Logo Studenta

Desarrollo-de-habilidades-visoespaciales-un-reto-para-la-ensenIãÆanza-de-quimica-organica

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

repositorio.uptc@uptc.edu.corepositorio.uptc@uptc.edu.co
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escuela, Maestro y Estudio 
La educación y la pedagogía en 
el bicentenario de la independencia 
Perspectivas contemporáneas 
2019 
Del 7 al 11 de octubre 
Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 2 de 22 
 
 
DESARROLLO DE HABILIDADES VISOESPACIALES: UN RETO PARA LA 
ENSEÑANZA DE QUÍMICA ORGÁNICA 
 
Autores: 
Pineda Caro, Diana Yicela 
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. diana.pineda01@uptc.edu.co 
Torres Merchán, Nidia Yaneth 
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. nidia.torres@uptc.edu.co 
Vargas Aguilar, Edgar Eduardo 
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. edgar.vargas01@uptc.edu.co 
Eje Temático: Investigación en Innovación en Pedagogía y Didáctica de las 
Ciencias Naturales y la Educación Ambiental 
Resumen: En este trabajo se rescata la necesidad de desarrollar habilidades 
visoespaciales en la enseñanza de química orgánica, con el fin de estudiar la 
estructura atómica y molecular de la materia. En éste sentido, para la presente 
investigación, se diagnosticaron algunos conceptos básicos sobre representaciones 
moleculares y tridimensionalidad; posteriormente, se propuso una estrategia 
didáctica de modelización, con la técnica del origami, implementada a tres grupos 
experimentales. En ésta investigación, también se contó con la participación de un 
grupo control, donde se abordó la misma temática que los grupos experimentales: 
la estereoisomería, impartida bajo el enfoque tradicional. Los resultados 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 3 de 22 
 
demostraron que a través de la técnica del origami, los estudiantes tuvieron mayor 
comprensión sobre la concepción de tridimensionalidad de la materia; de ésta 
manera, se concluye que la estrategia didáctica implementada, fortalece las 
habilidades visoespaciales de los estudiantes y fortalece los procesos de enseñanza-
aprendizaje de la química. 
Palabras clave: Habilidades, visoespaciales, química, estereoisomería. 
Introducción 
La comprensión que tienen los estudiantes sobre conceptos químicos vinculados con 
la estructura molecular, requiere de habilidades denominadas visoespaciales, que le 
permitan reconstruir imágenes de dos dimensiones en formas tridimensionales, 
según lo sugiere Flamini y Wainmaier (2012). El desarrollo de estas habilidades 
permite el estudio de conceptos atómico-moleculares, como en el caso de la 
estereoisomería, abordada principalmente en el campo de la química orgánica para 
el estudio de procesos biológicos de enantioselectividad y el desarrollo tecnológico 
e industrial. 
En química, las estructuras se estudian con técnicas como rayos x y resonancia 
magnética nuclear, las cuales son muy costosas para implementar en los cursos 
regulares de educación superior. Por lo tanto, es necesario incorporar 
representaciones que permitan crear un modelo mental para la enseñanza de esta 
ciencia, según lo señala Ugliarolo y Muscia (2012). 
Para la enseñanza de estereoisómeros, se evidencian algunas que radican en la 
apropiación de conceptos científicos; aunque en realidad, la mayor dificultad de 
comprender el campo de la estereoquímica es la poca preparación tanto de los 
estudiantes como de los docentes, para concebir la tridimensionalidad de las 
partículas que conforman la materia, tal como lo señala Kurbanoglu, Taskesenligil & 
Sozbilir (2006), incluso los mismos autores sostienen que la comprensión sobre 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 4 de 22 
 
estereoquímica puede ser difícil e incluso traumática para los estudiantes, lo cual ha 
sido afirmado por docentes que orientan asignaturas de química orgánica. 
Por otra parte, Raupp & Del Pino (2013) señalan que a pesar de impartir 
conocimientos sobre el análisis configuracional de los enlaces químicos y geometría 
molecular, algunos estudiantes no tienen los conocimientos sobre la estructura 
química consolidada en tres dimensiones, caso que pasa con el campo de la 
estereoisomería, donde se abordan temas como: hibridación, geometría de la 
hibridación, enlace sencillo, insaturaciones, enlaces de tipo enlazante y 
antienlazante, puentes de hidrógeno e isomería estructural. Sin embargo, para el 
estudio de las sustancias se emplea un perfil bidimensional, debido a que las 
representaciones se plasman en el tablero o se encuentran en los libros de texto 
(Barcía & Barrido, 2009) 
Teniendo en cuenta lo anterior, la presente investigación tuvo por objetivo 
desarrollar habilidades visoespaciales para la enseñanza de estereoisómeros de 
moléculas orgánicas, a través de modelos moleculares en origami. A continuación 
se describen las principales investigaciones que antecedieron el presente proyecto 
de investigación, permitiendo fundamentar el marco metodológico del mismo. 
Kurbanoglu et al. (2006) desarrollaron una investigación experimental con 40 
estudiantes, distribuidos en dos grupos equivalentes de 20 estudiantes, en la 
Universidad estatal de Turquía del curso en Química orgánica. Para un grupo se 
orientó el tema de estereoquímica mediante enseñanza tradicional y con el otro, 
mediante la instrucción programada. Al comparar los resultados obtenidos durante 
el pre-test y pos-test de los grupos, se realizó un análisis de Covarianza, en el que 
se evidenció mejores resultados al impartir el tema de estereoisomería mediante la 
instrucción programada. 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 5 de 22 
 
Garrido (2007) diseñó un modelo papirofléxico del átomo del Carbono para construir 
los modelos moleculares, a los que denominaron “Papiromoléculas” La autora, 
docente de secundaria y educación superior de España, señala que durante muchos 
años ha construido este tipo de modelo, constatando el alto grado de aceptación 
por parte de los alumnos. En su práctica educativa ha empleado este recurso para 
el estudio de la isomería, concepto de tridimensionalidad y teoría de repulsión de 
pares electrónicos del nivel de valencia. 
Lima (2015) en su tesis doctoral propone un juego didáctico abordando conceptos 
sobre estereoquímica. En la primer fase metodológica se identificaron los principales 
errores cometidos por 48 estudiantes, al abordar los contenidos sobre 
estereoquímica, posteriormente, en la segunda fase se diseñó el juego; y en la 
tercera fase se aplicó un cuestionario con el fin de reconocer las contribuciones del 
juego en el aprendizaje de los alumnos. Los resultados demostraron que los 
estudiantes que participaron en el juego, obtuvieron mejores resultados en el 
cuestionario; sin embargo, en preguntas relacionadas con moléculas dextrógiras o 
levógiras, los estudiantes no acertaron, posiblemente por la falta de visualización 
molecular en tres dimensiones. 
Raupp, Serrano & Campello (2010), Ugliarolo & Muscia (2012); Rezende, Amauro 
& Rodrígues (2016), emplearon programas computacionales como ChemSketch 10.0 
y ChemBio3DUltra v11.0, con el objetivo de graficar moléculas bidimensionales y 
tridimensionales para enseñar conceptos relacionados sobre estereoquímica, 
contrastando este recurso educativo con la enseñanza tradicional. Los principales 
resultados de estos trabajos indican que las representaciones se encuentran 
ancladas a los signos e imágenes, utilizadas en el proceso instruccional que realiza 
el programa de visualización molecular, permitiéndole a los estudiantes vincular las 
percepciones concretas con el proceso lógico del pensamiento y mejorando su 
rendimiento académico hasta en un 30%, respecto a la enseñanza discursiva.ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 6 de 22 
 
 
Santoyo (2012) diseñó una estrategia didáctica para fomentar habilidades cognitivas 
y espaciales, asociadas a las moléculas orgánicas; para ello, diseñó una cartilla, que 
fue aplicada a 79 estudiantes de grado Undécimo del Colegio Luis Carlos Galán 
Sarmiento de Bogotá. La cartilla se constituyó por nueve guías que incluyeron 
actividades de modelización molecular y se utilizó durante el año lectivo 2012; mismo 
periodo en que los resultados de las pruebas ICFES para el área de química tuvieron 
un promedio de 50%, superando los resultados de años anteriores. El trabajo 
concluye resaltando el uso de modelos moleculares de manera sistemática y 
estructurada, para que permita una aproximación al concepto de estructura 
molecular y su relación con las propiedades físico-químicas. 
Cadavid (2013), diseña una unidad didáctica con la que intenta comprender la 
relación ente las habilidades visoespaciales y la metacognición para el aprendizaje 
de estereoquímica; por ello, durante nueve sesiones implementa la unidad con el 
método de estudio de casos, orientado a estudiantes de la asignatura en Química 
Orgánica I de Licenciatura en Biología y Química de la Universidad de Caldas. Dentro 
de la Unidad se incluye un pre-test, aplicado antes de estudiar el tema de 
estereoisomería y un pos-test suministrado después de aplicar la estrategia. La 
relación entre los test, permitieron conocer los procesos de conciencia, 
conocimiento, visualización y relación espacial, demostrando la dificultad para 
comprender el aspecto tridimensional de la materia sin manipular modelos 
concretos. 
Estrategias didácticas como las propuestas por Betancourt, Delgado, Contreras, 
Pujol & Castro (2013), Camargo (2014) y Chávez (2014), han implementado 
modelos moleculares para comprender el nivel submicroscópico de la materia, 
dirigido a cursos de secundaria y educación superior. Los resultados de las dos 
primeras investigaciones concluyen que las estrategias contribuyeron en la 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 7 de 22 
 
comprensión sobre el carácter tridimensional de la materia, tal como lo proponían 
en sus objetivos generales, considerando que la motivación en clase, genera mejores 
resultados académicos. La última investigación, empleó un diseño experimental con 
61 estudiantes y demostró que el rendimiento académico mejoró con la estrategia, 
hallando que para el pre-test existió un 58% de nivel óptimo; y posterior a la 
estrategia, el rendimiento fue de 61% durante el pos-test. Por lo tanto, se concluyó 
que en ausencia de los modelos moleculares, disminuye el rendimiento académico, 
pero después de su ejecución, éste mejora. 
Partiendo de las anteriores investigaciones, la presente se realizó durante el primer 
semestre académico del año 2018, con 101 estudiantes de la Universidad 
Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC) y la Universidad de Boyacá (UB), 
adscritos a los programas en Química, Biología, Licenciatura en Ciencias Naturales y 
Educación Ambiental y Fisioterapia. La metodología empleada para ésta, fue de tipo 
cuasi-experimental, donde el grupo control correspondió a estudiantes de Química 
de la UPTC y los demás grupos fueron de tipo experimental. 
El proyecto se realizó en tres fases; en la fase I “diagnóstico”, se realizó un sondeo 
sobre conocimientos previos a cerca de representaciones moleculares y 
estereoisómeros; en la fase II, “Diseño e implementación de la estrategia”, se 
elaboró una guía didáctica de actividades distribuida en cuatro talleres, abordando 
la temática en estudio mediante modelos moleculares en origami, dirigida 
únicamente para los grupos experimentales; para el grupo control se realizó la 
misma cantidad de talleres, orientados mediante una enseñanza tradicional. 
Finalmente, durante la fase III, “Evaluación”, se aplicó una prueba final que evaluó 
el proceso de aprendizaje, realizado durante los cuatro talleres, permitiendo 
contrastar los resultados obtenidos en cada grupo y el desarrollo de habilidades 
visoespaciales para abordar temáticas sobre estereoisomería. 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 8 de 22 
 
Los resultados de esta investigación revelan que los estudiantes no comprenden el 
grado de iconicidad de las representaciones, es decir, el grado de realismo de una 
estructura comparada con el objeto que representa (Pro, 2003), debido a que 
interactúan con éstas desde un perfil bidimensional, además poseen conceptos 
errados sobre isómero y estereoisómero. Los resultados de la prueba final 
demuestran que la estrategia didáctica empleada permitió que los grupos 
experimentales obtuvieran mejor frecuencia de respuestas satisfactorias en las 
categorías evaluadas, a diferencia de las del grupo control. Esto permite concluir 
que los modelos moleculares en origami acercan al estudiante a una representación 
tridimensional de la materia, porque le permite explicar, describir y predecir cambios 
espaciales de los átomos que constituyen las moléculas orgánicas con centros 
estereogénicos, mediante la adquisición de habilidades visoespaciales. 
Metodología 
Esta investigación se abordó desde un paradigma interpretativo, teniendo en cuenta 
que uno de sus objetivos era comprender los parámetros que regulan la enseñanza 
de la estereoisomería y la implicación de los modelos moleculares en origami, como 
herramienta para desarrollar habilidades visoespaciales en éste campo del saber. 
Por otra parte, las interpretaciones obtenidas durante el desarrollo metodológico, 
permitieron realizar diversas reflexiones desde la praxis, sobre los procesos de 
aprendizaje en los niveles de educación superior, en áreas como la química orgánica 
o afines. 
El enfoque es de tipo cualitativo, teniendo en cuenta que la investigación se enmarca 
en una perspectiva interpretativa y descriptiva, constatando la influencia de la 
estrategia didáctica, en desarrollo de habilidades visoespaciales, la concepción de 
tridimensionalidad de la materia y conceptos fundamentales sobre estereoisomería. 
Por otra parte, el método empleado en la investigación fue cuasiexperimental, con 
diseño de grupos no equivalentes sin Pretest, según lo descrito por (Cook & 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 9 de 22 
 
Campbell, 1979). La selección de los grupos participantes no fue aleatoria, donde el 
tratamiento experimental, es decir, la estrategia didáctica se orientó a los grupos 
experimentales y no al grupo control. 
La población y muestra de la investigación se eligió por conveniencia, teniendo en 
cuenta la posibilidad de realizar los talleres en cuatro grupos que cursaban 
contenidos relacionados con estereoisomería, de dos Universidades de Colombia. La 
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), contó con tres grupos 
de los programas en Biología, Química y Educación Ambiental y la Universidad de 
Boyacá (UB) contó con un grupo del programa de fisioterapia. En la tabla 1 se 
describe la población y muestra de ésta investigación. 
Tabla 1 
Población y Muestra de la Investigación 
 
Grupo 
 
Universidad 
 
Programa 
 
Asignatura 
 
Semestre 
 
Metodología 
 
Cantidad de 
estudiantes 
 
Grupo 
A 
 
UPTC 
 
Química 
 
Química 
Orgánica I 
 
Segundo 
 
Control 
 
31 
 
 
Grupo 
B 
 
UPTC 
 
Biología 
 
Química 
Orgánica 
 
Segundo 
 
Experimental 
 
30 
 
 
Grupo 
C 
 
UPTC 
 
Licenciatura en 
Ciencias Naturales 
y Educación 
Ambiental 
 
Química 
Orgánica 
 
Cuarto 
 
 
 
Experimental 
 
 
 
20 
Grupo 
D 
UB 
 
Fisioterapia Bioquímica Segundo Experimental 20 
 
 
ISSN: 2556-1951Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 10 de 22 
 
Fases metodológicas 
Esta investigación se desarrolló en tres fases metodológicas, las cuales serán 
descritas a continuación: 
Fase I: “Diagnóstico” 
Durante esta fase se realizaron dos actividades, la primera consistió en realizar una 
entrevista semiestructurada a dos docentes que orientaban las asignaturas 
correspondientes para los grupos a los que se dirigió ésta investigación. El guión de 
la entrevista constó de cinco preguntas de carácter abierto, las cuales permitieron 
reconocer las metodologías que emplean los docentes para abordar el tema de 
estereoisómeros y las dificultades que han encontrado al orientar tal temática, lo 
cual se convirtió en un antecedente más para ampliar la descripción del problema, 
planteado en esta investigación. A continuación en la tabla 2, se muestra la matriz 
de coherencia de ésta entrevista. 
Tabla 2 
Matriz de coherencia entrevista docente. 
 
Guión 
 
Pregunta 
 
Objetivo 
 
 
Pregunta 
1 
 
¿Qué metodologías o recursos usted utiliza en 
la enseñanza de la química? 
 
 
Identificar las principales 
metodologías y/o recursos 
empleados en la enseñanza de la 
química. 
 
Pregunta 
2 
 
¿Usted cómo orienta el tema de 
estereoisomería? 
 
Reconocer las metodologías de 
enseñanza empleadas para abordar 
el tema de estereoisomería. 
 
Pregunta 
3 
 
¿Qué dificultades encuentra en la enseñanza 
de la estereoisomería? 
 
 
Identificar las principales dificultades 
al enseñar contenidos sobre 
estereoisómeros. 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 11 de 22 
 
 
Pregunta 
4 
 
¿Qué recomendaciones usted sugiere para 
promover el aprendizaje sobre 
estereoisómeros? 
 
Promover estrategias de 
mejoramiento para la enseñanza 
sobre la estereoisomería. 
Pregunta 
5 
¿De qué manera el uso de modelos 
moleculares en origami puede mejorar el 
proceso de enseñanza-aprendizaje sobre 
estereoisómeros? 
Conocer los aportes de los modelos 
moleculares en origami para el 
aprendizaje sobre estereoisomería. 
Para la segunda actividad de ésta fase, se desarrolló una prueba diagnóstica a todos 
los estudiantes de los grupos en estudio, esto con el fin de conocer los conocimientos 
previos sobre representaciones moleculares, concepto de isómeros y su diferencia 
con los estereoisómeros. La prueba consistió en cinco preguntas que describen dos 
categorías de evaluación: “Percepciones sobre representaciones moleculares” y la 
categoría “Identificación de representaciones moleculares”. 
Fase II: “Diseño e Implementación de la estrategia didáctica” 
Para ésta fase se diseñó una guía didáctica sobre estereoisomería de moléculas 
orgánicas y posteriormente, se implementó en la realización de cuatro talleres. Cabe 
aclarar que las actividades propuestas en esta guía fueron dirigidas únicamente para 
los grupos experimentales del diseño metodológico. El grupo control contó con la 
misma cantidad de talleres, donde se abordaron las mismas temáticas desde un 
enfoque de enseñanza tradicional. La guía didáctica se diseñó teniendo en cuenta 
temas relacionados sobre estereoisómeros, tomando como referencia los conceptos 
científicos plasmados en libros de texto revisados en la Biblioteca Jorge Palacios de 
la Sede Central de la UPTC. A continuación en la tabla 3, se encuentra la matriz de 
coherencia de la secuencia didáctica. 
Tabla 3. 
Matriz de coherencia de la secuencia didáctica. 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 12 de 22 
 
 
Fase II: “Evaluación” 
La finalidad de esta fase fue comprobar si la estrategia didáctica contribuyó en el 
aprendizaje de conceptos sobre estereoisómeros de moléculas orgánicas, recalcando 
para éste caso, el desarrollo de habilidades visoespaciales, necesarios para abordar 
de manera significativa éstos temas. Por ello, se realizó una prueba final, constituida 
por siete preguntas, estas se evaluaron en dos categorías: La primera, “identificación 
 
Taller 
 
Tema 
 
Objetivos 
 
Actividades 
 
Tiempo 
 
Taller 
1 
 
Isómeros 
Isómeros 
estructurales 
 
 
Reconocer las clases 
de isomería presentes 
en los compuestos 
orgánicos. 
Diferenciar los 
isómeros estructurales 
de cadena, posición y 
grupo. 
 
1. Elaboración del 
modelo molecular del 
Carbono. 
2. Representación 
tridimensional en dos 
dimensiones. 
3. Elaboración de 
Isómeros 
Estructurales 
 
2 horas 
 
Taller 
2 
 
Estereoisómero, 
enantiómeros y 
quiralidad 
Fomentar habilidades 
visoespaciales para 
caracterizar las 
propiedades de los 
estereoisómeros. 
Comprender el 
concepto de quiralidad 
en moléculas 
orgánicas. 
1. Identificación de 
moléculas quirales y 
aquirales. 
2. Enantiómeros del 
Limoneno. 
3. Configuración de 
un aminoácido con un 
centro quiral. 
 
2 horas 
 
Taller 
3 
 
Diasteroisómeros 
Configuración de 
diasteroisómeros. 
Diferenciar los 
enantiómeros de los 
diasteroisómeros. 
Determinar la 
Configuración de los 
diasteroisómeros. 
1. Diasteroisómeros 
en aminoácidos. 
2. Diasteroisómeros 
de la glucosa. 
3. Relaciones 
estereoisoméricas. 
 
2 horas 
 
 
 
Taller 
4 
 
Compuestos 
Meso 
Comprender las 
principales 
características de los 
compuestos meso. 
Identificar los 
compuestos meso 
mediante planos de 
simetría. 
1. Identificación de 
compuestos meso. 
2 y 3. Planos de 
simetría en los 
compuestos meso. 
 
2 horas 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 13 de 22 
 
de representaciones moleculares” y la categoría “conceptualización de 
estereoisomería” 
Desarrollo 
Respecto a la fase I: Diagnóstico 
Los resultados de la prueba diagnóstica realizada a todos los grupos de estudio, se 
evaluaron en cuatro escalas: excelente, sobresaliente, insuficiente y deficiente, 
según la calidad de la respuesta. 
En este sentido, para los resultados obtenidos en la prueba diagnóstica, se 
analizaron dos categorías de evaluación, la primera denominada: “percepciones 
sobre representaciones moleculares”, la cual tuvo en cuenta las preguntas 1 y 5. En 
la figura 1, se evidencia la frecuencia obtenida para cada escala de valoración en los 
cuatro grupos de la investigación. 
 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 14 de 22 
 
Según la gráfica anterior para la categoría 1, es importante destacar que el grupo C 
obtuvo 9 respuestas para la escala de valoración excelente, siendo la mayor 
frecuencia para ésta, seguido de grupo B que obtuvo 5 respuestas; para la escala 
de valoración sobresaliente, el grupo B obtuvo la mayor cantidad de respuestas, con 
una frecuencia de 27, seguido del grupo C que obtuvo 21; para la escala de 
valoración insuficiente, el grupo A tuvo la mayor cantidad de respuestas, con una 
frecuencia de 34, seguido del grupo B con 23 y el grupo C con 5 respuestas, a 
diferencia del grupo D, el cual no tuvo respuestas insuficientes; sin embargo, para 
la escala deficiente, el grupo D presentó 19 respuestas, siendo la mayor frecuencia 
para ésta, seguido del grupo A que obtuvo 11 respuestas. 
La segunda categoría evaluada en la prueba diagnóstica se denominó: 
“Identificación de representaciones moleculares”, la cual tuvo en cuenta las 
preguntas 2, 3 y 4. En la gráfica 2, se evidencia la frecuencia obtenida para cada 
escala de valoración en los cuatro grupos de la investigación para ésta categoría. 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 15 de 22 
 
Según la figura anterior, para la categoría 2, es importante destacar que para la 
escala de valoración excelente, el grupo quepresentó una mayor frecuencia fue el 
grupo B con 30 respuestas, seguido del grupo A con 29 respuestas; para la escala 
de valoración sobresaliente, el grupo B y A obtuvieron las mayores frecuencias con 
15 y 13 respuestas, respectivamente; para la escala de valoración insuficiente, el 
grupo A se destacó por obtener la mayor cantidad de respuestas, con una frecuencia 
de 40, seguido del grupo B que obtuvo 36 respuestas; para el nivel deficiente, el 
grupo D obtuvo 34 respuestas, resultados poco similares al grupo A, B y C con 
frecuencias de 11, 9 y 10 respuestas, respectivamente. 
Respecto a la fase II: Diseño e Implementación de la Estrategia Didáctica 
La guía diseñada e implementada en los grupos experimentales estuvo constituida 
por cuatro temas, con tres actividades prácticas para cada uno. A continuación se 
describe una de las actividades más significativas con el fin de desarrollar habilidades 
visoespaciales en los estudiantes. 
Tema: Isomería, actividad 1 y 2. 
Para esta actividad se requerían 10 hojas de papel 5 x 5 para elaborar dos modelos 
papirofléxicos del Carbono, y para ello, el procedimiento realizado fue el siguiente: 
 Paso 1. Elabora los cuatro sustituyentes con cuatro hojas, según el esquema 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 16 de 22 
 
 Paso 2. Elabora los enlaces de los sustituyentes con seis hojas, según el siguiente 
esquema: 
 
 Paso 3. Ensambla el modelo molecular introduciendo los enlaces de los 
sustituyentes en los bolsillos de éstos, tal como lo puede notar en el siguiente 
esquema: 
 
 Posteriormente, se plantearon los siguientes interrogantes 
 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 17 de 22 
 
Para la actividad 2, los estudiantes realizaron su actividad práctica, teniendo en 
cuenta la siguiente información: 
Recuerda qué… 
La representación en Cuña y Caballete intentan demostrar la estructura 
tridimensional de los compuestos orgánicos, plasmándola en un perfil bidimensional. 
Para el caso de la representación en Cuña, es importante indicar el enlace que se 
encuentra delante del plano, mediante una cuña negra. Para indicar que un enlace 
se sitúa detrás del plano, se utiliza una cuña con trazos discontinuos. La 
representación en Caballete puede emplearse si la molécula posee al menos dos 
átomos de carbono tetraédrico. Así como en el caso anterior, se emplean los mismos 
trazos para indicar la proyección de los átomos. 
 
Posteriormente, los estudiantes debían representar los modelos moleculares en 
origami, mediante Cuña o Caballete, según la vista del observador, como se muestra 
en las fotografías: 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 18 de 22 
 
Finalmente, se plantearon los siguientes interrogantes, con el fin de que el 
estudiante pudiese replantear conceptos a través de la manipulación de los modelos 
moleculares. 
¡Analiza! 
¿Cuál fue la molécula que más se le dificultó representar?, ¿Por qué? 
¿Cómo los modelos moleculares le permiten ubicarse espacialmente? 
¿Si los modelos moleculares que aparecen en las fotografías se giran 180°, su 
representación bidimensional será diferente a la que usted realizó en la actividad? 
Justifique su respuesta. 
Respecto a la fase III: Evaluación 
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en la prueba final, se analizaron dos 
categorías de evaluación, la primera denominada: “identificación de 
representaciones moleculares” que tuvo en cuenta las preguntas 1, 3 y 5. En la 
figura 3, se evidencia la frecuencia obtenida para esta categoría en cada escala de 
valoración de los cuatro grupos de la investigación. 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 19 de 22 
 
Según la gráfica 3 para la categoría 1 se destaca el grupo B, que tuvo 44 respuestas 
en la escala de valoración excelente, seguido del grupo C que tuvo 32; para la escala 
de valoración sobresaliente, el grupo que obtuvo la mayor frecuencia fue el B, con 
36 respuestas, seguido del grupo D con 30; para la escala insuficiente, el grupo que 
presentó mayor frecuencia fue el grupo A con 53 respuestas, seguido del grupo B 
con 10; para la escala de valoración deficiente solo el grupo A obtuvo frecuencia con 
11 respuestas. 
La segunda categoría evaluada en la prueba final se denominó: “conceptualización 
sobre estereoisomería”. La cual tuvo en cuenta las preguntas 2, 4, 6 y 7. En la gráfica 
4 se evidencian las frecuencias obtenidas en la categoría 2 para cada escala de 
valoración de los cuatro grupos de investigación. 
 
Según la gráfica anterior, en la categoría 2 es importante destacar que para la escala 
de valoración excelente, el grupo que obtuvo una mayor frecuencia fue el grupo B 
con 91 respuestas, seguido del grupo C con 55 respuestas; para la escala 
sobresaliente, el grupo que obtuvo mayor frecuencia fue el grupo A, con 38 
respuestas, seguido del grupo D con 24; para la escala de valoración insuficiente, el 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 20 de 22 
 
grupo que obtuvo mayor frecuencia fue el grupo A con 20 respuestas, los grupos 
B,C y D, obtuvieron bajas frecuencias para la misma escala con 3, 3, 2 respuestas, 
respectivamente; para la escala deficiente, el grupo A obtuvo la mayor frecuencia 
con 19 respuestas, seguido de grupo B que tuvo 5, el grupo D, 4 y el grupo C, 1. 
Conclusiones 
 Cuando se habla de conceptos tan abstractos como la estructura molecular y su 
distribución atómica en el espacio, es importante que los docentes implementen 
estrategias didácticas mediante el uso de modelos moleculares para que los 
estudiantes puedan desarrollar la capacidad de percibir compuestos tridimensionales 
a partir de representaciones bidimensionales, así como imaginar los cambios de una 
representación desde distintas perspectivas; de ésta manera les permitirá 
comprender la visualización de naturaleza dinámica de los fenómenos moleculares. 
 Para explicar las representaciones químicas donde el nivel de simbolización es muy 
variado, se hace necesario profundizar en el grado de realismo que puede presentar 
una estructura, comparada con el objeto que representa, es decir, reconociendo el 
grado de distanciamiento entre el concepto científico propiamente dicho y su 
representación concreta. 
 Cuando se habla de conceptos tan abstractos como la estructura molecular y su 
distribución atómica en el espacio, es importante que los docentes implementen 
estrategias didácticas mediante el uso de modelos moleculares para que los 
estudiantes puedan desarrollar la capacidad de percibir compuestos tridimensionales 
a partir de representaciones bidimensionales, así como imaginar los cambios de una 
representación desde distintas perspectivas; de ésta manera les permitirá 
comprender la visualización de naturaleza dinámica de los fenómenos moleculares. 
 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 21 de 22 
 
Referencias Bibliográficas 
Betancour, C., Delgado, M., Contreras, Y., Pujol, M. & Castro, S. (2013) Uso de 
modelos moleculares tridimensionales para la enseñanza del nivel submicroscópico 
de la materia en el curso fundamentos de química, Revista Universitaria de 
Investigación y Diálogo Académico, Volumen 9 (1), 73-90. 
Cadavid, V. (2013) Relaciones entre la Metacognición y el Pensamiento Visoespacial 
en el aprendizaje de la Estereoquímica, Universidad Autónoma de Manizales, 
Manizales, Colombia. 
Camargo, A. (2014) Estrategia didáctica para la enseñanza de la química Orgánica 
utilizando cajas didácticas con modelos moleculares para estudiantes de media 
vocacional, Universidad Nacionalde Colombia, Bogotá, Colombia. 
Chávez, V. (2014) Uso de modelos moleculares como estrategia didáctica para 
mejorar el rendimiento académico de los estudiantes del primer ciclo de química 
orgánica de medicina humana de la Universidad Privada Antenor Orrego de Trujillo, 
Universidad Antenor Orrego, Trujillo, Perú. 
Flamini, L. & Wainmaier, C. (2012) Representaciones Moleculares: Reflexiones Sobre 
Su Enseñanza, Actas III Jornadas de Enseñanza e Investigación Educativa en el 
campo de las Ciencias Exactas y Naturales, 307-316. 
Garrido, B. (2007). “Papiromoléculas: modelos moleculares de papiroflexia para el 
estudio de la geometría molecular”. Aprendizaje Activo de la Física y la Química. 
Madrid, 27-34. 
Kurbanoglu, N., Tasekesenligil, Y. & Sozbilir, M. (2006) Programmed Instruction 
revisited: a estudy on teaching stereochemistry, Chemistry Education Research and 
Practice, 7 (1) 13-21. 
ISSN: 2556-1951
 
 
 
Memorias del evento Congreso Internacional de 
Investigación 
y Pedagogía 
Página 22 de 22 
 
Lima, M. (2015) Proposta de jogo químico como estratégia didática no ensino a 
distância abordando o conteúdo de estereoquímica, Universidad de Federal do Rio 
Grande do Norte, Río de Janeiro, Brasil. 
Pro, M. (2003). Aprender con imágenes. Barcelona: Ed. Paidós. 
Raupp, D. & Del Pino, J. (2013) Estereoquímica no Ensino Superior: historicidade e 
contexualizacao em livros didácticos de Química Orgánica, Acta Scientiae, 17 (1), 
146-168. 
Raupp, D., Serrano, A., Martins, T. & Souza, B. (2010) Uso de um software de 
construção de modelos moleculares no ensino de isomeria geométrica: um estudo 
de caso baseado na teoria de mediação cognitiva, Revista Electrónica de Enseñanza 
de las Ciencias, 9 (1), 18-34. 
Rezende, G., Amauro, N. & Rodrigues, G. (2016) Desenhando Isomeros ópticos, 
Conceitos Científicos em Destaque, 38 (2), 133-140. Doi: 10.5935/0104-
8899.20160018. 
Santoyo, C. (2012) Uso de modelos moleculares como herramienta didáctica para la 
comprensión existente entre estructura y propiedades de los compuestos, 
Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. 
Ugliarolo, E. y Muscia, G. (2012) Utilización de tecnología multimedia para la 
enseñanza de estereoquímica en el ámbito universitario, Educación Química, 23 (1): 
6-10. 
ISSN: 2556-1951

Continuar navegando