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Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 1 UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL FRANCISCO MORAZÁN VICE RECTORÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO DIRECCIÓN DE POSTGRADO MAESTRÍA EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES ORIENTACIÓN EN QUÍMICA TÉSIS DE MAESTRÍA IMPLEMENTANDO ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS EN LA ENSEÑANZA DE NOMENCLATURA INORGÁNICA EN QUÍMICA GENERAL (QQ-103),UNAH II PERÍODO 2012 TESISTA ANA JACQUELINE SOBALVARRO NIETO ASESORA DE TESIS MSc. ANA LUCÍA MORENO DE COREA TEGUCIGALPA M.D.C ABRIL DE 2013 Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 2 IMPLEMENTANDO ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS EN LA ENSEÑANZA DE NOMENCLATURA INORGÁNICA EN QUÍMICA GENERAL (QQ-103), UNAH II PERÍODO DE 2012 Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 3 RECTOR MSc. David Orlando Marín VICERRECTOR ACADÉMICO MSc. Hermes Alduvín Díaz Luna VECERRECTORA DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO MSc. Yenny Aminda Eguigure VICERRECTOR ADMINISTRATIVO MSc. Rafael Barahona VICERRECTOR DEL CUED MSc. Gustavo Adolfo Cerrato SECRETARIO GENERAL MSc. Celfa Idalisis Bueso DIRECTORA DE POSTGRADO Dra. Jenny Margoth Zelaya M. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 4 Esta tesis fue aceptada y aprobada por la Terna Examinadora nombrada por la Dirección de Estudios de Postgrado de la UPNFM, como requisito para optar al grado académico de Magister en Enseñanza de las Ciencias Naturales con Orientación en Química Tegucigalpa M.D.C. 11 de Abril de 2013 Dra. Estela Rosinda Alvarez Examinadora-Presidenta MSc. Edwin Roldan Medina MSc. Ana Lucía Moreno de Corea Examinador Asesora de Tesis Lic. Ana Jacqueline Sobalvarro Nieto Tesista Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 5 DEDICATORIA A Dios Padre Todopoderoso Creador del Cielo y de la Tierra por haberme regalado el tiempo y los dones necesarios para llevar a cabo estudios de Post grado. A mi esposo e hijos por haberme apoyado y comprendido a lo largo de estos dos años y medio y por el tiempo que les relegué por dedicarme a concluir esta maestría. Al resto de mi familia que de igual forma desatendí un poco en este tiempo y pese a ello me supieron comprender. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 6 ÍNDICE INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 10 CAPÍTULO 1.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………………......8 1.1 ORIGEN DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... 12 1.2 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .............................................. 16 1.3 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO ............................................................... 18 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................... 19 1.5 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ....................................................... 20 1.6 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................... 20 1.7 VIABILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN .................................................... 21 CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL .............................................. 22 2.1 EL MUNDO DE LA QUÍMICA .................................................................. 22 2. 2 NOMENCLATURA INORGÁNICA ......................................................... 23 2.2.1 COMPUESTOS BINARIOS ................................................................. 24 2.2.2 COMPUESTOS TERNARIOS Y SUPERIORES .................................. 25 2.3 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES ................................. 25 2.3.1 ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA. ........................................................ 25 2.3.2 ENFOQUE TRADICIONAL ............................................................... 26 2.3.3 ENFOQUE POR DESCUBRIMIENTO ............................................... 27 2.3.4 ENFOQUE EXPOSITIVO .................................................................. 27 2.3.5 ENFOQUE POR CONFLICTO COGNITIVO ..................................... 27 2.3.6 INVESTIGACIÓN DIRIGIDA ............................................................... 28 2.3.7 CONTRASTACIÓN DE MODELOS .................................................... 28 2.3.8 DIFICULTADES EN LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA ................... 29 2.4 MÉTODOS DE ENSEÑANZA EN QUÍMICA ............................................. 34 2.5 TÉCNICAS DE ENSEÑANZA EN LA QUÍMICA ......................................... 37 2.6 ESTRATEGIAS DE LA ENSEÑANZA EN QUÍMICA ............................... 45 2.6.1 LAS ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA EN EL MARCO DEL ACTO DIDÁCTICO. ................................................................................................... 45 2.6.2 APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO ....................................................... 53 Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 7 2.12 ESTUDIOS EFECTUADOS A NIVEL INTERNACIONAL ....................... 56 CAPÍTULO 3. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN ........................................ 59 3.1 ENFOQUE DE INVESTIGACIÓN ............................................................... 59 3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN ......................................................................... 59 3.4 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ................................................................... 62 3.5 TRABAJO DE CAMPO ............................................................................... 63 3.5.1 CARACTERÍSTICAS DEL MOMENTO Y DEL ESPACIO .................... 63 3.5.2 POBLACIÓN PARTICIPANTE O MUESTRA ...................................... 63 3.5.3 LA MUESTRA ....................................................................................... 64 3.5.4 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ........................................ 64 3.5.5 REGISTRO DE LA INFORMACIÓN ...................................................... 64 3.6 PROCESO DE ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ................................. 65 CAPÍTULO 4. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS ....................... 66 4.1.1 MAPA CONCEPTUAL .......................................................................... 66 4.1.2 GUIAS DE RETROALIMENTACIÓN (GRUPO COOPERATIVO) ........ 67 4.1.3 POCKER INORGÁNICO ....................................................................... 67 4.2 ESTRATEGIAS UTILIZADAS EN GRUPO CONTROL Y GRUPO EXPERIMENTAL ............................................................................................... 68 4.2.1 RESULTADOS PRUEBA EXPLORATORIA INICIAL GRUPO CONTROL Y EXPERIMENTAL. ........................................................................................... 68 4.3 ANÁLISIS MEDIA PRUEBA INICIAL Y FINAL,GRUPO CONTROL Y EXPERIMENTAL ............................................................................................... 84 4.4 RENDIMIENTO GRUPO CONTROL Y EXPERIMENTAL .......................... 86 4.5.1 MATERIAL DE ESTUDIO UTILIZADO POR LOS ESTUDIANTES ........ 86 4.9 BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 97 4.10 ANEXOS .................................................................................................. 102 Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 8 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Estrategias de Enseñanza (Díaz ,1999) ............................................................. 49 Tabla 2 Fases del Aprendizaje significativo (Díaz,2010) ................................................. 55 Tabla 4 Operacionalización de variables .......................................................................... 62 Tabla 10 Resultados mapas conceptuales ........................................................................ 66 Tabla 11 Resultados Grupo Cooperativo .................................................................................. 67 Tabla 5 media del grupo control prueba exploratoria ...................................................... 84 Tabla 6 media del grupo control prueba final .......................................................................... 84 Tabla 7 media prueba exploratoria grupo experimental .................................................. 85 Tabla 9 Rendimiento grupo experimental vrs grupo control ........................................... 86 ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Nomenclatura Inorgánica Prueba Exploratoria Grupo Control ................. 68 Ilustración 2 Nomenclatura Inorgánica Prueba Inicial Grupo Experimental .................. 69 Ilustración 3 Identificación de Compuestos Inorgánicos Prueba Exploratoria Grupo Control ...................................................................................................................................... 70 Ilustración 4 Clasificación de Compuestos Inorgánicos Prueba Exploratoria ............... 71 Ilustración 5 Formulación de Compuestos Inorgánicos Prueba Exploratoria ............... 72 Ilustración 6 Formulación de Compuestos Inorgánicos Prueba Exploratoria Grupo Experimental ............................................................................................................................ 73 Ilustración 7 Reacciones Inorgánicas Prueba Exploratoria Grupo Control ................... 74 Ilustración 8 Reacciones Inorgánicas Prueba Exploratoria Grupo Experimental ......... 75 Ilustración 9 Nomenclatura Inorgánica Prueba Final Grupo Control ............................. 76 Ilustración 10 Nomenclatura Inorgánica Grupo Experimental Prueba Final ................. 77 Ilustración 11 Identificación de Compuestos Inorgánicos Prueba Final G. Control ..... 78 Ilustración 12 Clasificación de Compuestos Inorgánicos Prueba Final Grupo Experimental ............................................................................................................................ 79 Ilustración 13 Formulación de Compuestos Inorgánicos Prueba Final Grupo Control80 Ilustración 14 Formulación de Compuestos Inorgánicos Prueba Final Grupo Experimental ............................................................................................................................ 81 Ilustración 15 Reacciones Inorgánicas Prueba Final Grupo Control.............................. 82 Ilustración 16 Material de Estudio Utilizado por Alumnos ................................................ 86 Ilustración 17 Metodología de Evaluación .......................................................................... 87 Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 9 Ilustración 18 Metodología utilizada por los Docentes (según docentes) ..................... 87 Ilustración 19 Técnicas de Enseñanza reportada por los Docentes .............................. 88 Ilustración 20 Opinión sobre la Parte Experimental por parte de los Docentes ........... 89 Ilustración 21 Actitud de los Estudiantes Hacia la Clase Observada Docentes.......... 90 Ilustración 22 Material Didáctico Utilizado por los Docentes de Química General ...... 90 Ilustración 23 Material Didáctico Utilizado por los Docentes según los Docentes ....... 91 Ilustración 24 Nivel de los Estudiantes al Cursar la Clase ............................................... 92 Ilustración 25 Preparación de los Docentes de acuerdo a los Estudiantes .................. 93 Ilustración 26 Edad de los Estudiantes que cursan la asignatura .................................. 94 Ilustración 27 Año de la Carrera que Cursan los Estudiantes ......................................... 94 Ilustración 28 Horas de Estudio dedicadas a la Clase ..................................................... 95 Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 10 INTRODUCCIÓN La presente indagación sobre las estrategias metodológicas utilizadas para enseñar química inorgánica en los cursos de Química General de la UNAH, investiga en su primera etapa qué estrategias metodológicas utilizan los docentes de dicha asignatura para luego, elaborar diferente material didáctico y aplicarlo en variadas estrategias metodológicas que faciliten el aprendizaje de la nomenclatura inorgánica, en dos secciones de Química General (QQ-103) de la UNAH. La sección experimental y el grupo control tendrán una prueba exploratoria para diagnosticar los conocimientos previos de los estudiantes, se trabajará con presentaciones en power point, mapas conceptuales, guía de estudio y técnicas grupales que faciliten el aprendizaje de dicho tópico. Al final del estudio del capítulo en cuestión se aplicó nuevamente la prueba diagnóstica para comparar los resultados obtenidos del grupo control y del grupo experimental. Finalmente se comparó el rendimiento obtenido por ambos grupos en el desarrollo de toda la unidad de química inorgánica y se evaluó por medio de los resultados obtenidos, posteriormente a la aplicación de la técnica y por medio de un cuestionario a los estudiantes, la estrategia metodológica que resulta más útil en la enseñanza de nomenclatura inorgánica. Las estrategias que resulten más efectivas pueden implementarse en la enseñanza de la nomenclatura inorgánica e inclusive puede adaptarse también en la instrucción de la química orgánica por los docentes que así lo estimen conveniente luego de la socialización de los resultados del estudio. El informe de esta tesis se divide en cuatro capítulos, en el primero se plantea el problema incluyendo justificación de la investigación, importancia del estudio, objetivos generales y específicos, preguntas e hipótesis de la indagación y finalmente la viabilidad de la misma. En el segundo capítulo se contempla el marco teórico referencial que contiene los elementos teóricos que sustentan la presente investigación como ser las bases de la nomenclatura inorgánica, los diversos enfoques en la enseñanza de la Química, los métodos, técnicas de enseñanza de Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 11 esta ciencia así como las estrategias que se pueden utilizar en la cátedra de la misma. El capítulo tres se centra en la metodología de la investigación como ser el tipo de investigación, variables, diseño de investigación, población, muestra, técnicas de recolección, registro y análisis de la información. Y para concluir es estudio el capítulo cuatro reporta los resultados obtenidos durante toda la investigación,proveniente de respuestas a las encuestas aplicadas a docentes y estudiantes de la asignatura de Química General (QQ-103) y resultados y análisis de las pruebas iniciales y finales aplicadas a un grupo control y a uno experimental. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 12 CAPÍTULO 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Los estudiantes de la Universidad Nacional Autónoma de Honduras de las carreras de Odontología, Microbiología, Biología y Enfermería al cursar Química General presentan dificultad en el aprendizaje de la Nomenclatura Inorgánica lo que provoca un bajo rendimiento al evaluar dicho contenido y dificultad al abordar temas posteriores que necesitan el dominio de la nomenclatura inorgánica; estos hechos han sido corroborados por la maestrante que realiza la investigación en más de veinte años de servir dicha asignatura y colegas que trabajan en diferentes secciones de la materia en mención, por tal razón es de vital importancia evaluar las estrategias metodológicas que usan los docentes que imparten la asignatura de Química General (QQ-103) y buscar nuevas que optimicen el aprendizaje de dicho tema. 1.1 Origen de la Investigación La química es una de las disciplinas integradas dentro del área de las ciencias de la naturaleza en la Educación Media (Leyes Educativas Hondureñas, Título VI, Capítulo) y superior (planes de estudio farmacia, medicina, odontología, microbiología etc);su objetivo principal se centra en el estudio de la materia, sus características, propiedades y transformaciones a partir de su composición intima (átomos, moléculas, etc.). Con la enseñanza de Química General se pretende que los alumnos comprendan y analicen las propiedades y transformaciones de la materia; Para conseguirlo, tienen que enfrentarse a un gran número de leyes y conceptos nuevos fuertemente abstractos, necesitan establecer conexiones entre ellos y entre los fenómenos estudiados y, por si fuera poco, se enfrentan a la necesidad de utilizar un Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 13 lenguaje altamente simbólico y formalizado junto a modelos de representación analógicos que ayuden a la representación de lo no observable (Pozo,2004). En la Universidad Nacional Autónoma de Honduras se brinda cada período un promedio de 45 secciones de Química General en un horario de 7 a.m. a 4 p.m. de la siguiente forma: 6 secciones de Química Fundamental, 19 secciones de Química General QQ-103, 6 secciones de Química Genera, 12 secciones de Química Médica I y 2 secciones de Química General para Ing. Industrial; estos cursos detallados por carrera corresponde al primer curso de Química en la vida universitaria de los jóvenes recién ingresados al Alma mater. En todas estas asignaturas se estudia tópicos en común como ser: sistemas de conversión, clasificación y propiedades de la materia, unidades químicas de más, configuraciones electrónicas y tabla periódica, nomenclatura inorgánica, enlace químico y reacciones de óxido reducción. Para estudiar los tópicos anteriormente mencionados y otros que no son comunes a todas éstas asignaturas de Química General, la base es la nomenclatura inorgánica con todos los subtemas que este capítulo implica como ser: número de oxidación, formación de óxidos ácidos, básicos, hidróxidos, sales binarias y ternarias, ácidos binarios y ternarios, hidruros, peróxidos etc.; pH ácidos, bases comunes y todas las reacciones químicas que estos compuestos implican. Al abordar temas como reacciones de óxido-reducción se tiene que manejar con fluidez los números de oxidación, formación de compuestos y todo lo que involucra la nomenclatura inorgánica, también al hablar acerca de cálculos en reacciones químicas (estequiometria), fórmulas empíricas y moleculares, enlace químico, preparación de soluciones etc. Los docentes con muchos años de experiencia en éste campo, veinte o treinta años en la enseñanza de Química General han observado como los estudiantes de primer ingreso poseen conocimientos previos diversos ya que pueden haberse graduado de una reconocida escuela bilingüe, de un renombrado centro educativo privado o público, de la educación nocturna o inclusive a distancia, en la ciudad capital o en el interior del país etc., lo que es evidente al momento de abordar el Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 14 tema de nomenclatura inorgánica y observar el desempeño de diversos grupos de estudiantes que aprenden éste tema a diferente ritmo y mostrando diferente rendimiento académico. Los docentes expertos al impartir los temas comparten la misma inquietud y llegan a la conclusión de que los tópicos que presentan mayor dificultad en el aprendizaje por parte de los alumnos son los seleccionados: Nomenclatura Inorgánica y Reacciones de óxido-reducción (REDOX). Al mismo tiempo los estudiantes al aprobar Química General deben tener bien afianzados los conceptos de ácido, base, sal, compuestos binarios, ternarios y todo lo relacionado con nomenclatura inorgánica ya que por ejemplo en Química Analítica se trabaja con métodos que implica soluciones de ácido y base en la que solo se nombra las sustancias involucradas, sin realizar ningún repaso, y si el estudiante no maneja éstos tópicos fracasará en ésta rama de la Química; al estudiar Química inorgánica igual se estudia muchas características físicas y químicas de compuestos inorgánicos que ya se estudiaron en química general. De igual forma al cursar Química Orgánica, los compuestos inorgánicos son utilizados como catalizadores de éstas reacciones por lo que es imprescindible conocer el nombre de dichos compuestos, su formulación y propiedades. Todos estos conocimientos de Química orgánica, analítica e inorgánica se unen finalmente al concluir la rama de la química de cualquier carrera del área biológica en fisicoquímica y especialmente en bioquímica. La unidad de Nomenclatura inorgánica se ha enseñado básicamente con clase magistral, resolución de algunas guías de trabajo y una o dos prácticas de laboratorio, tiempo en el cual el estudiante actúa en forma pasiva como receptor de la información y con muy poca participación en el aula, incluso los ejercicios de texto o las guía las desarrollan por su cuenta , por lo que es posible agilizar el aprendizaje de ambos temas utilizando herramientas audiovisuales (videos), prácticas virtuales, Tics (tecnologías de la información y comunicaciones), trabajos dentro del salón de Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 15 clase que involucren más la participación del estudiante, discusiones grupales, trabajo cooperativo etc. Para enriquecer el presente estudio se efectuó una exhaustiva revisión bibliográfica sobre los estudios relacionados con el tema de investigación en otros países ya que a nivel local no se reporta ninguno. Se encontró varios estudios cercanos a la presente investigación entre los cuales los más relevantes fueron los siguientes: el uso de un paquete tecnológico que reportó un grupo de investigadores cubanos en la revista Cubana de Química (Lemus,2006), hábitos y estrategias de estudio de un grupo de estudiantes de química en Argentina (Bullaude,2000); la enseñanza y aprendizaje de compuestos inorgánicos por medio de analogía que se reporta en la revista Eureka (Oliva,2005); estrategias para la enseñanza básica de química bajo una perspectiva lúdica (Alvarez,2005), entre estas nomenclaturas inorgánica, por medio de tutoriales, actividades lúdicas (Esteve,2008),videos, animación, uso de tics para aprender en formaautónoma expresión, comunicación, pensamiento crítico y reflexivo en diversos países de Latinoamérica. Se reporta el hallazgo de una investigación sobre estrategias para el aprendizaje de la Química de noveno grado apoyados en el trabajo de grupos cooperativos” para el cual se utilizó la técnica investigación-acción; entre otros. (Valero, 2009) En todos los trabajos de investigación reportados a nivel internacional para la enseñanza de la Química, así como en el presente estudio se utiliza diversas estrategias didácticas con el fin de lograr un aprendizaje significativo, que supere la simple repetición del conocimiento y que elabore u organice el contenido, descubriendo y construyendo significados para encontrar sentido en la información (Díaz,1999). Al interior de los cursos de Química General se puede propiciar la consumación de diversas actividades de clase, contrastando enfoques pedagógicos, haciendo uso de diversas técnicas lúdicas y tecnológicas que faciliten el aprendizaje de la nomenclatura inorgánica y propicien un aprendizaje significativo de la misma Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 16 que coadyuve la instrucción de las demás ramas de la química y por ende el desarrollo profesional de los estudiantes del área de la salud de la UNAH. Resultará de suma importancia investigar que estrategias metodológicas facilitan el aprendizaje de la Nomenclatura Inorgánica en los cursos de Química General de la UNAH por lo que se plantea el siguiente problema de investigación: . 1.2 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN La Química, presente en todo lo que nos rodea, ha sido fundamental para el desarrollo de nuestras sociedades y para el aumento progresivo de la calidad de vida. En su afán de estudiar y generar nuevo conocimiento sobre la naturaleza de la materia, la Química crea nuevas sustancias, explora nuevas fuentes de energía y ofrece soluciones a la demanda de nuevos fármacos, materiales y mejores alimentos. La Química es la ciencia de las moléculas, sus componentes, estructuras, propiedades y transformaciones químicas (reacciones) (Burns,2003). Los átomos se unen entre sí formando moléculas, que determinan las propiedades de la materia. Así, todo lo que nos rodea puede expresarse y explicarse a través de la Química. La investigación científica actual contribuye a la mejora de nuestra calidad de vida, trabajando en los grandes retos alimentarios, energéticos, medioambientales, sanitarios, sociales, etc. (Timberlake,2008) Dada la importancia citada de la química, resulta de vital naturaleza su aprendizaje (Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid 2011). Diversos autores entre ellos (Pozo, 2004) comparten su preocupación por la problemática que presenta la educación, en este caso sobre el aprendizaje de las Ciencias Naturales y en particular de la Química; se torna cada vez más urgente proponer diferentes formas didácticas para relacionar las experiencias de la vida Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 17 cotidiana con la temáticas propias de ésta ciencia de la naturaleza y así facilitar el proceso de enseñanza- aprendizaje de la misma (Pozo,1999). Las Ciencias Naturales, en especial Química por ser ciencia de tipo experimental requieren el uso de metodologías y técnicas particulares para afianzar los conceptos teóricos, entre los que se encuentra principalmente la realización de prácticas de laboratorio y laboratorios virtuales, el uso de material didáctico especial como ser: láminas, videos, modelos etc. para el aprendizaje de nomenclatura inorgánica lo que además motiva a los estudiantes de primer ingreso de la UNAH a desarrollar destrezas que faciliten el aprendizaje de la Química y afianzar el entendimiento de la nomenclatura inorgánica. En los diversos cursos de Química General que se imparten en la Universidad Nacional Autónoma de Honduras los alumnos estudian el capítulo de Nomenclatura Inorgánica en el segundo parcial de las diferentes asignaturas y en el cual se observa una evidente dificultad en el aprendizaje y descenso de 30% el rendimiento académico (Química General I curso intensivo 2011), que incide grandemente en su promedio final por lo que se ensayan diversas estrategias metodológicas utilizadas para la enseñanza de dicho tema. El estudio en mención beneficiará la labor docente de la persona que realiza dicha indagación y de otros docentes que comparten la preocupación de la dificultad que se observa en la enseñanza de dichos tópicos ya que pretende que el docente busque nuevas alternativas de enseñanza como ser el uso de grupos cooperativos y actividades lúdicas que sin duda contribuirán al mejor rendimiento de los estudiantes de Química General (QQ-103) además de las prácticas de laboratorio que se llevan a cabo. La presente investigación es una inquietud que nace de más de veinte años de laborar como docente de Química General, expectación compartida también por otros catedráticos. Dicho proyecto se enmarca en aspectos puntuales del problema y Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 18 propone nuevas tendencias al desarrollo de metodologías y ejecución de técnicas didácticas encaminadas al beneficio formativo del alumno. La ejecución del estudio es factible ya que aunque en la clase se trabaja en forma coordinada en cuanto a contenido, realización de prácticas de laboratorio y fechas de evaluación, hay libertad de cátedra para aplicar el modelo educativo que se considere conveniente, evaluar como mejor convenga tanto al docente como al estudiante, además aplicar las técnicas y estrategias que se consideren oportunas; unido a esto está la actitud del estudiante que tiene como principal objetivo aprobar la clase por lo que colabora con las actividades que se le pide y por ser de primer ingreso fácilmente se le puede concientizar de que con el trabajo que se está haciendo para el desarrollo de los temas va a tener un mejor aprendizaje. Los resultados del estudio serán valiosos aún y no se comprueba la hipótesis la importancia radica en alcanzar los objetivos propuestos al inicio de la investigación para compartirse con los demás compañeras para que también ellas puedan experimentar la implementación de las técnicas, metodologías y estrategias que resulten más fructíferas con sus estudiantes, en las diversas secciones de Química General (QQ-103); situación que beneficiará a los estudiantes de dicha asignatura a lograr un aprendizaje significativo, desarrollar conocimiento cognitivo, metacognitivo y apropiarse de conocimiento de nomenclatura inorgánica que serán conocimientos previos sólidos para los posteriores cursos de Química General que tomen. 1.3 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO El estudio es de vital importancia ya que en los últimos años el número de estudiantes que cursa Química General (QQ-103) ha aumentado hasta 800 estudiantes por período académico y es conocido que los docentes que imparten la asignatura solo utilizan la clase magistral para desarrollarla; además por experiencia propia y de los docentes que imparten la asignatura es conocido que el tema de nomenclatura inorgánica se les dificulta mucho a los estudiantes que cursan la asignatura en mención. Los resultados de la presente investigación pueden ser socializados con dichos docentes para que puedan aplicar diversas estrategias Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 19 metodológicas comprobadas y así facilitar en aprendizaje del tema que ayudará al mejor desarrollo de la asignatura. 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN Objetivosgenerales 1. Indagar en el proceso de implementación de las estrategias metodológicas en la clase de Química General (QQ-103) de la Universidad Nacional Autónoma de Honduras. 2. Conocer el impacto de la implementación de estrategias metodológicas novedosas en la enseñanza de Química Inorgánica en dos secciones de Química General (QQ-103) de la Universidad Nacional Autónoma de Honduras. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Investigar las estrategias que utilizan los docentes que imparten la asignatura de Química General (QQ-103) de la Universidad Nacional Autónoma de Honduras. 2. Caracterizar la metodología que utilizan los catedráticos de Química General para la enseñanza de nomenclatura inorgánica. 3. Determinar el equipo y el material didáctico que utilizan los docentes de Química General (QQ-103) de la UNAH para instruir nomenclatura inorgánica. 4. Seleccionar estrategias metodológicas utilizadas a nivel internacional para la enseñanza de nomenclatura inorgánica y adaptarlas en la instrucción de éste tópico en la asignatura de Química General QQ-103 5. Analizar el rendimiento académico antes y después de utilizar diferentes estrategias metodológicas. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 20 1.5 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ¿Qué metodología utilizan los catedráticos de Química General para la enseñanza de nomenclatura inorgánica? ¿Qué equipo y material didáctico utilizan los docentes de Química General de la UNAH para instruir nomenclatura inorgánica? ¿Qué metodología reporta la bibliografía para la instrucción de nomenclatura inorgánica? ¿Cuáles estrategias metodológicas facilitan el aprendizaje de Nomenclatura Inorgánica? ¿Cuál fue el rendimiento académico de los estudiantes de Química General después de haber estudiado Nomenclatura Inorgánica por medio de diferentes estrategias metodológicas 1.6 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN Hi La implementación de estrategias metodológicas novedosas mejora el rendimiento académico en el tema de nomenclatura inorgánica en los estudiantes de Química General (QQ-103) de la UNAH. Ho La implementación de estrategias metodológicas novedosas no mejora el rendimiento académico en el tema de nomenclatura inorgánica en los estudiantes de Química General (QQ-103) de la UNAH. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 21 1.7 VIABILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN La presente investigación es factible en todo aspecto ya que los recursos financieros necesarios para la realización de la misma no son elevados, se necesita papel de diferente tipo para la elaboración de material didáctico, fotocopias, marcadores, lápices etc. En el aspecto de recursos humanos las docentes que imparten la asignatura están dispuestas a colaborar con dicha investigación, que posteriormente le puede también ayudar principalmente a la catedrática del grupo experimental. En cuanto a tiempo; el estudio se puede llevar a cabo en cualquiera de los tres períodos del año 2012 ya que dicha asignatura se sirve todos los períodos y tiene una alta demanda de cupos (16 secciones en el segundo período de 2011, 28 secciones en el primer período de 2012 y 6 secciones en el curso intensivo del 2012).Finalmente la maestrante labora en la UNAH, lugar donde se llevará a cabo la investigación. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 22 CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL 2.1 EL MUNDO DE LA QUÍMICA La Química es la rama de las Ciencias Naturales que estudia la composición, estructura, propiedades y reacciones de la materia. La Química está en todas partes ya que todo lo que vemos, tocamos y olemos contiene una o más sustancias químicas. Hoy en día se conocen alrededor de 25 millones de sustancias Químicas y aumentan vertiginosamente 5 millones cada año, tanto de origen natural como sintético (Burns, 2003). Un químico es un material utilizado o es el producto de un proceso. Los procesos Químicos tienen lugar todos los días en la naturaleza y en el cuerpo, así como los laboratorios Químicos, plantas de fabricación y laboratorios farmacéuticos; por otro lado una sustancia es un compuesto Químico que consta de un tipo de materia y siempre tiene la misma composición y propiedades dondequiera que se encuentre; (Timberlake, 2008) están presentes en los alimentos, medicamentos, productos vitamínicos, productos agrícolas (herbicidas, pesticidas), productos de limpieza, cosméticos, ropa, materiales de construcción, pinturas, pegamentos, automóviles, aviones, equipo electrónico y deportivo etc. (Burns, 2003). La Química hace factible la tecnología de hoy, desde chips de computadora hasta cristales líquidos de calculadoras, monitores y fibras ópticas para internet; además brinda nuevos materiales que nos visten, abrigan y recrean en forma de trajes especiales, espaciales, trajes de baño materiales aislantes, raquetas , cañas de pescar etc. (Burns, 2003). Los Químicos trabajan para compañías que elaboran diversos productos como ser: pinturas, plásticos, fertilizantes, fibras textiles, recubrimientos para pisos, películas fotográficas, automóviles, bicicletas, aviones etc. En aras de mejorar la calidad de vida del ser humano. También analizan muestras para comprobar su calidad, otros investigan y perfeccionan nuevos productos o se ocupan de cerciorarse que no sean dañinos para el ambiente. Los químicos también laboran en Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 23 universidades del extranjero son investigadores al servicio de éstas o del gobierno y en la enseñanza de la misma (Burns, 2003). Por lo expresado anteriormente la química es inherente al ser humano ya que en nuestro organismo ocurren a cada instante reacciones químicas que nos ayudan a desempeñar nuestras actividades cotidianas y el ser humano permanece todo el tiempo en contacto con sustancias químicas desde el momento de aseo, alimentación, mientras nos vestimos, transportamos y trabajamos utilizando herramientas tecnológicas. 2. 2 NOMENCLATURA INORGÁNICA Los nombres de muchos compuestos químicos provenían de los días que se encontraba en apogeo la alquimia, como el oleo de vitriolo al ácido sulfúrico, azogue, Hg, y Cinabrio, HgS, nada revelaban sobre los componentes de un producto químico hasta que varios científicos (Boyle, Lavoisier, Morveau, Berthollet y Fourcroy) iniciaron un sistema de nomenclatura para expresar la naturaleza química o la composición de la sustancia. Boyle dividió las sustancias en dos partes: compuestos y elementos. Los elementos o sustancias más simples que son imposible de descomponer que se ubican en la tabla periódica y los compuestos o sustancias formadas por dos o más elementos (Timberlake,2008). En 1921 la comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica de la Asociación Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), se reunió y estableció las reglas que con algunas revisiones, gobiernan la nomenclatura química moderna. De acuerdo con estas reglas, los nombres de los compuestos inorgánicos están estructurados de tal forma que a cada compuesto puede dársele algún nombre a partir de su fórmula y a cada una hay un nombre específico. La porción más positiva (el metal, el ión monoatómico o poliatómico positivo, el ión hidrógeno o los no metales menos electronegativos) se escribe primero y se Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 24 menciona al final. La porción más negativa (el no metal más electronegativo o el ión monoatómicoo poliatómico negativo ) se escribe al final y ocupa el primer lugar del nombre. Las reglas adicionales dependen del carácter del compuesto, si es binario contiene dos elementos diferentes ternario contiene tres elementos diferentes ya sea ácido, base o sal. (Seese,2005) 2.2.1 COMPUESTOS BINARIOS En general todo compuesto binario ya sea formado por metal con no metal o por dos no metales se nombran de la siguiente forma : Al más electronegativo (derecha) se le añade la terminación “uro” ó “ido” al nombre de éste elemento, la preposición “de” y el nombre del elemento menos electronegativo (izquierda) sin modificar ejemplo: MgCl2 se llama cloruro de magnesio, Al2O3 óxido de aluminio los subíndices proceden del cruce de cargas para asegurar la neutralidad eléctrica del compuesto. Si el elemento menos electronegativo (izquierda) origina más de un compuesto se puede nombrar de la siguiente forma: Cuando los dos elementos son no metales , se indica la cantidad de átomos de cada elemento con los prefijos griegos (mono: 1, di: 2, tri:3, tetra: 4, penta: 5, hexa: 6, hepta: 7, octa :8, nona:9, deca: 10, excepto el caso del prefijo mono que se usa sólo para el segundo no metal) ejemplo: PCl5 pentacloruro de fósforo, N204 tetraóxido de dinitrógeno.(Seese.2005;Burns.2003) La forma más común para nombrar compuestos binarios iónicos o sea formados por metal- no metal es utilizando siempre la terminación “uro” para el elemento más electronegativo e indicando la carga del metal por un número romano y entre paréntesis. Ejemplo: FeCl2 cloruro de hierro (II) ya que el subíndice dos del cloro pertenece a la carga del metal por el intercambio de cargas para asegurar la neutralidad eléctrica del compuesto (Burns.2003) ; a éste sistema se le conoce como stock en honor al químico Alemán Alfred Stock; la IUPAC prefiere el uso de este sistema (Daub . 2005;Burns.2003) Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 25 El tercer tipo de nomenclatura es la común de acuerdo a la raíz latina del elemento y además con la terminación “oso” para el menor estado de oxidación e “ico” para el mayor estado de oxidación; por ejemplo el hierro posee el catión Fe2+ ión ferroso y el Fe3+ férrico por lo que puede formar el FeBr2 bromuro ferroso o el FeBr3 bromuro férrico. .(Daub,2005;Burns,2003) 2.2.2 COMPUESTOS TERNARIOS Y SUPERIORES Para nombrar estos compuestos se sigue el mismo procedimiento utilizado para los compuestos binarios, con la variante de que en este caso se utiliza el nombre o fórmula del ión poliatómico; algunos de éstos iónes poliatómicos tienen la terminación “ato” e “ito”, la diferencia radica en que el ión con sufijo “ato” tiene un oxígeno más que el ión con sufijo “ito”, por ejemplo SO4 2- es ión sulfato y SO3 2- es ión sulfito; otros iones poseen nombres específicos como el OH- hidroxilo, CN-cianuro, NH4 + amonio, posterior a nombrar estos iones se añade el nombre del metal con cualquiera de las tres nomenclaturas anteriormente señaladas, sistemática, IUPAC o stock. En este caso estos compuestos corresponden a sales (unión de metal con un ión poliatómico negativo) .(Daub,2005;Burns,2003) Si se trata de una base o hidróxido, compuesto que contiene un ión metálico y uno o más iones hidroxilo, se nombra el ión como hidróxido y el nombre del metal por ejemplo el KOH hidróxido de potasio (Daub,2005;Burns,2003). Los ácidos compuestos que en solución producen iónes H+, poseen nombres específicos por ejemplo H2SO4 es el ácido sulfúrico. .(Daub,2005;Burns,2003). 2.3 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES 2.3.1 ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA. Los estudiantes tienen conceptos erróneos en cuanto al aprendizaje de la Química por ejemplo: aprender química consiste en reproducir de la mejor manera lo que el profesor explica en el salón de clase; el conocimiento científico es útil cuando se trabaja en el laboratorio pero no sirve de nada en la vida cotidiana; hacer ciencia Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 26 implica ser una persona aburrida y pasar encerrado en el laboratorio; el conocimiento científico mejora la vida de la gente y sustituye las demás formas del saber(Pozo,2004). Para contrarrestar las ideas erróneas de los estudiantes, los pedagogos proponen una nueva cultura educativa que implica transformar la mente en quien aprende. Aprender Química debe ser una tarea de comparar y diferenciar modelos, no de adquirir saberes absolutos y verdaderos, el llamado cambio conceptual necesario para que el alumno progrese desde sus conocimientos intuitivos hacia los conocimientos científicos y esto requiere pensar en diversos modelos y teorías desde los que puede interpretarse la realidad; además la ciencia es un proceso, no solo un producto acumulado en forma de teoría y es necesario trasladar a los alumnos ese carácter dinámico de los saberes científicos.(Pozo,2004) La educación de las ciencias naturales es un proceso de culturización social que trata de llevar a los estudiantes más allá de los límites de su propia experiencia a fin de habituarse con nuevos métodos de explicación, nuevas formas de lenguaje y nuevos estilos de desarrollo del conocimiento. El aprendizaje de las ciencias no ocurre de forma espontánea sino que requiere de ayuda para conseguirlo. Por lo anterior se deduce lo importante que es el rol del profesor como guía, mediador y facilitador del proceso de enseñanza aprendizaje.(Pozo,2004) 2.3.2 ENFOQUE TRADICIONAL El modelo tradicional en la enseñanza de las ciencias naturales y en particular química se encuentra muy arraigado en la práctica educativa aunque en ocasiones se muestra lo contrario en el currículo. El modelo tradicional en la enseñanza ha logrado hacer creer en la mente de los estudiantes y docentes que dicho método es suficiente para que se produzca el aprendizaje del conocimiento científico; La Metodología en éste modelo consiste en: explicación clara y rigurosa por medio de la clase magistral (Pozo, 2004) Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 27 2.3.3 ENFOQUE POR DESCUBRIMIENTO La enseñanza por descubrimiento se basa en que los alumnos aprenden ciencia haciendo ciencia, debe fundamentarse en experiencias que le permitan investigar y reconstruir los principales descubrimientos científicos; El inconveniente es que como el estudiante no tiene la suficiente preparación y experiencia de un científico, y no está dotado de capacidades intelectuales similares, no podría solventar los problemas que resuelve un científico, por lo que el profesor debe estar siempre de guía para encausar tal situación. Los autores antagónicos a este enfoque plantean que esta enseñanza sería accesible para muy pocos alumnos; la metodología que utiliza éste enfoque es la investigación científica. (Pozo, 2004) 2.3.4 ENFOQUE EXPOSITIVO El modelo expositivo para algunos educadores, como Ausubel, consiste en fomentar la comprensión o el aprendizaje significativo de las ciencias naturales no hay que recurrir tanto al descubrimiento sino a mejorar la eficacia de las exposiciones. Este modelo según su precursores consiste en transformar el significado lógico en psicológico o sea lograr que los estudiantes asuman sus propios significados científicos; este modelo se preocupa por el conocimiento científico y deja de un lado el aspecto procedimental y actitudinal; según los representantes de este enfoque expositivo se requiere un determinado desarrollo cognitivo y de dominio de la terminología científica, la metodología que utiliza éste enfoque es lecturas, discusiones, experiencias y exposiciones y la creación de mapas conceptuales entre los conocimientos previosy los nuevos. (Pozo, 2004) 2.3.5 ENFOQUE POR CONFLICTO COGNITIVO La enseñanza del conflicto cognitivo busca confrontar las concepciones del alumno con situaciones conflictivas para lograr un cambio conceptual por medio de la sustitución de teorías más potentes. En este modelo los contenidos procedimentales y actitudinales se consideran superficialmente. Según sus críticos sus criterios no difieren tanto con los de la educación tradicional y la enseñanza Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 28 expositiva, en el sentido que comparten la idea de que la meta del currículo de ciencias debe ser que los alumnos dominen y comprendan los sistemas conceptuales en los que se basa el conocimiento científico; la metodología recomendada en éste enfoque es tanto técnicas expositivas como no expositivas. (Pozo, 2004) 2.3.6 INVESTIGACIÓN DIRIGIDA La enseñanza mediante la investigación dirigida considera que para lograr cambios profundos, conceptuales, procedimentales y actitudinales en los alumnos, es necesario situarlos en un contexto de actividad similar al que vive un científico bajo la supervisión del profesor, igual como se hace en el enfoque de enseñanza por descubrimiento; la diferencia entre estos dos enfoques radica en que la investigación guiada está orientada a la construcción social de teorías y conocimientos la metodología es la resolución de problemas tanto teóricos como prácticos. (Pozo, 2004) 2.3.7 CONTRASTACIÓN DE MODELOS La enseñanza por contrastación de modelos propone que el alumno pueda enfrentarse a los mismos problemas que se han planteado los científicos pero en diferente contexto. Este modelo, como su nombre lo indica, rescata lo valioso de los modelos detallados anteriormente, analizándolos de forma crítica y haciendo crítica al mismo modelo. Para los representantes de la teoría del conocimiento, la enseñanza de ciencias naturales involucra una continua contrastación entre modelos más que la superación de un modelo por otro; la metodología en éste enfoque se basa en diálogos para contrastar los diferentes enfoques. (Pozo, 2004) Por otro lado de la mano de los diferentes enfoque pedagógicos está la presencia de las tecnologías de información y comunicación (TIC). Actualmente el ser humano se desenvuelve en espacios comunicativos, físicos, mentales, cibernéticos y sociológicos diferentes a los tradicionales, lo que conlleva Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 29 inevitablemente a cambios en el proceso educativo, con nuevas reglas y principios que se deben implementar en la enseñanza de ciencias naturales. Esta área del saber no es la excepción, en la enseñanza aprendizaje de Química General y en particular de la nomenclatura inorgánica es conveniente utilizar herramientas tecnológicas como presentaciones manejando data show, exposición de videos sobre reacciones ácido base, prácticas de laboratorio en línea; puede también ensayarse con video conferencias vía Skype, desarrollo de guía y pruebas en línea y obviamente la comunicación maestro- alumno por medio de una aula virtual o simplemente vía correo electrónico. Las tecnologías digitales permiten llevar a la práctica más cómodamente y con mayor eficiencia los principios de la pedagogía constructivista, que se aplica en varios enfoques de la enseñanza de ciencias naturales, de como el maestro centra el aprendizaje en el alumno, que experimenta y elabora sus propios contenidos en contacto virtual con la fuente del saber; de la enseñanza frontal unidireccional al aprendizaje interactivo para generar nuevas formas de almacenamiento, de acceso y presentación de la información; de la reproducción de aprendizaje transmitido, al aprendizaje por descubrimiento del mismo alumno; del aprendizaje para los exámenes del profesor a la autoevaluación, al metaprendizaje, de manera metacognitiva y autodirigida; de los entornos rígidos, estándares y promedios del aula de clase a entornos, multimediales , multidireccionales e individualizados según las condiciones , ritmo, expectativas, intereses y proyecto de cada alumno y de cada grupo de alumnos. 2.3.8 DIFICULTADES EN LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA El cambio conceptual es necesario en el estudio de la química. Concepción continua y estática de la materia, se ve representado como un todo indiferenciado. Indiferenciación entre cambio físico y cambio químico. Atribución de propiedades macroscópicas a átomos y moléculas. Identificación de conceptos como, por ejemplo: Sustancia pura y elemento. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 30 Dificultades para comprender y utilizar el concepto de cantidad de sustancia. Dificultades para establecer las relaciones cuantitativas entre: masas, cantidades de sustancia, numero de átomos, etc. Explicaciones basadas en el aspecto físico de las sustancias implicadas a la hora de establecer las conservaciones tras un cambio de la materia. Dificultades para interpretar el significado de una ecuación química ajustada. Estas dificultades de aprendizaje vendrían determinadas por la forma en que el alumno organiza sus conocimientos a partir de sus propias teorías implícitas sobre la materia o nomenclatura inorgánica. Así la comprensión de las teorías científicas implicaría superar las restricciones que imponen las teorías implícitas que mantienen los alumnos que se diferencian de las primeras en una serie de supuestos subyacentes de carácter: epistemológico, ontológico y conceptual. Comprender la química implicaría un cambio en la lógica a partir de la cual el alumno organiza sus teorías (cambio epistemológico) (Pozo,2004). El cambio conceptual implicaría un cambio en el conjunto de objetos asumidos en su propia teoría (cambio ontológico). La última fase de desarrollo implicaría aceptar la existencia de sistemas en los que el conjunto de interacciones ayudarían a comprender desde distintos puntos de vista, los mecanismos de los cambios que experimenta el sistema y a predecir sus propiedades. Comprender la química implicaría un cambio en el marco en que se inscriben los conceptos implicados. Frente a una visión centrada en los hechos y en las propiedades observables de las sustancias, se hace necesario comprender la materia como un complejo sistema de partículas en continua interacción. (Cambio conceptual) (Pozo,2004). Desde el punto de vista de la enseñanza, de estos tres supuestos: epistemológicos, ontológicos y conceptuales que caracterizan las teorías mantenidas por el alumno, el que más nos interesa es el tercero, el relativo a las dificultades conceptuales del aprendizaje de las teorías químicas. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 31 La mayor parte de los contenidos de la química inorgánica pueden organizarse en torno a tres núcleos conceptuales fundamentales: La naturaleza corpuscular de la materia La conservación de propiedades de la materia y nomenclatura inorgánica y Las relaciones cuantitativas El acceso a estas tres estructuras conceptuales requiere diversas formas de cambio conceptual y facilita una asimilación más adecuada de múltiples conceptos específicos de los que son dependientes y que han sido el objeto de la mayor parte de las investigaciones realizadas hasta ahora. Estos tres núcleos estarían directamente relacionados con el uso de los tres esquemas conceptuales imprescindibles para la comprensión de la ciencia: Interacción, conservación y cuantificación.(Pozo,2004) Desde el punto de vista epistemológico también ocurre así: No es imprescindible una visión mecanicista de la materia(visión física) para interpretar el mundo químico. Ejemplo el átomo físico y el átomo químico incluyen opciones epistemológicas distintas. El primero es teórico; el segundo es empírico. Estudiando de modo empírico el comportamiento de los gases y las leyes de las reacciones químicas, para llegar al concepto daltoniano de átomo como “la proporción de masa más pequeña por unidad de volumen” de cada elemento que interviene en dichas reacciones. Por tanto se podría desarrollar la química sin necesidad de teoría de partículas. El modelo corpuscular del alumno esta denominado fundamentalmente por lo perceptivo; 1. Supera lo que percibe y pasa a usar un modelo abstracto en el que la mayoría de los postulados son imperceptibles e incluso increíbles. 2. un proceso largo y difícil de construir. Concepciones inducidas a través del lenguaje.(modelo corpuscular: dicho de un sistema filosófico que admite la Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 32 materia elemental los corpúsculos) corpúsculos: muy pequeña célula, molécula, partícula ó elemento. Los estudiantes encuentran bastantes dificultades para aceptar y utilizar el modelo corpuscular en sus interacciones de las propiedades de la materia y como este modelo interpretativo se encuentra bastante alejado de la percepción y la intuición inmediata. Así encontraríamos que, aunque los alumnos lleguen a vislumbrar en algunas tareas o situaciones la posibilidad de un mundo discontinuo oculto en el mundo continuo que ven a diario, tienden a regresar a sus teorías intuitivas, mucho más próximas al mundo que los rodea, por dos razones: La creencia común en el conocimiento cotidiano, en la semejanza entre las causas y los efectos. Un problema de representación de lo no observable. Si las imágenes que los alumnos perciben del mundo no son suficientes para comprender la estructura de la materia, la enseñanza no logra proporcionarles sistemas de representación alternativos que les permita comprender su naturaleza. La mayoría de los alumnos utilizan muy poco el modelo corpuscular en sus explicaciones cuando tienen que interpretar algún fenómeno químico cotidiano o escolar. Cuando se enfrentan a un problema, espontáneamente recurren a interpretaciones en las que describen el fenómeno a partir de las propiedades macroscópicas de la materia mucho más cercanas a las dimensiones “físicas” del mundo real, frente a las microscópicas del modelo corpuscular. Sin embargo, tienen pocos problemas para aceptar la existencia de esas diminutas partículas a las que se hace referencia en la escuela, eso sí, asignándoles todas aquellas propiedades que atribuyen al mundo que les rodea. (Pozo,2004) Hay dos cuestiones relativas a la comprensión y utilización del modelo corpuscular: cuando y como se utiliza. Este modelo lo utilizan en mayor proporción cuando se trata de explicar un fenómeno que cuando se trata de describirlo. La Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 33 utilización del modelo corpuscular es muy escasa. Esto lleva a pensar que, en muchos casos, la ausencia de respuestas microscópicas espontaneas no es debida a la incomprensión de los modelos corpusculares, sino mas bien a la coexistencia de las interpretaciones microscópicas en términos de las partículas constituyentes de la materia y macroscópicas en términos de parámetros físicos observables en un mismo sujeto, a las que este recurre en función de la demanda de la tarea. Se utiliza para ayudar a superar la dificultad de los estudiantes para interpretar, en términos de interacciones dentro de un sistema, las relaciones entre las partículas, y, especialmente, en la incomprensión de tres nociones fundamentales, que chocan con teorías alternativas muy consistentes basadas en la apariencia observable de la materia: El movimiento intrínseco de las partículas que constituyen la materia, El mecanismo implicado en los cambios y La idea de vacío. Existe un diferente tratamiento conceptual cuando se trata de representar los diferentes estados de la materia. Los alumnos interpretan la materia de forma continua y estática frente a la visión dinámica de los modelos científicos. Los alumnos conciben la materia tal como la perciben. La conservación de las propiedades no observables de la materia es una parte importante de los contenidos de química y está relacionada con el estudio de las transformaciones de la materia. Las ideas que los alumnos tienen sobre este tema son las siguientes: Entienden la conservación de la masa y de la sustancia como problemas independientes. La conservación o no de la materia depende de las características observables del sistema. Explican lo que cambia en el sistema no lo que permanece. No diferencian entre cambio físico y cambio químico. Aparecen interpretaciones de los cambios en términos de transformación y conservación de la sustancia con pérdida de masa. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 34 Aprender química requiere reconocer la existencia de propiedades no observables de la materia que se conservan a pesar de los cambios que esta experimente. Existen dificultades específicas para comprender la conservación de la materia. Estas se dan a nivel de los conceptos de masa y sustancia. Estas son dos propiedades que desde el punto de vista de la química, están directamente relacionadas y dependen de los cambios en la estructura microscópica de la materia. Para el alumno, la conservación de la materia viene fundamentalmente afectada por la percepción que tiene del problema. 2.4 MÉTODOS DE ENSEÑANZA EN QUÍMICA La palabra método deriva de las raíces griegas metá (hacia lo largo) es un sufijo que da la idea de movimiento y odos (camino); Por su estructura verbal , la palabra quiere decir “camino hacia algo”, o sea esfuerzo para alcanzar un fin o realizar una búsqueda. El método se define como: el camino a seguir mediante una serie de operaciones, reglas y procedimientos fijados, para alcanzar un determinado fin que puede ser material o conceptual. (Castellón,2005) En un orden lógico y en la forma de razonar los conocimientos se habla de diferentes métodos: intuitivo, trascendental, fenomenológico, semiótico, axiomático, reductivo, genético, formalista, por demostración, por definición, inductivo, deductivo, analítico, sintético, experimental, etc. Según las escuelas filosóficas los métodos anteriormente mencionados son reducidos a: hermenéutico, lingüístico, empírico-analítico, fenomenológico y dialéctico. Cada uno de los dominios comporta objetivos específicos y una manera de proceder que le es propia; los métodos ayudan a una mejor utilización de los medios para acceder al conocimiento (Castellón ,2005). El método es el camino que conduce a la ciencia, por lo que requiere de un orden el científico debe saber que es lo que busca y planear la mejor manera de lograrlo, así como seleccionar los recursos idóneos aplicando los procedimientos más adecuados en cada caso. Para ello se sirve de reglas y técnicas que han resultado Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 35 eficaces en el pasado, las cuales perfecciona a la luz de la experiencia y del análisis racional.(Castellón, 2005) Según Eddie Vargas las ciencias formales solo hacen uso de procedimientos racionales que son: la deducción, la inducción y la inferencia por analogía y empíricos: observación y experimentación. La deducción consiste en el paso de lo universal a lo particular; en ir del todo a las partes (desde este punto de vista coincide con la síntesis). En consecuencia es el procedimientoracional más seguro. Ejemplo: Los seres vivos están formados por células. El árbol es un ser vivo, el tigre es un ser vivo. Por lo tanto ambos están formados por células. La inducción consiste en el paso de lo particular a lo universal; o dicho de otra manera, consiste en ir de las partes al todo (desde un punto de vista coincide con el análisis). Ejemplo: El oro se dilata con el calor. La plata se dilata con el calor. El platino se dilata con el calor, etc. Todos los metales se dilatan con el calor. La inferencia por analogía consiste en que a partir de la semejanza en cierto aspecto entre cosa que se comparan, se infiere la semejanza en otros aspectos. Ejemplo: Si los felinos actuales tienen dientes caninos desarrollados, garras para sujetar a su presa y agilidad para el salto, podemos inferir que el animal felino que ha sido descubierto, el cual poseyó una mandíbula con dientes caninos desarrollados, debió poseer agilidad para el salto y garras para sujetar a su presa. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 36 El método más recomendado en ciencias naturales es inductivo que conlleva una serie de procedimientos para lograr su fin como ser: análisis, intuición, observación, ejemplificación, analogía, experimentación, generalización e ilustración.(Vargas,1998) Métodos en cuanto a la forma de razonamiento: Método deductivo Método inductivo Método analógico comparativo Métodos en cuanto a la coordinación de la materia: Método lógico Método psicológico Método simbólico verbalístico Método intuitivo Métodos en cuanto sistematización de la materia: Rígido Semirrígido Ocasional Métodos en cuanto a las actividades de los alumnos: Método activo Método pasivo Métodos en cuanto a la globalización de los conocimientos: Método de globalización Método no globalizado o de especialización Métodos en cuanto a la relación entre maestro y alumno: Método individual Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 37 Método recíproco Método colectivo Métodos en cuanto a la aceptación de lo enseñado: Método dogmático Método heurístico Método en cuanto al trabajo del alumno Método de trabajo individual Método de trabajo colectivo Método mixto de trabajo 2.5 TÉCNICAS DE ENSEÑANZA EN LA QUÍMICA Es el recurso didáctico al cual se acude para concretar un momento de la lección o parte del método en la realización del aprendizaje; no existe técnicas viejas o nuevas, solo hay técnicas útiles. La mejor técnica es aquella que preste mejor utilidad y el logro de los objetivos propuestos en el grado máximo. Eddie Vargas en su antología cita algunas técnicas adecuadas en la enseñanza de Ciencias Naturales como ser: Expositiva Panel Discusión en grupos pequeños Phillips 66 Diálogos simultáneos Simposio Mesa redonda Conferencia Seminario de investigaciones y trabajo Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 38 Diálogo Técnicas aplicadas a la enseñanza de las ciencias naturales La demostración Las excursiones educativas Técnica de resolución de problemas Técnica de laboratorio LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO La presencia de las prácticas de laboratorio en los programas de estudios de Química es muy importante por ser parte esencial de las ciencias naturales y por lo que aportan al proceso formativo de los alumnos, de ahí que no pueden ser excluidas de su aprendizaje y la atención especial que merecen. Sobre la gran importancia que reviste las prácticas en el laboratorio docente para la enseñanza de la química, se han expresado muchos juicios interesantes, tanto por parte de especialistas como por pedagogos. Las prácticas de laboratorio contribuyen a lograr en los alumnos una serie de hábitos prácticos y de habilidades en el manejo de los aparatos, utensilios, reactivos y otros equipos, en el diseño y montaje de aparatos, en la ejecución de operaciones química. El objetivo fundamental de los trabajos prácticos es fomentar una enseñanza más activa, participativa, donde se impulse el método científico y el espíritu crítico. De este modo se favorece en el alumno el desarrollo de habilidades, el aprendizaje de técnicas elementales y que se familiarice con el manejo de instrumentos, aparatos y técnicas especiales. La realización de trabajos prácticos permite poner en crisis el pensamiento espontáneo del alumno, al aumentar la motivación y comprensión respecto de los conceptos y procedimientos científicos. A lo largo de la historia las prácticas de laboratorio han ido evolucionando en su concepción. En primer lugar el paradigma de la enseñanza por transmisión, utilizado en 1865 en el Royal College of Chemistry, utilizaba las prácticas de Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 39 laboratorio como medio para adquirir habilidades prácticas para uso y manipulación de aparatos, medio para el aprendizaje de técnicas experimentales y como forma de ilustrar o comprobar experimentalmente hechos y leyes científicas presentados previamente por el profesor. En los años 70, el paradigma del descubrimiento guiado y del descubrimiento autónomo, se propone que los trabajos prácticos consistan en actividades de descubrimiento de hechos, conceptos y leyes mediante el uso de los procesos de ciencia en situaciones guiadas por el profesor. Más adelante el paradigma de la ciencia de los procesos, concepción de las prácticas encaminadas a aprender los procesos de la ciencia (observación, clasificación, emisión de hipótesis, realización, etc) independientemente de los contenidos conceptuales concretos sobre los que se trabaja. Finalmente el paradigma de investigación unido a la resolución de problemas prácticos considera que los trabajos prácticos debe reservarse solo para la adquisición de habilidades prácticas y para poner a los estudiantes en situación de resolver problemas prácticos. En la actualidad el interés hacia el estudio de las Ciencias en general y de la Química en particular, es una problemática de la educación a nivel mundial, es por ello que se hace necesaria una estrategia desde la educación superior dirigida a lograr en los estudiantes una mayor motivación hacia el estudio de esta ciencia. Dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química en el nivel superior, las actividades prácticas de laboratorio ocupan un importante lugar, sin embargo de manera general aún siguen desarrollándose bajo la metodología tradicional, que se caracteriza por un nivel de asimilación reproductivo centrado en la comprobación experimental de leyes y principios químicos, desaprovechando las potencialidades que esta actividad brinda para la formación integral de los estudiantes universitarios. Las prácticas de laboratorio constituyen una forma de organización de la enseñanza que debe contribuir no solo a despertar el interés de los estudiantes por su formación profesional, sino también al desarrollo de una actitud y cultura científico-investigativa. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 40 En la Educación Superior las actividades prácticas de laboratorio deben incentivar a los estudiantes a indagar, cuestionarse la teoría y la práctica, buscar evidencias, elaborar hipótesis, experimentar con sus posiciones científicas, lo que conlleva a adquirir una actitud y cultura científico- investigativa. Los trabajos de laboratorio constituyen un tipo valioso de actividad con particularidades propias. Durante la realizaciónde prácticas de laboratorio se conjuga el trabajo mental con el manual; al mismo tiempo, los conocimientos teóricos se combinan con las habilidades y los hábitos prácticos, los alumnos manejan diferentes instrumentos de medición y equipos de laboratorio, también dibujan, observan, clasifican, en fin, hay una interrelación entre las actividades mentales y manuales. (Rionda Sánchez, 1999). La metodología que se aplica en los trabajos de laboratorio debe permitir: Elevar la calidad de los conocimientos; Desarrollar el nivel de actividad independiente de los alumnos; Desarrollar habilidades intelectuales y manipulativas Desarrollar el colectivismo y la ayuda mutua. El trabajo de laboratorio tiene gran importancia en la objetividad del aprendizaje, porque tiene como fin crear en los estudiantes nociones claras, precisas y correctas de los objetos junto a los fenómenos que se estudian, lo cual tiene lugar cuando existe una correlación entre lo observado y lo abstracto, lo concreto y la generalización. A continuación se relacionan los hábitos y habilidades que se pueden formar y desarrollar en las prácticas de laboratorio. (Rionda Sánchez, H. 2002) Hábitos: Organización y limpieza del puesto de trabajo Utilización económica de los recursos materiales, energéticos y el tiempo de las actividades. Precisión y exactitud en el trabajo práctico. Observación de criterios estéticos en la actividad práctica. Ejecución científica y disciplinada de la actividad. Concentración de la atención en la actividad que se realiza. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 41 Habilidades: Realización de cálculos químicos. Manipulación de útiles, muestras, objetos e instrumentos de medición. Observación de objetos fenómenos y procesos. Descripción de objetos fenómenos y procesos. Comparación de objetos, fenómenos y procesos. Interpretación de resultados. Elaboración de gráficos y tablas. Elaboración de conclusiones e informes. Comprobación de hipótesis y de predicciones. Modelación de aparatos y su montaje según el fin propuesto. Sin embargo la realización de las prácticas de laboratorio de los estudiantes debe estar orientada metodológicamente de forma tal que los mismos se vean motivados hacia la actividad científica desarrollando actitudes positivas ante la búsqueda de información y la revisión bibliográfica, aspectos íntimamente relacionados con el quehacer científico. Ténganse en cuenta que cada aspecto novedoso de la ciencia, la técnica y la cultura encuentra su reflejo inmediato en la producción bibliográfica de los diferentes países del mundo. Las técnicas operatorias de laboratorio utilizadas habitualmente por los estudiantes para el desarrollo del trabajo experimental son inadecuadas para el desarrollo de una actitud y cultura científico investigativa pues las mismas constituyen una “receta” para comprobar el cumplimiento de una ley o proceso o para llegar a observar “algo” previamente establecido o cuyo resultado se sabe de antemano, luego no los obliga y mucho menos motiva a la búsqueda de información. Es decir, que en general las prácticas de laboratorios son muy ilustrativas y no permiten la independencia, creatividad y desarrollo del pensamiento y las actitudes científicas. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 42 Para la alternativa metodológica propuesta para el desarrollo de las prácticas de laboratorio en el presente trabajo, se asume la estructura didáctica organizativa que sugiere la doctora Haydee Rionda Sánchez (Sanchez,1999), la cual considera que la misma consta de tres fases: fase orientadora, fase de ejecución y fase de control. Fase de orientadora: Garantiza la necesaria orientación de los estudiantes para la realización de la actividad práctica, lo que propicia la participación consciente de los mismos durante la ejecución de dicha actividad. También la orientación permite que en el estudiante se formen procedimientos generalizados para abordar la solución de trabajos prácticos similares, e inclusive de otros tipos. Fase ejecutora. Está condicionada al enfoque asumido en la fase orientadora. Si esta se desarrolla a nivel ilustrativo, entonces, por lo general, durante la realización de la actividad práctica, los estudiantes se concretan a ejecutar las acciones orientadas en las instrucciones asignadas. Si la orientación se desarrolla con un enfoque investigativo, entonces la ejecución de la actividad se convierte en una continuación del trabajo independiente iniciado durante la preparación de la actividad. Fase de control: Desempeña una función fundamental dentro del problema de la formación de habilidades y los hábitos asociada a la actividad práctica. En ella los estudiantes deben conocer sus logros y deficiencias y las vías para superar estas últimas. Es importante que el control debe estar presente durante todo el proceso de realización de la actividad, incluso cuando se le dé un lugar especial al final de ella. Las tres fases se integran como un todo único, pues cada fase tiene una función determinada en el logro de los objetivos propuestos. En estas tres fases, están presentes elementos estructurales que desempeñan un importante papel. Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 43 A continuación describimos las características que debe tener cada una de estas fases en la propuesta metodológica. La fase orientadora debe comenzar desde el momento en que se imparte el tema correspondiente y se orienta al estudiante el material que le servirá de guía para su preparación previa y para la realización de la actividad práctica propiamente dicha y culmina con la introducción que hace el profesor el día de la actividad docente. El material impreso o digitalizado que se utilice debe tener las siguientes características: En la introducción no deben tratarse los contenidos teóricos que se comprobarán en la práctica sino que se señalan solamente los aspectos que el estudiante debe estudiar y revisar para garantizar su preparación previa y se indica la bibliografía a consultar. Se dan algunas orientaciones generales y específicas fundamentalmente de tipo manipulativas. En las indicaciones para el modo de operar se elimina el encabezamiento de cada experimento, que generalmente predice la propiedad o fenómeno a comprobar y que limita la posibilidad de que el estudiante arribe a conclusiones por sí solo. Se obvian las indicaciones de pasos, operaciones u orientaciones de útiles a emplear que el alumno ya debe saber utilizar con independencia. En toda práctica de laboratorio debe orientarse una tarea experimental teniendo en cuenta que la misma tenga posibilidades reales de realización por parte del alumno. En esta tarea se pide que el alumno diseñe una técnica operatoria a seguir para comprobar una propiedad, identificar una sustancia, etc. En la fase de ejecución debe garantizarse que el estudiante trabaje individualmente para lograr su independencia en la actividad cognitiva y manipulativa y en el caso en que, por características de la práctica, se Implementando Estrategias Metodológicas en la Enseñanza de la Química Inorgánica de la UNAH II Período 2012 Página 44 requiera el trabajo en equipos, debe garantizarse una adecuada comunicación interpersonal y el debate científico en el seno del equipo. La fase de control debe incluir todo el proceso de la actividad experimental aun cuando se le dé un lugar especial al final de la clase. Durante esta fase el profesor evalúa las acciones y operaciones desarrolladas por los estudiantes,
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