2.1. Concepciones ................................................................. 17 
2.2. Principios del constructivismo ......................................... 17 - 19 
2.3. Tendencia educativa ....................................................... 20 
2.4. Papel del docente en un ambiente constructivista .......... 21 - 22 
2.4.1. Características del docente ............................................. 22 - 23 
2.5. El papel del estudiante en un ambiente constructivista .. 23 
2.5.1. Características del alumno .............................................. 24 
 
 CAPITULO III APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO 
 
3.1. Teoría del aprendizaje significativo de David Ausubel .... 25 
3.1.1. Aprendizaje repetitivo ....................................................... 26 
3.1.2. Aprendizaje significativo ................................................... 26 
3.1.3. Aprendizaje por recepción ................................................ 26 - 27 
3.1.4. Aprendizaje por descubrimiento ........................................ 27 - 29 
3.2. Construcción del conocimiento .......................................... 30 - 32 
 
 CAPITULO IV MODELOS QUIMICOS 
 
4.1. Modelos para comprender mejor la realidad ..................... 33 - 35 
4.2. Acepciones ....................................................................... 35 - 36 
4.3. Tipos de modelos ............................................................. 36 - 37 
4.4. Características de los modelos ........................................ 37 - 39 
4.5. Función de los modelos .................................................... 39 - 40 
4.6. La construcción de modelos científicos ............................ 40 - 45 
 
 CAPITULO V PROPUESTA METODOLOGICA 
 
5.1. Metodología para el aprendizaje ...................................... 46 - 47 
5.1.1. Propósitos ......................................................................... 47 
5.1.2. Actividades ........................................................................ 47 - 49 
5.2. Estrategias de aprendizaje ................................................ 49 - 50 
5.3. La construcción de modelos ............................................. 50 - 52 
 
 
 Conclusiones ................................................................... 53 - 54 
 Glosario ............................................................................ 55 - 58 
 Bibliografía ....................................................................... 59 - 61 
 
 
OBJETIVOS 
 
 
 
OBJETIVO GENERAL 
 
Proponer una metodología basada en modelos, para mejorar el aprendizaje 
de la Química en alumnos del nivel medio superior. 
 
 
OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
Fundamentar la propuesta metodológica desde un enfoque constructivista. 
 
Analizar la conveniencia de cambiar algunas prácticas educativas, 
basadas en formas tradicionales en la enseñanza de la Química. 
 
Proponer la creación de un banco de recursos didácticos para enriquecer 
el trabajo docente. 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
Vivimos en un mundo cambiante en donde cada partícula se mueve y reacomoda 
dando un orden diferente. La educación no es un elemento que escape a esta 
dinámica universal, por lo que el aprendizaje significativo es ahora, una meta de la 
enseñanza contemporánea y el maravilloso mundo de la Química el espacio ideal 
para experimentar. 
 
La temática en torno al trabajo docente y sus implicaciones, posiblemente no sea 
tan vanguardista como los términos de extracción supercrítica, liofilización, 
biotecnología, etc. Sin embargo, la docencia como un campo de acción del 
egresado de la licenciatura de Q. F. B. puede ser una actividad innovadora en cada 
curso o en cada sesión de clase.Para lograr el aprendizaje de la Química a nivel 
bachillerato, se hace necesario valorar y analizar la conveniencia de cambiar 
prácticas educativas basadas en formas tradicionales y proponer la creación de 
modelos químicos como estrategia de aprendizaje de conceptos básicos de química 
y con ellos la creación de un banco de recursos didácticos que favorezca el proceso 
enseñanza – aprendizaje. 
 
En el presente trabajo se pone de manifiesto el cómo lograr que el alumno aprenda 
significativamente los fundamentos básicos de Química bajo la modalidad didáctica 
de curso, incorporando al trabajo docente una visión de ámbito constructivista 
como tendencia educativa, así como hacer una revisión de las generalidades de 
esta referencia y ser el fundamento de propuesta de una estrategia que conduzca 
a el logro de aprendizajes significativos opuestos a los aprendizajes memorísticos 
repetitivos considerados en la teoría del aprendizaje significativo de David Ausubel. 
 
Al aplicar el enfoque constructivista a la enseñanza de la química se induce a una 
participación más activa y reflexiva por parte del alumno, al ser un constructor 
activo de su propio conocimiento y el reconstructor de los distintos contenidos a 
los que se enfrenta mediante experiencias de aprendizaje para solucionar 
problemas de contenidos más complejos en cursos más avanzados de química, 
permitiendo al docente innovar estrategias que permitan la vinculación entre el 
conocimiento previo y el que se va a incorporar. 
 
Grandes descubrimientos en ciencia y tecnología se lograron a través de la 
visualización y la consecuente construcción de modelos que permitieron una mejor 
comprensión del objeto en estudio; por lo que una estrategia basada en modelos 
conduce al alumno a realizar operaciones mentales y habilidades que lo llevan a 
alcanzar el aprendizaje significativo. A la vez que se generen recursos didácticos 
para enriquecer el trabajo en el aula como prototipos, modelos tridimensionales, 
ilustraciones, atlas de imágenes y diseños computacionales entre otros; diseñados 
y creados en función del nivel de comprensión y aprendizaje del alumno. 
 
Lo anterior surge como un trabajo de investigación descriptiva de tipo cualitativa 
resultado del trabajo docente de doce años en el área de química, en el Centro de 
Bachillerato Tecnológico N° 1 de la Ex – Hacienda de Solís, Municipio de 
Temascalcingo, Estado de México. 
 
CAPITULO I 
LA PRACTICA DOCENTE 
 
 
1. EL TRABAJO DOCENTE 
 
La cinética denota movimiento y cambio, esta constante rige la vida cotidiana, 
nada permanece inmóvil y del sector educativo se demanda día a día dinamismo, 
versatilidad y aplicabilidad. 
 
Quienes se desarrollan como docentes en el área de la Química, seguramente 
comparten la concepción de los autores de la obra titulada, Química la ciencia 
central, que dicen, “Durante muchos años en que hemos practicado la Química, 
hemos constatado que esta ciencia es un reto intelectual emocionante y una parte 
extraordinariamente rica y variada de nuestra herencia cultural”.1 
 
Quien ejerce la docencia sabe de los retos que nacen del complejo contexto 
social en que se vive y que educar implica tanto instruir como formar personas con 
determinadas habilidades y actitudes pero sobre todo con sentido humano y 
creativo. Por lo que la tarea para el docente es desafiante cada día. 
 
 “El acto de educar tiene como primacía implícita la sólida creencia de que toda 
condición humana es mejorable, entre otras formas mediante la educación, 
basada en la capacidad de nuestros alumnos para aprender nuevas habilidades y 
destrezas”.2 
 
Así pues, se concibe por los alumnos que eligen una educación de carácter 
bivalente como la que se ofrece en los Centros de Bachillerato Tecnológico, donde 
el alumno se forma como profesional técnico para que al egresar se incorpore al 
 
1
 Brown, T.L. y Cols.,Química la ciencia central, Edit. Pearson Prentice Hall, prefacio XXVII 
2
 López, F.B., Pensamiento crítico y creativo, Edit. Trillas, p.5 
sector productivo y al mismo tiempo cursa el bachillerato, necesario para ingresar 
al nivel superior. 
Si las expectativas de mejora para los alumnos están enfocadas en la preparación 
académica, la tarea de la docencia cobra un papel prioritario ya que conforma el 
generador que dinamiza el trabajo de la tarea educativa, concebida y 
determinada por muchos elementos como se muestran en el esquema 1.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 elementos 
 
 
 
 
 
 
Esquema 1.1 Mapa conceptual de la práctica docente. 
 
Mediante la conjunción de todos estos elementos, se conduce el proceso 
enseñanza - aprendizaje, tendiente a encaminar y proporcionar al alumno la 
oportunidad de que experimente un proceso de construcción de conocimiento y 
llevarlo a través del trabajo diario al mejor aprovechamiento de sus capacidades 
es 
Proceso interactivo en donde 
se concretizan los fines de la 
educación. 
 
LA PRÁCTICA 
DOCENTE 
Contenidos Metodología 
estrategias 
plan. 
Docente 
Alumno 
humanas porque “el aprendizaje es el motor fundamental para el desarrollo 
integral del ser humano a través de todas las etapas y en todos los ámbitos de la 
vida”.3 
 
1.1. EL CURSO COMO MODALIDAD DIDÁCTICA. 
 
Los contenidos de Química General en el nivel medio superior se abordan 
tradicionalmente bajo una modalidad didáctica curricular llamada ccuurrssoo,, 
propuesta inicialmente por la SEP y posteriormente el Gobierno del Estado de 
México a través de la Secretaría de Educación, Cultura y Bienestar Social y la 
Dirección General de Educación, han diseñado el modelo curricular para el 
Bachillerato Tecnológico, el cual se complementa y fortalece con el trabajo en el 
llaabboorraattoorriioo. Estas formas de trabajo del proceso enseñanza - aprendizaje, 
presentan algunas características (tabla 1.1) que en su conjunto persiguen un 
propósito común: aprendizaje. 
 
CURSO LABORATORIO 
Modalidad didáctica del proceso E-A Modalidad didáctica del proceso E-A 
Comprende conocimientos de carácter 
general 
Comprende conocimientos de carácter 
específico 
Proporciona un vagage cultural basto Permite profundizar en un tema 
Se rige por un programa Se desarrolla con base a un programa 
Proporciona elementos teóricos Proporciona elementos prácticos 
Prevalece el trabajo individual Prevalece el trabajo en equipo 
Se da el conocimiento basado en la 
exposición 
Se da el conocimiento basado en la 
experimentación 
La evaluación se programa La evaluación es continua 
La actividad se centra en la atención La actividad se centra en la ejecución 
 
 
 
3
 Win,W. Enseñar y aprender para el siglo XXI, Edit.CAP, prefacio 
Tabla 1.1 Características del curso y laboratorio como modalidades didácticas en 
Química. 
1.1.1. PROGRAMA 
 
Dichas modalidades didácticas se desarrollan con base a un programa, entendido 
como un propuesta de trabajo flexible. Este, en los Centros de Bachillerato 
Tecnológico, tiene propósitos definidos para alcanzar metas que se presentan en 
el esquema 1.2 
 
Criterios: 
� Programa 
� Propósitos 
� Definición 
� Ejemplos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema 1.2 Clasificación de características del programa con base a cuatro 
criterios 
PROGRAMA 
Conocimientos Habilidades Hábitos Actitudes Valores 
Saberes 
científicos 
Capacidadpara ejecutar 
Proceder 
adquirido 
Disposición 
para hacer 
Cualidades 
humanas 
Ciencia 
Química 
Biología 
Hombre 
Vida 
 
Solución de 
problemas 
Aprender 
Razonamiento 
Decisiones 
Apuntes 
Estudio 
Esquematizar 
Lectura 
Puntualidad 
Colaboración 
Participación 
Compromiso 
Perseverancia 
Liderazgo 
Respeto 
Tolerancia 
Democracia 
Solidaridad 
Dignidad 
 
 
1.2. DIDÁCTICA DE LA QUÍMICA 
 
¿Porqué es particularmente especial la didáctica de la Química? 
 
“El aprendizaje de la Química requiere tanto la asimilación de muchos 
conceptos nuevos como el desarrollo de habilidades analíticas”.4 
Esto implica que se haga uso de manera efectiva de los procesos mentales 
basados en la observación, comparación y clasificación, que lleve dicho 
pensamiento analítico a la formulación de hipótesis y análisis de resultados, que 
son puntos medulares del método científico y fundamento de la actividad 
experimental. 
 
La Química es una ciencia experimental. 
Requiere de operaciones básicas de observación, análisis, síntesis. Además de 
habilidades y destrezas propias del trabajo experimental que debe mostrar el 
alumno mediante el desempeño del trabajo práctico. Como pesar, medir 
volúmenes, identificar materiales, calibrar equipo etc. 
 
La Química es una ciencia con un lenguaje propio. 
Utiliza un lenguaje simbólico basado en fórmulas y ecuaciones químicas y 
términos técnicos específicos de esta área, que el alumno debe conocer para que 
tenga una idea más clara del contenido, como ión, mol, reactivo, pH, alícuota, 
aforo, etc. 
 
Aborda temas abstractos. 
Se basa en un proceso acumulativo, que empieza con la observación “Inicia con 
una mirada científica al mundo macroscópico de los átomos y moléculas lo cual 
 
4
 Op. Cit.,Brown, T.L. y Cols., prefacio 27 
abre el camino para el estudio de las propiedades y relaciones químicas, así 
como de los mecanismos de los cambios químicos”. 5 
Esto constituye uno de los retos que el estudiante enfrenta en química por la 
naturaleza a menudo abstracta del tema. 
Para su comprensión se apoya en modelos y teorías. 
Mediante modelos las reacciones químicas pueden ser representadas de manera 
abreviada y pone en evidencia todo un sistema cambiante regido por el 
comportamiento químico de cada átomo, por las fuerzas entre estos y entre 
moléculas y aunque no puedan ser vistas manifiestan una evidencia macroscópica 
de cambio. El asombro ante esta evidencia es frecuente cuando se realizan las 
reacciones químicas inorgánicas en las que aprecian cambios en el color, el olor 
el estado físico etc. 
 
Es una ciencia interdisciplinaria. 
Mantiene una relación constante con otras áreas de conocimiento, aunque 
muchos estudiantes no perciben las relaciones entre los temas, los vínculos entre 
las ideas, en consecuencia tratan cada idea y problema como algo único; como si 
se fracturara el conocimiento. Las características del estado de agregación 
revisadas en química son fundamento de comprensión del comportamiento de 
fluidos en física. Pero con frecuencia separan el conocimiento visto en una y otra 
asignatura. 
 
Con todas estas características en la naturaleza de la química, su didáctica se 
torna un tanto diferente y el proceso enseñanza - aprendizaje también, por lo que 
estos aspectos deben considerarse para alcanzar la dimensión establecida por 
Leventhal sobre aprendizaje, que lo define como “el proceso mediante el cual una 
persona adquiere destrezas y habilidades prácticas (motoras o intelectuales), 
incorpora contenidos informativos o adopta nuevas estrategias de conocimiento o 
acción”. 6 
 
5
 Chang, R. Química, Edit. Mc Graw Hill, prefacio 
6
 Garza, R.M. y Leventhal, S. Aprender cómo aprender, Edit. Trillas, p 14 
 
1.3. QUÍMICA CON SIGNIFICADO 
 
 “¿Cómo enseñar un cuerpo altamente desarrollado de conocimientos, de manera 
que sea aprendido en forma significativa, es decir no solamente de memoria?”.7 
 
Al revisar los contenidos de los libros de Química se puede apreciar en muchos de 
ellos un sinfín de esquemas, símbolos, modelos, diagramas y representaciones 
que sin duda han sido un recurso de los grandes genios de la ciencia para 
expresar la construcción imaginativa de la naturaleza en estudio, como por 
ejemplo al abordar el tema de configuración electrónica en estado basal para 
determinado átomo (esquema 1.3), se hace mediante un proceso imaginario de 
ocupación de orbitales en base a ciertas reglas y dicho proceso imaginario se 
expresa mediante diagramas energéticos siguiendo una secuencia dada. 
 
 
B 5 ______ ______ ______ ______ ______ 
 1S 2S 2P 2P 2P 
 
Esquema 1.3 Diagrama energético para el átomo del Boro 
 
El número indica el nivel energético, la letra el subnivel, la flecha hacia arriba 
representa un electrón con giro positivo y hacia abajo con giro negativo. Los 
guiones son los orbitales correspondientes a cada subnivel. 
 
Mediante el diagrama energético, usado como modelo a la hora de la exposición, 
la mayoría del grupo encuentra el significado de ese conocimiento, porque puede 
visualizarlo relacionando números cuánticos, hasta determinar los valores para el 
electrón diferencial. 
 
 
7
 Garritz y Chamizo, Química, Edit. Addison Wesley Iberoamericana, prefacio 
“La comprensión de la estructura atómica y la forma como interaccionan los 
átomos es fundamental para comprender la Química”.8 
Todos éstos conceptos resultan difíciles de comprender cuando el aprendizaje no 
ha sido significativo “esto quiere decir, explicar con precisión conceptos complejos 
con sus propias palabras y símbolos”.9 
En la unidad de estructura atómica, un concepto que les resulta complejo de 
comprender para la mayoría del grupo es rreeeemmppee que tienden a aprender de 
manera literal como región espacio energético de manifestación probabilística 
electrónica; al reafirmar el tema, mediante la elaboración del modelo la mayoría 
demuestra la comprensión del concepto y encuentran el significado a una 
definición que para el alumno en ese momento está fuera de contexto y que 
frecuentemente provoca en el estudiante de bachillerato el rechazo al 
aprendizaje. 
 
1.4. CREATIVIDAD 
 
La creatividad es un elemento prioritario en el trabajo de la Química. Concebido 
no solo como una capacidad, sino como un proceso conformado por tres tipos de 
inteligencia. La ccrreeaattiivvaa que se manifiesta por la capacidad para engendrar ideas 
nuevas e interesantes. La aannaallííttiiccaa que se expresa mediante la capacidad para 
analizar y evaluar ideas, resolver problemas y tomar decisiones y la pprrááccttiiccaa.. 
 
“la capacidad para traducir la teoría en práctica y las teorías abstractas en 
realizaciones prácticas”.10 
 
Es indiscutible que la creatividad, va aunada a la actitud científica y es importante 
involucrarse en la tarea docente para la búsqueda constante y desarrollo 
permanente de nuevas formas de vincular esos dos elementos. 
 
 
8
 Mortimer, C.E. Química. Edit. Iberoamerica, p74 
9
 Op. Cit. López, F.B., p30 
10
 Sternberg, The Nature of Creativity, contemporary ,psychological perspectives 1997 p198 
 
 
1.5. DIMENSIÓN DEL APRENDIZAJE EN QUÍMICA 
 
La dimensión del aprendizaje se determina en función de la teoría que se asume 
en un modelo determinado, mientras que para algunos, la transmisión del 
conocimiento, se da, de una persona a otra en forma de discurso (teoría 
didáctica), para otros, desde el punto de vista de la teoría crítica, “ el 
conocimiento, la verdad y el entendimiento rara vez se transmiten directamente 
de una persona a otra solomediante afirmaciones verbales; una persona no 
puede dar en forma directa a otra lo aprendido pero en cambio puede crear las 
condiciones adecuadas para que las personas aprendan por sí mismas ”.11 
 
Considerando ambas perspectivas, la dimensión del aprendizaje se representa en 
el esquema 1.5 
 
 
 
 
 
 dimensiones 
 
 
 
 
 
 
 
corresponde a corresponde a corresponde a 
 
 
11
 Richard Paul, Critical Thinking in North America p 37 
APRENDIZAJE 
Cognoscitiva Psicológica. Socio-
Filosófica 
¿Qué? ¿Cómo? ¿Para qué? 
 
Figura 1.7 
 
 
Esquema 1.5 Mapa conceptual de dimensiones del aprendizaje. 
 
 
El ¿¿qquuéé?? comprende al conjunto de contenidos por impartir, propuestos en el 
programa, el ¿¿ccóómmoo?? constituye el reto de lograr que el alumno aprenda 
contenidos de alta complejidad, y el que sea capaz de aprender dentro del marco 
social en el que se desarrolla responde al ¿¿ppaarraa qquuéé??.. 
 
Dimensiones por considerar al planear el trabajo diario y partir de conocer como 
el alumno aprende o construye el conocimiento para poder intervenir con las 
mejores estrategias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO II 
CONSTRUCTIVISMO 
 
 
2.1. CONCEPCIONES 
 
Después de revisar un buen número de textos acerca del constructivismo se 
encuentra que ha tomado diversas acepciones, es considerada una teoría del 
aprendizaje aplicada a la enseñanza, pero también es concebida, como un amplio 
cuerpo de teorías que tienen en común la idea de que las personas tanto 
individualmente como colectivamente construyen sus ideas sobre su medio 
físico, social o cultural; establece que el conocimiento es el resultado de un 
proceso de construcción o reconstrucción de la realidad que tiene su origen entre 
las personas y el mundo. Con base al enfoque propuesto por César Coll el 
constructivismo “no es una teoría en el sentido estricto del término, sino más bien 
un marco de referencia o plataforma de análisis de los fenómenos educativos y 
que el análisis psicológico por sí solo no puede dar cuenta de la complejidad de 
dichos fenómenos”.12 
 
El término constructivismo se ha convertido en la propuesta psicológica con 
enormes expectativas en el ámbito educativo actual que conlleva a analizar las 
implicaciones en el quehacer docente más aún en el tema que nos compete, 
 
12
 Coll , C. Desarrollo Psicológico y Educación II. Psicología de la Educación. Editorial Alianza, Madrid 
1990. p 435 
como puede ser aplicado a la didáctica de la química así como el rol que el 
alumno y el docente juegan en el proceso enseñanza - aprendizaje. 
 
 2.2. PRINCIPIOS DEL CONSTRUCTIVISMO 
 
El constructivismo explica como se origina y modifica el conocimiento, y tiene 
como hipótesis primordial que este es una construcción que realiza el individuo a 
partir de su experiencia previa mediante su interacción con el medio, es decir que 
cada individuo tiene que construir su propio conocimiento y que no puede solo 
recibirlo ya elaborado por otros. Rechaza la visión del alumno como un mero 
receptor de conocimientos o del docente como un simple transmisor y se 
manifiesta por el logro de aprendizajes significativos. Los principios que 
fundamentan la propuesta del constructivismo César Coll los expresa en los 
siguientes términos: 
 
� El alumno es el responsable último de su propio proceso de 
aprendizaje. El es quien construye o reconstruye los saberes de su 
grupo cultural. Es un sujeto activo cuando manipula, explora, descubre, 
o inventa, incluso cuando lee o escucha la exposición de otros y nadie 
realizará dicha tarea de construcción de aprendizaje por él. 
 
� La actividad mental constructiva del alumno se aplica a contenidos que 
poseen ya un grado de elaboración y el alumno no tiene en todo 
momento que descubrir o inventar en el sentido literal todo el 
conocimiento escolar, dado que el conocimiento que se enseña en las 
instituciones escolares es en realidad el resultado de un proceso de 
construcción a nivel social, por lo que se encuentra una buena parte 
de contenidos curriculares ya elaborados y definidos. 
 
 
En el estudio de la química, el alumno representa un modelo atómico que ya fue 
propuesto en su momento histórico científico. Construye una configuración 
electrónica para el átomo de un elemento químico pero esa configuración ya 
está determinada, claro mediante la aplicación de ciertos principios como el de 
incertidumbre de Heisenberg, el de exclusión de Pauli, la teoría cuantizada de 
Bohr, la regla de Hund, etc. También determina un enlace químico para un 
compuesto en particular, pero dicho enlace ya está determinado con base a 
características específicas de los elementos que se combinan. Como el valor de 
su electronegatividad, la energía de ionización, su naturaleza metálica o no 
metálica y sobre todo por su estructura electrónica que conforma la base de la 
explicación de muchos fenómenos y permite predecir las propiedades de las 
sustancias. 
 
� La función del docente es conectar los procesos de construcción del 
alumno con el saber colectivo culturalmente organizado. 
 
Esto porque los contenidos que se consideran en un programa ya están 
construidos y aceptados como saberes culturales de una disciplina determinada 
que cumplen con las exigencias de “verdad” acorde a las teorías científicas que 
la sustentan en ese momento. La Química como ciencia experimental que se 
construye día a día mediante la investigación tiene la fortaleza de apoyarse en la 
práctica y no se limita solo a la exposición teórica, lo que permite complementar 
los contenidos mediante la reflexión y el análisis crítico de los fenómenos que 
requiere de procesos mentales y operaciones cognitivas que conducen a un 
aprendizaje significativo. 
 
Bajo esta perspectiva constructivista, “Aprender un contenido quiere decir que el 
alumno le atribuye un significado, construye una representación mental a través 
de imágenes o proposiciones verbales, o bien elabora una especie de teoría o 
modelo mental como marco explicativo de dicho conocimiento”.13 
 
13
 Alvarez, M.J., Fundamentos de la Educación basada en Competencias, UNAM – CISE, p 162 
 
En torno a esta concepción se fundamenta la propuesta metodológica que en el 
momento se presenta con la finalidad de reflexionar sobre llevar al alumno a usar 
la estrategia de aprendizaje basada en modelos como un proceso mental que le 
permita construir sus aprendizajes y/o expresar sus conocimientos previos 
mediante la conexión de un conocimiento a otro y esta actividad debe de estar 
planeada dentro del contexto para evitar que se aísle y reconozca que la 
elaboración de dicho modelo es tan importante como la exposición, análisis o 
debate que en torno a él se genere. 
 
 
2.3. TENDENCIA EDUCATIVA 
 
Durante años se ha trabajado la práctica docente bajo un modelo educativo 
centrado en la enseñanza, es decir, enfatizando la importancia de la transmisión 
de conocimientos del docente hacia el alumno haciendo uso frecuente de la 
memorización repetitiva como sinónimo de aprendizaje. Bajo ese modelo es el 
docente el que investiga , planea , expone, analiza, resume, reflexiona, evalúa 
etc. una tarea desgastante y la actividad del alumno se ve limitada a tareas 
específicas. Dicho modelo conocido como tradicional se ha ido desplazando por 
una visión diferente dentro de un proceso didáctico más dinámico y participativo 
centrado en el aprendizaje, uno u otro modelo obedecen a un cambiohistórico, 
tendientes a mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje que responda a las 
demandas de empleo y competitividad. 
 
Es así que con base a las concepciones que se tienen sobre el aprendizaje y el 
acto educar, se han creado diversos modelos didácticos, como el expositivo 
donde el profesor es el proveedor de información y la enseñanza se centra en él 
pretendiendo la memorización del saber. Con la difusión de los libros se da paso 
al modelo didáctico instructivo en donde el libro de texto complementa las 
explicaciones del profesor y la enseñanza se centra en los contenidos mediante 
la realización de ejercicios. Un nuevo modelo en donde la enseñanza se centra en 
la actividad del alumno y se crean entornos de aprendizajes para desarrollar 
proyectos y actividades que lo lleven a descubrir el conocimiento es conocido 
como modelo didáctico alumno-activo que da origen a una forma alternativa de 
aprender; por estar inmersos en la llamada sociedad de la información en donde el 
profesor adopta el rol de mediador para construir el conocimiento, este conocido 
como modelo didáctico colaborativo genera la propuesta cognoscitivista y 
constructivista, que comparten el mismo objetivo, el logro de aapprreennddiizzaajjeess 
ssiiggnniiffiiccaattiivvooss mediante el desarrollo de habilidades de aprendizaje y el alumno es 
el constructor activo de sus propios conocimientos. 
En dicho modelo destaca “el ambiente de confianza que debe de propiciarse en 
el aula por parte del docente, para expresar ideas, ejercer la libertad de acción y 
decisión, aceptar los errores como elementos de aprendizaje”.14 
 
2.4. PAPEL DEL DOCENTE EN UN AMBIENTE CONSTRUCTIVISTA 
 
La visión constructivista implica asumir el rol del docente como un ffaacciilliittaaddoorr de 
actividades bien estructuradas y dirigidas que favorezcan el aprendizaje como las 
que a continuación se mencionan: 
 
SSeelleecccciioonnaarr yy oorrggaanniizzaarr eexxppeerriieenncciiaass eedduuccaattiivvaass para que el estudiante las 
realice acorde a su desarrollo dependiendo del tipo de conocimiento que se 
pretende alcanzar; ya sea,, ddeeccllaarraattiivvoo ffaaccttuuaall, en el que se descifra y traduce 
información en forma literal de un código a otro como por ejemplo Na es 
equivalente a sodio; ddeeccllaarraattiivvoo ccoonncceeppttuuaall que implica la comprensión de la 
información y las integra a su propia estructura para ser capaz de describir, 
explicar, representar, validar información o conceptuar, como describir y clasificar 
las unidades subatómicas en función de sus características. El conocimiento 
pprroocceeddiimmeennttaall ooppeerraattiivvoo, requiere de actuar deliberadamente para manipular, 
precisar o controlar mediante la aplicación práctica de los procedimientos 
 
14
 Aldama , G.G., Trilogía Didáctica, Edit. IPAPSA p14 
convencionales como realizar un diagrama de flujo y separar una mezcla 
aplicando los diferentes métodos de separación con la elección y manipulación 
adecuada de material y equipo de laboratorio. Y cuando se requiere llegar a un 
conocimiento pprroocceeddiimmeennttaall eejjeeccuuttiivvoo, se logra establecer métodos y 
procedimientos para proponer, diseñar, experimentar, formular, construir, 
resolver problemas de manera creativa, como por ejemplo proponer un diseño 
para demostrar experimentalmente la ley de la conservación de la masa, primera 
ley ponderal y fundamento de la estequiometría. 
 
EEnnffaattiizzaarr eenn llooss aassppeeccttooss mmááss iimmppoorrttaanntteess oo ddee ddiiffíícciill ccoommpprreennssiióónn 
destacando sus aplicaciones y motivándolos al logro de los aprendizajes 
reconociendo las diferencias individuales y sus estilos de aprendizaje, así como 
los canales de percepción más utilizados ( auditivo, visual, cinestésico ). 
 
CCoonnoocceerr ddee llooss aalluummnnooss ssuuss ccoonncceeppttuuaalliizzaacciioonneess ya elaboradas sobre el 
objeto de conocimiento para reconocer dicho conocimiento previo y conectarlo al 
nuevo. Porque como establece Ausubel “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”.15 
 
2.4.1. CARACTERÍSTICAS DEL DOCENTE 
 
La forma de enseñanza y el papel que el docente juega, refiere ciertos 
rasgos característicos que se muestran en el cuadro 2.1 
 
 
CARACTERÍSTICAS DEL DOCENTE 
Estimula y acepta la iniciativa de los alumnos 
Usa términos cognitivos como analizar, crear, predecir, clasificar, comparar, 
 
15
 http://www. Monografias. com/ trabajos6/apsi/apsi.shtml#Princ.. Teoría del aprendizaje significativo. p 2 
etc. 
Estimula la curiosidad intelectual con preguntas abiertas 
Domina los contenidos 
Planifica su práctica docente, pero es flexible 
Potencializa el sentimiento de capacidad para lograr las metas 
Induce a los alumnos a la discusión reflexiva 
Es innovador y creativo 
Es emprendedor y dinámico 
 
Cuadro 2.1. Características del docente en un ambiente constructivista. 
 
Con todo esto el docente adquiere el papel de mediador y organizador de los 
entornos de aprendizaje así como el guía y facilitador del conocimiento, así que 
por más enfocado que esté un modelo educativo hacia el alumno activo no se 
deslinda la gran tarea que el docente tiene de acompañarlo para fortalecer su 
desarrollo cognitivo y su autonomía intelectual y queda manifiesto la gran 
responsabilidad y la trascendencia de su labor. 
 
2.5. EL PAPEL DEL ESTUDIANTE EN UN AMBIENTE CONSTRUCTIVISTA 
 
De igual forma que el docente responde con ciertos rasgos, el alumno debe 
evidenciar y/o desarrollar ciertas características y habilidades para aprender en 
un ambiente constructivista partiendo de que el punto central del aprendizaje con 
este enfoque, radica en la construcción de aprendizajes significativos que 
enlazados le permita acceder a niveles superiores de complejidad intelectual y 
que puede lograrse cuando el alumno se caracteriza por los rasgos que se 
resumen en el cuadro 2.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERÍSTICAS DEL ALUMNO 
Es activo, abandona el papel de espectador 
Sabe trabajar en equipo, cumpliendo con su función para aprender con otros 
Tiene elevada autoestima, reconociéndose como un ser con capacidades 
individuales y únicas 
Es capaz de construir su conocimiento en diferentes escenarios pedagógicos 
que le permitan la comprensión de los contenidos temáticos 
Es capaz de aprender a aprender, se responsabiliza de su aprendizaje 
Socializa el conocimiento confrontando sus ideas con las de sus compañeros y 
defiende su postura 
Relaciona sus conocimientos previos con los nuevos construyendo aprendizajes 
significativos 
Manifiesta curiosidad intelectual por lo que investiga, experimenta y propone 
soluciones 
Acepta o rechaza la información en base a su valoración y la selecciona por lo 
que se convierte en un procesador de conocimientos 
Analiza, organiza, interpreta y comprende la información 
Compara, jerarquiza y clasifica la información 
Dispone de las capacidades cognitivas necesarias para el tipo de conocimiento 
que pretende alcanzar 
Aprende también del error y las contradicciones 
 
Cuadro 2.2. Características del alumno en un ambiente constructivista. 
 
La realidad es que al interior de la práctica docente se encuentra una gran 
variabilidad de características propias de cada estudiante que lo hacen diferente 
del otro pero podríamos preguntarnos si todos estos rasgos que conforman el rol 
del alumno bajo la perspectiva constructivista, lo caracterizan con aptitudes para 
construir el conocimiento según elnivel de complejidad de los contenidos y ¿se 
trabaja solo con alumnos de esta naturaleza?. Aunque se sabe que han cumplido 
con un perfil de ingreso y han sido seleccionados mediante un examen de 
admisión. 
CAPITULO III 
APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO 
 
 
3.1. TEORIA DEL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE DAVID AUSUBEL
 
La exposición de las nuevas tendencias educativas hacen énfasis en una 
participación dinámica del alumno para que se adueñe del conocimiento, es 
decir, hacerlo suyo por construcción y no por repetición, permite reflexionar, en 
qué se fundamenta la labor docente, qué teorías del aprendizaje y que 
principios de este sustentan dicha actividad en un modelo determinado; una teoría 
del aprendizaje, proporciona una explicación sistemática y coherente del ¿cómo 
se aprende? ¿ cuáles son los límites del aprendizaje? ¿porqué se olvida lo 
aprendido?. 
 
La teoría del aprendizaje significativo originalmente desarrollada por David 
Ausubel explica el mecanismo del proceso de construcción del conocimiento de 
contenidos verbales que son frecuentes y necesarios, como en la didáctica de la 
química que se aborda en la parte teórica por medio de la exposición, donde se 
requiere por la naturaleza de sus contenidos, acompañar al alumno paso a paso 
en la construcción de cada conocimiento ya que requiere de muchos procesos 
guiados que le permitan la comprensión de los contenidos temáticos. Dicha teoría 
se desarrolla en torno al principio de que el aprendizaje significativo es aprendizaje 
intencionado que se relaciona con los conceptos e ideas que un individuo tiene en 
un campo de conocimientos (estructura cognitiva), en donde se incorporan estos a 
través de experiencias y descubrimientos. 
 
Esta teoría comprende varios puntos medulares, entre los que destacan, las 
dimensiones y categorías del aprendizaje significativo, así como la construcción 
del conocimiento. 
 
 
3.1.1. APRENDIZAJE REPETITIVO 
 
El aprendizaje por repetición o memorístico se alcanza con base a asociaciones 
arbitrarias con la eessttrruuccttuurraa ccooggnniittiivvaa del que aprende, por lo que suele olvidarse 
fácilmente. Este se manifiesta al pretender alcanzar el objetivo específico que 
marca el programa de Química I en la unidad de tabla periódica, que indica 
[manejar la tabla periódica identificando la estructura, propiedades y 
características de los elementos que la integran]. Para lograr dicho objetivo se 
debe ubicar la posición de cada elemento químico en la tabla, de inmediato el 
alumno recurre al proceso memorístico de símbolos y esto ya le resulta un 
proceso de alta complejidad por lo menos para la mayoría del grupo, entonces 
lograr la deducción de las propiedades por elemento o grupo les resulta más 
complejo. 
 
3.1.2. APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO 
 
El aprendizaje significativo se distingue porque el contenido se relaciona con los 
conocimientos previos del alumno de manera relevante dando significado propio a 
los contenidos que asimila el sujeto con disposición al aprendizaje, con actitud 
activa envuelta de atención y motivación y requiere que el alumno desarrolle 
formas activas de aprendizaje solicitándole como criterio de comprensión, la 
reformulación de los nuevos conocimientos en sus propias palabras. Por lo que en 
el alumno recae en gran medida el lograr o no aprendizajes significativos. 
 
3.1.3. APRENDIZAJE POR RECEPCIÓN 
 
El aprendizaje por recepción se da cuando el alumno recibe los contenidos en su 
forma final y solo requiere de la asimilación y comprensión de los mismos y es 
capaz de reproducirlos cuando es requerido. Siendo éste importante para asimilar 
información y conceptos verbales. Por lo que al exponer el tema se debe evitar: 
 
• El uso prematuro de técnicas puramente verbales con alumnos 
cognitivamente inmaduros. 
• La presentación arbitraria de hechos no relacionados, sin ninguna 
organización o principios explicatorios. 
• El uso de procedimientos de evaluación que únicamente miden la 
habilidad de los alumnos para reproducir las ideas, con las mismas 
palabras o en idéntico contexto a aquel en el que fueron aprendidas. 
 
Con respecto al segundo punto es relevante señalar la importancia del la 
evaluación diagnóstica al inicio de un tema o un curso, para estudiar, identificar, y 
describir las concepciones que los alumnos tienen sobre conceptos básicos de 
Química y que frecuentemente están olvidados o incorrectos y que muchas veces 
son explicados careciendo de un fundamento científico. 
 
En cuanto a la evaluación en Química se llevan a cabo procedimientos para la 
solución de problemas que se rigen de una forma ya determinada, es decir ciertos 
conocimientos de tipo procedimental que se concretan a resultados únicos como 
evidencia de comprobación científica y no se tiene opción a una variedad de 
resultados simplemente por que no serían correctos. 
 
3.1.4. APRENDIZAJE POR DESCUBRIMIENTO 
 
En este tipo de aprendizaje hay una tarea distinta para el alumno, el contenido 
no se da en forma acabada, sino que debe ser descubierto por él y tiene 
importancia al establecer los primeros conceptos de una disciplina o al 
desarrollar la actividad experimental en donde entran en juego los sentidos por los 
que se perciben los cambios físicos y químicos que los lleva a manipular, 
descubrir, confirmar, rechazar y proponer, así le será difícil olvidarlo; como el olor 
característico e irritante y la singular flama azul del SO2 producido en la práctica 
de óxidos, donde se obtiene el anhídrido mediante la combustión del S (asufre), 
estas manifestaciones de cambio percibidas por los alumnos permanecen en su 
memoria significativamente. Los tipos de aprendizaje se representan en el 
esquema 3.1. 
 
Tanto el aprendizaje significativo por recepción como el aprendizaje por 
descubrimiento son prioritarios en el área de las ciencias experimentales como la 
química, tanto en el curso teórico como práctico. 
 
 
 
aprendizaje por 
recepción 
 
 
 
 aprendizaje aprendizaje 
 significativo repetitivo 
 
 
 
 
 aprendizaje por 
descubrimiento 
 
Esquema 3.1 Tipos de aprendizaje derivados de la teoría de Ausubel. 
 
 
Los cuatro tipos de aprendizaje que establece Ausubel son requeridos en el 
conocimiento científico de la Química que no se ha limitado al aporte teórico de la 
naturaleza de las sustancias, su estructura, propiedades, su relación con la 
energía, sus transformaciones, las leyes que rigen el cambio químico, etc. es 
decir, la esencia del estudio de la Química; sino que la constante experimentación 
ha permitido aceptar o rechazar teorías y llegar al conocimiento en muchas 
ocasiones mediante aprendizajes por descubrimiento que ha incrementado los 
saberes. 
 
“Los ssaabbeerreess son una acumulación social de experiencia y de resultados de 
investigación. En el plano programático de la enseñanza son lo que habitualmente 
se denominan contenidos”.16 
 
Estos ccoonntteenniiddooss tteeóórriiccooss que se abordan en Química son tanto conocimientos 
de tipo declarativo conceptual que fundamenta la comprensión de conocimientos 
más elaborados como de tipo procedimental que se exponen mediante la 
solución de problemas, elaboración de diagramas (esquemas, gráficas, 
experimentación) porque, se enfrenta al alumno no a repetir sino a construir, 
elaborar, proponer, representar, modelar, dilucidar, etc., lo que involucra un 
proceso cognitivo más complejo, que en un primer momento les causa crisis y se 
manifiesta por confusión y desconocimiento de cómo hacerlo quelo llevan a 
 
16
 Op. Cit.,Alvarez, M.J., p17 
expresiones tales como ¿ para qué lo hago?, “pero si ya me lo sé”. Esto es 
común cuando se les pide después de revisar el tema de propiedades periódicas 
que representen lo aprendido mediante gráficas; esto implica no solo tener clara la 
definición de cada propiedad, sino además comprender qué es y en qué 
unidades se mide, relacionar variables, diferenciar entre grupos y períodos y 
concluir el orden para entender el porqué de las posiciones en la tabla y esto se 
logra con el uso del modelo, graficando los valores de las propiedades en función 
del número atómico, diferenciando con líneas de colores los grupos. No es fácil 
lograr un conocimiento procedimental razonado, competencia prioritaria en el 
profesional universitario que conlleve a la propuesta de procedimientos en la 
práctica, sin un aprendizaje realmente significativo del concepto o fundamento 
teórico. Cuando este es un aprendizaje mecánico de memoria repetitiva se lleva a 
realizar procedimientos mecánicos ya determinados como característica distintiva 
del nivel técnico; de ahí la gran diferencia entre repetir y aprender, copiar y 
proponer. 
 
3.2. CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO 
 
Se ha mencionado que el aprender un contenido implica construir un modelo 
mental que se conforma en función de lo que el alumno ya sabe, a este conjunto 
de elementos que el estudiante aporta en el momento de aprender Ausubel lo 
llama ccoonnoocciimmiieennttoo pprreevviioo. 
 
Para comprender la esencia de la transformación química se requiere 
comprender los mecanismos de reacción, las características de reactivos y 
productos la cinética que la rige, el equilibrio dinámico de especies etc., de igual 
forma para comprender como se construye el conocimiento es necesario saber 
de los elementos que participan en el caso y como interaccionan. El alumno tiene 
constantemente actividad mental, construye significados, representaciones o 
modelos mentales de los contenidos, recibe información que selecciona, 
organiza, transforma y para ello establece relaciones que le han de permitir 
aprender y es precisamente en la calidad de estas lo que determina si el 
aprendizaje será significativo o repetitivo, si logra incorporarlo a su estructura 
cognitiva, entonces será capaz de atribuirle un significado mediante la 
construcción de un modelo mental, que no olvidará fácilmente. Proceso en el que 
se involucra el alumno, el contenido y el profesor, aportando cada elemento una 
parte importante. 
 
“Así, el análisis de lo que aporta inicialmente el alumno al proceso de aprendizaje 
se hará básicamente en términos de las representaciones, concepciones, ideas 
previas, esquemas de conocimiento, modelos mentales o ideas espontáneas del 
alumno a propósito del contenido concreto a aprender”.17 puesto que estos son 
esquemas de conocimiento. 
 
El alumno potencialmente es capaz de aprender en función tanto de su capacidad 
cognitiva como de la riqueza de los esquemas de conocimiento que ha 
conformado durante su experiencia, además del papel prioritario que juega en 
este proceso la memoria, diferenciando la memoria repetitiva frente a la memoria 
comprensiva. 
 
Entonces el inducir a el alumno a elaborar un modelo que represente tal o cual 
conocimiento, lo lleva a considerar todos los elementos que lo integran 
permitiendo en su creación una serie de operaciones mentales que incrementa la 
probabilidad de hacer más y mejores conexiones. 
 
El proceso de la construcción del conocimiento y el de una reacción química 
parecieran análogos comparando los esquemas 3.3. y 3.4. 
 
 
 N2 + 3 H2 2 NH3 
 
17
 Coll César, Un marco de referencia psicológico para la Educación escolar: la concepción constructivista del 
aprendizaje de la enseñanza. Citado en ejercicio de la docencia para el logro de competencias, UNAM CISE, 
p. 175 
 
 
Esquema 3.3 Ecuación química que representa la síntesis de amoníaco 
 
 
 
 
 CONOCIMIENTO PREVIO APRENDIZAJE 
SIGNIFICATIVO 
 
 
Esquema 3.4 Diagrama que representa la relación entre conocimiento previo y 
aprendizaje significativo. 
 
 
La ecuación química representa de una manera abreviada a quienes participan 
en la reacción, en qué proporción y qué productos se obtienen bajo determinadas 
condiciones, pero si se hace un alto para analizar lo que sucede en el interior 
del sistema de reacción cuando se ha alcanzado el equilibrio y representada 
convencionalmente por se encuentra todo un mundo microscópico 
dinámico de partículas que se enlazan y separan entre sí manteniendo un orden 
que macroscópicamente podemos apreciar por los cambios detectables que 
evidencian la presencia de nuevas especies en el sistema. El que se genere un 
nuevo producto en mayor o menor cantidad depende de la eficiencia de reacción, 
de igual forma la calidad del nuevo aprendizaje podrá ser clasificado como 
significativo o como repetitivo en relación a la estabilidad de los enlaces entre los 
elementos que participan en el proceso. 
 
En una reacción química los productos que se desean obtener dependen en gran 
medida de cómo se favorece al sistema para que las moléculas interactúen entre 
sí y tomando como base el modelo de colisiones que establece que, “En el nivel 
molecular, las velocidades de reacción dependen de las colisiones entre 
moléculas. Cuanto mayor es la frecuencia de colisión, tanto más grande es la 
velocidad de reacción. Para que una colisión desemboque en reacción, no 
obstante debe ocurrir con la suficiente energía para alargar los enlaces hasta 
una longitud crítica y con la orientación idónea para que se formen enlaces 
nuevos en los lugares apropiados”.18 Además para cada reacción hay un 
conjunto de condiciones óptimas de temperatura, concentración de reactivos, 
catalizadores y presión. De manera similar, para que el aprendizaje sea 
significativo, las condiciones son la significatividad lógica ( organización clara y 
relevante ), significatividad psicológica (estructura cognoscitiva requerida), 
disposición favorable ( factores motivacionales ). 
 
Si se cuenta con todo esto la frecuencia en el número de relaciones como en la 
reacción de colisiones se incrementará, favoreciendo el aprendizaje significativo. 
Por ello es importante reflexionar sobre como intervenir con estrategias que 
permitan enriquecer los conocimientos básicos de la química que serán 
necesariamente requeridos en el aprendizaje de contenidos más complejos que 
se abordan consecuentemente. 
CAPITULO IV 
MODELOS QUÍMICOS 
 
 
4.1. MODELOS PARA COMPRENDER MEJOR LA REALIDAD 
 
Para quien se desarrolla en el área de la Química, sabe que esta disciplina, le 
debe su existencia a la imaginación creadora de muchos personajes que a 
través de modelos lograron explicar claramente leyes, ecuaciones, teorías, etc. 
 
Con el afán de interpretar la diversidad, el hombre ha utilizado una gran variedad 
de modelos para ayudarse a dar respuesta a sus interrogantes sobre la 
 
18
 Op. Cit.Brown, T. L. y Cols. p 527 
naturaleza, motivo de investigación científica. Esto se pone de manifiesto al 
abordar los contenidos en los libros de química en donde el autor recurre 
constantemente a citar modelos, producto de la investigación y creatividad de 
muchos científicos para lograr en el lector la comprensión más profunda del tema, 
mediante la visualización de la teoría. Ya que se remitea unidades microscópicas 
en forma de átomos o moléculas representadas mediante un modelo llamado 
fórmula química de tal forma que el uso del modelo se hace absolutamente 
necesario para explicar de mejor manera algún contenido, como lo expone 
Devoré, “La noción de isomería impone el empleo de fórmulas desarrolladas y 
hace con frecuencia necesario el empleo de representaciones estéricas, 
imágenes de las moléculas”.19 
 
Tales imágenes permiten entender como se dan las relaciones entre los átomos 
y que las sustancias forman enlaces químicos como resultado de atracciones 
electrostáticas, dichos enlaces originan la gran diversidad de compuestos que 
existen en la naturaleza y la razón de ello se encuentra en la estructura 
electrónica y con ello entender el comportamiento de los elementos químicos, 
derivando a su vez sus propiedades. Al abordar el estudio de la estructura 
atómica se encuentra que no hay autor que no recurra al modelo para explicarlo 
al referirse a los sistemas de modelos, dicho autor dice: “Actualmente, el modelo 
de un átomo debe basarse en la teoría de Dirac, la presentación visual que nos 
proporcione el modelo construido deberá apegarse, lo más posible al concepto 
de regiones espacio-energéticas de manifestación probabilística electrónica 
(reempes). Ahora describiremos un sistema que permite la construcción de 
modelos de los elementos, considerándolos en sus estados basales, y que sirve 
de complemento visual y pedagógico a la clasificación cuántica de los 
elementos”.20 
 
 
19
 Devoré, G. Muñoz, M. E., Publicaciones cultural, México 2000, 24 reimpresión. 
20
 Ibid; p 29 
El autor pone de manifiesto la necesidad del uso de modelos, de igual forma al 
explicar la estructura del átomo propuesta por Bohr. Es así que el hombre de 
ciencia moderno no puede prescindir de los modelos, como una expresión 
simbólica de la teoría construida como resultado de la investigación. 
 
Hablar de unidades microscópicas no es sencillo y comprender como se 
conforman y comportan es mucho más complejo, por lo que la representación 
visual es para los autores un recurso imprescindible que complementa el trabajo 
didáctico y así lo expresa Recio del Bosque al abordar el tema del átomo “El 
estudio del átomo debe efectuarse en base a los últimos adelantos científicos y 
aunque el modelo actual es un modelo matemático de alta complejidad, 
trataremos de lograr su representación 
visual lo más fielmente posible”.21 
 
Dicho autor induce al lector a imaginar, para comprender la probable posición de 
los electrones ocupando un nivel específico de energía y explica y representa el 
modelo de Bohr haciendo analogías. 
 
También se recurre a las fotografías e ilustraciones moleculares que constituyen 
una imagen visual que “es una estructura de memoria con las propiedades 
espaciales bidimensionales de posición y distancia”.22 Dichas ilustraciones 
permiten comprender las dimensiones de la estructura atómica y molecular y por 
consiguiente la fuerza de los enlaces que generan las propiedades de las 
sustancias y permiten entender mejor las relaciones entre las propiedades 
macroscópicas de la materia y su estructura microscópica. Esto es evidente en los 
textos de química como en la obra de Chamizo que establece que “Las 
imágenes de moléculas y materiales generados por computadora proporcionan 
representaciones visuales de la materia en el nivel atómico. Estos dibujos le 
 
21
 Recio, B. F., Química Inorgánica, Mc Graw Hill, 2da Ed., México 2001, p 43 
22
 Op. Cit., Garza,R.M. Leventhal,S. pp 19,20 
ayudarán a visualizar las moléculas en 3 dimensiones y mejorarán su comprensión 
de la arquitectura molecular ”.23 
 
Tanto autores de textos de Química como investigadores científicos, han 
recurrido al modelo en el trabajo didáctico. El mismo Dalton “ se valió de figuras 
para expresar sus ideas y adoptó un círculo para representar cada elemento; 
aunque para distinguirlos inscribía una letra que representaba dicho elemento 
”.24 
 
Como se puede apreciar mediante los textos citados, se encuentra que “la 
representación de ideas por medio de formas visuales ha sido siempre una 
dimensión elemental de la cultura humana ”.25 
 
Entonces, ¿porque no usar este recurso para lograr una mejor comprensión de 
conceptos químicos? 
 
4.2. ACEPCIONES 
 
El término modelo ha sido conceptualizado de diversas formas, a continuación 
se citan las diferentes acepciones apegadas al tema que se trata. 
 
“Los modelos científicos simulan un aspecto de la realidad, son creaciones del 
hombre que le ayudan a interrogar y comprender mejor”.26 
 
 “Un modelo es esencialmente una analogía, un sistema conceptual que intenta 
representar algunos aspectos interrelacionados de sistemas reales ( objetos 
reales ). Las teorías no son modelos, sino que incluyen modelos”.27 
 
 
23
 Op. Cit.Garritz, A., Chamizo, J. A., prefacio XXX 
24
 García Sancho, Josefina, Periodicidad Química, Ed. Trillas, México 1994, p 18 
25
 González Capetillo Olga, El trabajo docente, Ed. Trillas, México 2000, pág. 114 
26
 Op. Cit. Garritz, A., Chamizo, J. A. p 30 
27
 Mercado H. Salvador, ¿Cómo hacer una tesis? Ed. Limusa, México 2002, p 21 
Según Wilson, la interpretación de la realidad es un elemento inherente al 
modelado, porque “cada persona que intente modelar una realidad siempre 
deberá ser “ filtrada ” por su entendimiento de la realidad misma”.28 
 
Al término modelo, también suele llamársele arquetipo como un referente para ser 
copiado, muestra o prototipo cuando se crean en serie. Independientemente de la 
acepción que se considere, se puede deducir que siempre hay una conexión 
entre al menos dos objetos. De igual forma los modelos científicos surgen de la 
relación que se establece entre el objeto de investigación y la teoría resultante 
que se expresa mediante el modelo, convirtiéndose así en un recurso 
fundamental en el campo científico. Por lo tanto, un modelo se puede entender 
como “la rreepprreesseennttaacciióónn ssiimmpplliiffiiccaaddaa de una teoría, por medio de la cual se 
reconstruye la naturaleza conforme lo establecido por la teoría misma. Es un 
recurso para explicar los hechos, presentando de manera figurada como 
funcionan o como interactúa”.29 
Esta acepción resume la esencia del modelo científico, utilizado en el ámbito de la 
didáctica. 
 
4.3. TIPOS DE MODELOS 
 
Los tipos de modelos se clasifican principalmente en formales y materiales, y 
ambos son de gran utilidad en la enseñanza de la química, en el nivel medio 
superior. 
Los mmooddeellooss ccoonncceeppttuuaalleess oo ffoorrmmaalleess se constituyen mediante una estructura 
idealizada de un sistema real y requiere una clave de los símbolos empleados, 
por citar un ejemplo, la ley de Boyle y Gay Lussac, es un modelo formal de 
ciertas propiedades de los gases y se necesita saber lo que representan los 
símbolos P, V, R y T y se necesita conocer las reglas para darles valores a estos 
 
28
 Reyes González Alejandro, Técnicas y modelos de calidad en el salón de clases, Ed. Trillas, México 2000, 
p 39 
29
 Chávez Calderón Pedro, Comprobación científica, Métodos de Investigación 2, Publicaciones Cultural, 
México 2003, p149 
símbolos, es decir se necesita convenir en un sistema de unidades y de 
medidas que expresen las relaciones que existen entre estas variables en los 
gases. 
 
Los mmooddeellooss ffaaccttuuaalleess oo mmaatteerriiaalleess constituyen una representación parcial de un 
sistema real por otro distinto que comparte propiedades semejantes a las del 
representado.Permite la realización de experimentos en condiciones más 
favorables que las que rigen al sistema original. Como analizar el efecto que 
sobre los peces tienen determinados contaminantes a cierta concentración 
simulando las condiciones de un sistema contaminado semejante al real. 
 
El modelo factual se utiliza en la enseñanza de la ciencia y son preferidos por los 
alumnos,, representan un sistema real mediante otro distinto pero que comparten 
propiedades. Como los modelos de átomos y moléculas que muestran aspectos 
importantes de dichas unidades y su forma tridimensional. Que facilita 
comprender que el tamaño y forma de las moléculas depende de los ángulos y 
distancias entre los núcleos de sus átomos. El estudio de la geometría molecular 
y las teorías de enlace se fundamentan en mmooddeellooss eessppaacciiaalleess que muestran las 
dimensiones relativas de los átomos y de bolas y varillas que expresan tanto la 
geometría como la dimensión. 
 
4.4. CARACTERÍSTICAS DE LOS MODELOS 
 
Cuando se propone un modelo determinado, solo se sugiere como una manera 
de aproximación a la situación real. El uso de modelos permite resaltar ciertas 
características básicas para que sea intermediario entre el objeto de 
investigación y la teoría obtenida como: 
 
 Es un conjunto de supuestos 
El modelo de Bohr es un conjunto de supuestos, según los cuales el electrón gira 
alrededor del núcleo de un átomo, la cantidad de movimiento angular de la órbita 
del electrón está cuantizada y los electrones en los átomos solo presentan ciertos 
estados energéticos estables ( estado basal ), el electrón es una partícula 
cargada que no emite radiación en su movimiento o alrededor del núcleo, solo 
cuando cambia el radio de su órbita. Estas bases constituyen el modelo teórico 
que se expresa mediante ilustraciones. 
 
Describe la estructura de un objeto 
Se fundamenta en la teoría a la cual trata de conectar con la realidad. Al explicar 
el comportamiento de gases se hace mención de una bola de billar atribuyéndole 
a las moléculas una estructura que permite derivar el comportamiento de estos 
bajo la acción de la presión, el volumen, la temperatura, etc. 
 
Se desarrolla en base a analogías 
El sistema planetario es, en el modelo de Bohr la analogía con la que describe el 
movimiento electrónico en una órbita definida alrededor del núcleo. También al 
explicar en clase el subtema de reacción en cadena, esta se expone más 
claramente usando como modelo didáctico la caída de fichas de dominó 
colocadas estratégicamente, lo que le permite al alumno comprender el proceso. 
Recurrir a la analogía ofrece una gran ventaja didáctica . 
 
Describe una aproximación al objeto por explicar 
Dicho grado de aproximación se establece en función de los propósitos que se 
persiguen por lo que al elaborar el modelo de un átomo, mínimamente debe 
mostrar un núcleo muy pequeño con respecto a la dimensión total y evidenciar la 
característica de discontinuidad de la materia así como su consecuente 
divisibilidad. 
 
Un modelo tiene validez, utilidad y es integrador; porque tiene la capacidad de 
resistir una comparación con la realidad, permite explicar claramente fenómenos 
que se aprecian macroscópicamente y conjunta ciertos fenómenos que se 
fundamentan en un principio básico común. Como los cambios de estado, al estar 
determinados por el tamaño de los espacios intermoleculares que obedecen a la 
actividad interna de las partículas, cuya estructura y comportamiento son 
explicados mediante el modelo derivado de la teoría cinético-molecular, cuya 
comprensión demuestran los alumnos en clase, al asumir el papel de partículas 
individuales moviéndose en un determinado espacio, en función del estado de 
agregación que se trate. 
 
4.5 FUNCIÓN DE LOS MODELOS 
 
Con base a las características anteriores entonces un modelo se construye con 
los conocimientos alcanzados por la teoría y cumplen funciones específicas con 
diversas implicaciones, presentadas en la tabla 4.1 
 
 
FUNCION IMPLICACIÓN 
Establece la conexión entre teoría y 
realidad 
Hace observable lo no observable 
Es un apoyo para la investigación Permite diseñar experimentos 
Identifica y representa problemas Permite ensayar soluciones y verificar 
hipótesis 
Posibilita realizar predicciones Se canaliza al producto deseado 
Explican fenómenos complejos Concretizan lo abstracto 
Facilita el control de variables Se controla el sistema 
 
Tabla 4.1 Funciones de los modelos 
 
“Conocer un modelo, equivale a conocer una multiplicidad de fenómenos. El 
científico tiene el mérito de crear modelos, en función de los cuales, el hombre 
capta el proceso evolutivo de la naturaleza especialmente en sus aspectos 
reiterativos y con esto consigue, en cierto grado, la predicción acerca de los 
fenómenos que lo afectan en su vida cotidiana”.30 
 
Entonces la función básica de un modelo radica en el carácter explicativo y 
predictivo en la investigación científica. 
 
4.6. LA CONSTRUCCIÓN DE MODELOS CIENTIFICOS 
 
Se ha mencionado que grandes descubrimientos en ciencia y tecnología se 
lograron a través de la visualización y la consecuente construcción de modelos, 
que han servido para explicar de mejor manera la teoría que es de estructura 
conceptual porque “Con los modelos, una teoría puede presentarse de una 
manera más comprensible, en cuanto que ellos establecen un contacto entre lo 
abstracto de la teoría y lo concreto de los hechos”.31 
 
Así se hace evidente por los múltiples trabajos realizados por científicos. Son 
muchos los ejemplos de la construcción de modelos en la ciencia química y con 
referencia a la naturaleza del átomo destacan muchos trabajos como el de J. 
Dalton, que si bien se sabe presentaba errores, si constituyó la pauta de 
investigación en la concepción del átomo como entidad fundamental y 
componente de toda forma de materia y aunque su modelo no contempla como 
están constituidos dichos átomos, si sostiene la existencia de estos, porque 
aunque la naturaleza real de la materia sea atómica no es muy evidente ya que 
en la vida cotidiana no tenemos alguna experiencia directa con ellos porque la 
apreciamos en forma de conjuntos de un gran número de átomos o moléculas 
que forman los estados de agregación conocidos. 
 
 
 
 
30
 Gutierrez Saenz Raul, Introducción al Método Científico, Ed. Esfinge, p 244 
31
 Op. Cit.,Chávez, C. P., p 149 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.1 Representación del átomo de Dalton. Se caracteriza por su masa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.2 a) De acuerdo con la teoría atómica de Dalton, los átomos de un 
mismo elemento son idénticos, pero los átomos de un elemento son diferentes a 
a) b) 
los átomos de otros elementos. b) Compuesto formado por átomos de los dos 
elementos. 
Es relevante también el trabajo que dio origen al principio de incertidumbre de 
Heisenberg, el modelo atómico de Bohr, que permitió explicar muchos fenómenos 
relacionados con la composición de la materia. Las aportaciones de Thomson 
sobre la naturaleza eléctrica del átomo, el modelo de la mecánica cuántica de 
Schoredinger que ofrece una nueva y potente forma de visualizar la estructura 
atómica; o el arreglo atómico para dar la estructura cíclica del benceno, el modelo 
de mar de electrones del enlace metálico que es un modelo que explica algunas 
de las características más importantes de los metales, en donde se representa el 
metal como una formación de cationes en un mar de electrones de valencia. El 
modelo de orbitales moleculares en donde los orbitales de valencia de un átomo 
metálico se traslapan con los de varios de sus vecinos más próximos, los que, 
a su vez se superponen con orbitalesatómicos de otros átomos . Esto, por citar 
algunos, ya que la lista de modelos creados para explicar la naturaleza de lo 
microscópico es enorme. 
 
“Heisenberg imaginó un microscopio superpotente por medio del cual se pudiese 
observar la colisión entre un fotón y un electrón y postuló que debido a que 
ambos cambian su posición y su velocidad, es imposible en un momento dado 
establecer la posición y velocidad del electrón en un nivel energético”.32 
En ello, se pone de manifiesto la capacidad para ir más allá de lo dado y generar 
ideas nuevas e interesantes que le permitieron construir conocimiento. 
 
Una de los funciones de los modelos, ya mencionada, establece que debe 
constituir un apoyo para la investigación y permita diseñar experimentos, una 
muestra de esto lo constituye el modelo creado por Robert Millikan ( figura 4.3) 
quien hizo la primera determinación precisa y directa de la carga del electrón 
mediante la atomización del aceite generando pequeñas gotas cargadas por 
 
32
 Ocampo G., Favila F, Fundamentos de química 1, Ed. Publicaciones Cultural, México 2003, p 34 
fricción bajo la acción de un campo eléctrico y la gravedad; obteniendo la carga 
eléctrica de cada gota, esto dentro de un modelo (aparato ) diseñado por él. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.3. Representación del aparato que usó Millikan para medir la carga del 
electrón. 
 
El modelo electrónico del átomo de Kelvin y Thomson logró explicar la emisión de 
luz por los átomos excitados y la existencia de metales y no metales, dicho 
modelo concebía que el átomo estaba lleno de una sustancia positiva dentro de 
la cual se encontraban los electrones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.4 Modelo atómico de Thomson, donde se destaca su naturaleza eléctrica 
y los electrones están insertos en una esfera uniforme cargada positivamente. 
Posteriormente se demostró que la carga positiva no está dispersa por todo el 
átomo ( El modelo ayuda a verificar hipótesis ). 
 
La hipótesis nuclear propuesta por Rutherford ( figura 4.5 ), sustenta que 
el átomo está constituido por una buena cantidad de espacio vacío y la 
existencia de un campo eléctrico intenso en una zona muy reducida del espacio. 
Con lo que se establece un núcleo central compacto que concentra la masa 
atómica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.5 Modelo de Rutherford que explica la dispersión de partículas alfa, 
cuando choca con un núcleo de oro experimenta una fuerte repulsión. 
 
El descubrimiento del neutrón por Chadwick como una segunda partícula nuclear 
aclaró dudas con respecto a las masas atómicas y la existencia de isótopos y se 
representó mediante el modelo del núcleo de helio con dos protones y dos 
neutrones, conectando así lo observable con lo no observable; una función más 
del modelo. 
Bohr con su modelo ( figura 4.6 ), logró un gran avance en el estudio de la 
distribución de los electrones en la vecindad del núcleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.6 Representación del átomo de Bohr. Se postulan trayectorias circulares 
y niveles energéticos cuantizados. 
 
Es así, que se manifiesta la construcción de modelos de las teorías, como una 
tarea esencial de la labor científica. 
 
Por lo que inducir al alumno a la creación de modelos permite llevar el 
conocimiento a un nivel más profundo de comprensión. 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO V 
PROPUESTA METODOLOGICA 
 
 
5.1. METODOLOGÍA PARA EL APRENDIZAJE 
 
Una vez expuesta la peculiaridad de la didáctica de la química, la necesidad de 
trabajar bajo un enfoque constructivista, el pronunciarse en el acto educativo por el 
logro de aprendizajes significativos mediante la conexión de conocimientos previos 
para lograr uno más enriquecido, reconocer que la construcción y difusión de la 
teoría científica en química, se ha fundamentado en la creación de modelos, y 
sobre todo por tratar de encontrar las formas más adecuadas del “como” hacer 
que el alumno aprenda, cuando se incorpora al nivel medio superior con un 
carente dominio de conocimientos básicos en lectura, procesos de abstracción 
numérica y contextual, y de habilidades que se requieren para cumplir con un 
perfil de ingreso, que establece el modelo curricular para los Centros de 
Bachillerato Tecnológico, admitiéndose al subsistema del nivel medio superior con 
resultados muy por debajo de una calificación aprobatoria determinada por 
CENEVAL ( Centro Nacional de Evaluación ), tales condiciones conduce a 
reflexionar en la importancia que tiene el llevar al alumno a desarrollar estrategias 
para aprender significativamente. De esta manera el aprendizaje de la Química, 
desde esta perspectiva debe ser dirigida a favorecer la capacidad de aprendizaje 
en el alumno que le permita la adquisición de conocimientos relevantes y que 
sean retenidos en un primer momento mediante la memoria comprensiva. 
 
Bajo esta visión, la metodología para el aprendizaje de la Química se centra en 
la inducción de la representación del conocimiento adquirido, mediante la 
creación de modelos, que por si solos ya tienen un gran valor didáctico como un 
medio de apoyo para potencializar en el alumno la comprensión del conocimiento 
así como su construcción, a la vez como una metodología de trabajo que deriva en 
una estrategia de enseñanza y/o de aprendizaje. Así mismo, mediante el uso de 
sus estructuras cognitivas sea capaz acorde a su grado de comprensión de 
transmitir la información que sustente dicho modelo y pueda compartirlo dentro 
del contexto de convivencia didáctica no olvidando el alcance de conocimiento 
que se pretende en ese momento y las características cognitivas del estudiante 
para adecuar tanto las estrategias como tareas específicas. 
 
5.1.1. PROPÓSITOS 
 
La metodología que se propone basada en modelos persigue fundamentalmente 
tres propósitos: 
 
1º - Aprender a aprender 
2º - Determinar el nivel de aprendizaje logrado 
3º - Reafirmar contenidos 
 
Mientras crea el modelo, el alumno descubre en la actividad su capacidad para 
“hacer” y por consiguiente las habilidades propias para ello. Es común que el 
alumno se sorprenda de lo que es capaz de crear. 
 
El modelo pone en evidencia el grado de aprendizaje ya que requiere de vincular 
lo aprendido con lo que se desea mostrar. A través del desarrollo del mismo el 
alumno reconoce sus limitaciones de lo aprendido. 
 
En la mayoría de los casos se genera un conflicto que requiere de investigación y 
confirmación lo que le permite reafirmar el sustento teórico del modelo. 
 
5.1.2. ACTIVIDADES 
 
Para aplicar esta forma de trabajo es necesario realizar una serie de actividades 
bien dirigidas, tales como: 
 
� Considerar en la planeación docente la elaboración de modelos para 
presentarse en el inicio, durante o final del tema, unidad y/o curso en 
función del propósito considerado. 
� Explicar a los alumnos las características para su elaboración 
� Elección del concepto a representar y/o crear por parte del alumno 
� Calendarizar el desarrollo y entrega 
� Asesorar permanentemente para guiar 
� Exponer y debatir el concepto trabajado (planeando el espacio y 
tiempo para ello) 
� Evaluar, considerando como puntos generales: 
 
 - Características del modelo 
 - Sustento teórico 
 - Creatividad 
 
En el Centro de Bachillerato Tecnológico No. 1 Lic. Adolfo López Mateos, se lleva 
a cabo un evento denominado Foro de conocimiento, que es un espacio creado 
y programado al final del curso para exponer a nivel institucional el logro 
alcanzado en las diferentes asignaturas; el recurso del