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QUÍMICA INORGÁNICA y su didáctica UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA CURSO DE ACTUALIZACIÓN DE DOCENTES EN INNOVACIONES DIDÁCTICAS PARA LA ENSEÑANZA DE QUÍMICA EN EDUCACIÓN MEDIA Módulo 2 Guía del docente D I R E C C I Ó N D E P O S T G R A D O Curso de Actualización de Docentes en Innovaciones Didácticas para la enseñanza en Química en Educación Media PRÁCTICA PEDAGÓGICA INNOVADORA EN LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA INORGÁNICA II MÓDULO II QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 2 Ministerio de Educación y Ciencias REPÚBLICA DEL PARAGUAY Queda hecho el depósito que establece la Ley 1328/98. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS. 2017 Curso de Actualización de Docentes en Innovaciones Didácticas para la enseñanza de Química en Educación Media. Universidad San Ignacio de Loyola. Primera impresión, 2017. Asunción - Paraguay Impreso por M.T.A. & CIA QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 3 FICHA DE AUTORIDADES Presidente de la Republica Horacio Manuel Cartes Jara Ministro de Educación y Ciencias Enrique Riera Escudero Viceministra de Educación Básica María del Carmen Giménez Sivulec Viceministro de Educación Superior José Arce Fariña Viceministro de Culto Herminio Lobos Directora General de Educación Media Zully Alberta Greco Directora General de Curriculum, Evaluación y Orientación Digna Concepción Gauto de Irala FICHA TECNICA REVISION DE CONTENIDO Dirección de Gestión Pedagógica y Planificación Zully Llano Nilsa Palacios Gloria Martínez Dionicio Alcaraz Juan Rivas Helmut Bergenthal REVISION, COORDINACION DE EDICION Y PRODUCCION GRAFICA Unidad de Gestión de Proyectos Helmut Bergenthal Verónica Ramírez Dirección de Comunicación Institucional Nicolás Caporaso QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 4 Ficha Técnica Ramiro Salas Bravo Rector USIL Perú Yan Speranza Rector USIL Paraguay Carlos Villa Solis Gerente de Postgrado Wilfredo Valdivia Galvan Director Ejecutivo Paraguay Victoria Jiménez Chumacero Directora de Proyectos Educativos Postgrado- Usil Perú. Contenidos Christian Martin Franco Acosta Asesoría Pedagógica Sofía Gamarra Mendoza Diseño y Diagramación Jean Von Pichilingue Romero Corrección de Estilo Hernán Flores Valdivieso 1era. Edición Setiembre 2017 QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 5 INDICE FICHA DE AUTORIDADES ......................................................................................... 3 FICHA TÉCNICA ......................................................................................................... 4 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 8 CAPÍTULO I: USO DEL AULA INVERTIDA EN LA ENSEÑANZA DEL EQUILIBRIO QUÍMICO PARA LA FORMACIÓN DEL CIUDADANO PARAGUAYO ....................... 11 TALLER N° 1 “INVIRTIENDO LA CLASE DE CINÉTICA QUÍMICA” ..................... 13 1.1 ESTRATEGIA A SEGUIR: CLASE INVERTIDA .............................................. 14 TRABAJO COLABORATIVO 1 .............................................................................. 18 ACTIVIDAD DE LABORATORIO: ¿CUÁNTO TIEMPO TIENE ESTE JUGO? ...... 23 ACTIVIDAD DE LABORATORIO: ¿CUÁNTO TIEMPO TIENE ESTE JUGO? ...... 24 ACTIVIDAD ONLINE 1 .......................................................................................... 28 EVALUACIÓN DEL TALLER N° 1 ........................................................................ 29 TALLER N ° 2: “PREPARACIÓN DE MATERIALES ACADÉMICOS PARA EL APRENDIZAJE AUTÓNOMO DE NUESTROS ESTUDIANTES” .......................... 30 2.1 ¿POR QUÉ MIS ESTUDIANTES NO COMPRENDEN LO QUE LEEN? ........ 31 TRABAJO COLABORATIVO N°2 .......................................................................... 34 ACTIVIDAD DE LABORATORIO ........................................................................... 38 ¿LOS PRODUCTOS PUEDEN SER REACTANTES? .......................................... 38 ACTIVIDAD ONLINE 2 .......................................................................................... 41 EVALUACIÓN DEL TALLER N° 2 ........................................................................ 42 TALLER N° 3 ”SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS Y LA EVALUACIÓN DE ESTUDIANTES” ..................................................................................................... 43 3.1 EVALUACIÓN ................................................................................................. 44 TRABAJO COLABORATIVO N ° 3 ........................................................................ 48 EVALUANDO EL TEMA DE ÁCIDOS Y BASES .................................................... 48 ACTIVIDAD DE LABORATORIO ........................................................................... 52 CARACTERÍSTICAS DE ÁCIDOS Y BASES ........................................................ 52 EVALUACIÓN DEL TALLER N° 3 ........................................................................ 53 file:///X:/Manuales%20Paraguay/Química/Química%20Inorganica%2002.docx%23_Toc498102229 file:///X:/Manuales%20Paraguay/Química/Química%20Inorganica%2002.docx%23_Toc498102229 QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 6 TALLER N° 4 “ORGANIZACIÓN DE NUESTRAS IDEAS EN LA PIZARRA: FUSIONEMOS MAPAS Y MENTEFACTOS CONCEPTUALES” ........................... 54 4.1 ¿QUÉ SON LOS MAPAS CONCEPTUALES? ................................................ 55 4.2 MENTEFACTOS CONCEPTUALES ............................................................... 59 4.3 COMPARACIÓN ENTRE MAPAS CONCEPTUALES Y MENTEFACTOS ..... 62 4.4 FUSIONANDO MAPAS Y MENTEFACTOS CONCEPTUALES ..................... 64 TRABAJO COLABORATIVO N ° 4 ........................................................................ 66 HACIENDO NUESTRA ESCALA DE PH ............................................................... 66 ACTIVIDAD ONLINE 3 .......................................................................................... 68 EVALUACIÓN DEL TALLER N° 4 ........................................................................ 70 EVALUACIÓN DEL CAPÍTULO I ........................................................................... 71 CAPÍTULO II INTERDISCIPLINARIEDAD Y ESTRATEGIAS INNOVADORAS EN LA ENSEÑANZA DE LA ELECTROQUÍMICA PARA LA FORMACIÓN DEL CIUDADANO PARAGUAYO ........................................................................................................... 72 TALLER N° 5 “DIDÁCTICA DE LA ENSEÑANZA DE LAS REACCIONES REDOX Y SU BALANCE: JUEGO DE ROLES Y USO DEL MÍNIMO COMÚN MÚLTIPLO”75 5.1 ¿QUÉ ES UNA REACCIÓN REDOX?............................................................. 76 5.2 ¿QUÉ ES EL ESTADO DE OXIDACIÓN? ....................................................... 76 5.3 COMPONENTES DE UN PROCESO REDOX ................................................ 77 5.4 BALANCE DE ECUACIONES REDOX ........................................................... 78 TRABAJO COLABORATIVO N° 5 ......................................................................... 80 EVALUACIÓN DEL TALLER N°5 ......................................................................... 84 TALLER N° 6 “INTERDISCIPLINARIEDAD Y ANALOGÍAS EN LA DIDÁCTICA DE LA ENSEÑANZA DE LOS PROCESOS REDOX” ................................................. 85 6.1 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS A TRAVÉS DE LA INTERDISCIPLINARIEDAD ................................................................................... 86 6.2 CONCEPTO Y ESTRUCTURA DE LA ANALOGÍA ......................................... 86 6.3 MODELOS DE ENSEÑANZA CON ANALOGÍAS ........................................... 88 TRABAJOCOLABORATIVO N ° 6 ........................................................................ 90 ACTIVIDAD DE LABORATORIO ........................................................................... 92 EVALUACIÓN DEL TALLER N° 6 ........................................................................ 94 TALLER N° 7 “CLASES ELECTRIZANTES: ENSEÑANZA DE LAS CELDAS GALVÁNICAS” ....................................................................................................... 95 file:///X:/Manuales%20Paraguay/Química/Química%20Inorganica%2002.docx%23_Toc498102262 file:///X:/Manuales%20Paraguay/Química/Química%20Inorganica%2002.docx%23_Toc498102262 file:///X:/Manuales%20Paraguay/Química/Química%20Inorganica%2002.docx%23_Toc498102262 QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 7 DIÁLOGOS DESDE NUESTRA PRÁCTICA DOCENTE ....................................... 95 7.1 LAS CELDAS GALVÁNICAS Y SU USO EN LA SOCIEDAD ......................... 96 TRABAJO COLABORATIVO N ° 7 ........................................................................ 97 ACTIVIDAD ONLINE 4 .......................................................................................... 98 EVALUACIÓN DEL TALLER N° 7 ...................................................................... 100 TALLER N°8 “MEMORIZACIÓN VS. INTERPRETACIÓN AL ENSEÑAR ELECTRÓLISIS” .................................................................................................. 101 8.1 ¿QUÉ ES UNA CELDA ELECTROLÍTICA? ................................................... 103 8.2 ¿DE QUÉ ESTÁ FORMADA UNA CELDA ELECTROLÍTICA? ..................... 103 8.3 ¿QUÉ SE FORMA EN UNA ELECTROLISIS? .............................................. 104 8.4 DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE SUSTANCIA PRODUCIDA: FACTORES IMPORTANTES. .............................................................................. 104 8.5 ENSEÑEMOS A INTERPRETAR MÁS QUE A MEMORIZAR. ...................... 105 TRABAJO COLABORATIVO N ° 8 ...................................................................... 107 ACTIVIDAD ONLINE 5 ........................................................................................ 112 EVALUACIÓN DEL CAPÍTULO II ........................................................................ 114 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 116 ANEXO 1: TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS ...................................... 119 ANEXO 2: TABLA DE POTENCIALES DE REDUCCIÓN ESTÁNDAR A 25°C ... 120 QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 8 Introducción En la actualidad el estudio de la Química Inorgánica se ve como un proceso tedioso y aburrido, por lo que se deben memorizar muchas cosas y los estudiantes lo ven como una obligación. La idea del presente módulo es cambiar esta idea y buscar otro paradigma en la enseñanza de la Química Inorgánica, para eso usaremos nuevas metodologías como el aula invertida, en donde cambiamos una idea fundamental en la preparación de la clase: pasamos de ¿Qué haré (como profesor) para mis estudiantes en la clase? a ¿Qué harán mis estudiantes en la clase?, buscando de acompañarlos y guiarlos en el desarrollo de habilidades superiores como el análisis, síntesis y creación y dándoles cierta independencia (sin dejarlos de lado, claro está) en los procesos básicos como adquisición de conocimientos, comprensión y adquisición. La idea base de este enfoque es buscar la formación de un estudiante que interprete, más que memorice, que analice, más que reproduzca procedimientos y así poder formar ciudadanos reflexivos y críticos, que es el objetivo del currículo nacional de Paraguay y es lo que este módulo está orientado a contribuir revalorando la diversidad cultural de Paraguay a través de la ciencia, pero a la vez contribuyendo con los objetivos generales de la media que los estudiantes como: Desarrollen el pensamiento científico para la toma de decisiones en las diferentes situaciones de la vida, Logren la alfabetización científica y tecnológica utilizando los avances de las ciencias para resolver situaciones que se presentan en la vida, Desarrollen el sentimiento del ser paraguayo a través del conocimiento, el respeto, el amor a su historia, sus recursos naturales y su cultura. En este sentido, el módulo de Práctica Pedagógica Innovadora en la enseñanza de la Química Inorgánica II, pretende fortalecer o mejorar al docente en la didáctica de la enseñanza de las ciencias desde el contexto del estudiante y la interculturalidad. El módulo consta de tres capítulos orientados a la didáctica de la química inorgánica: En el capítulo I llamado USO DEL AULA INVERTIDA EN LA ENSEÑANZA DEL EQUILIBRIO QUIMICO PARA LA FORMACION EL CIUDADANO PARAGUAYO, QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 9 inicia abordando los temas del enfoque del aula invertida y su aplicación en la enseñanza de un tema algo álgido como es el equilibrio químico: incluye la estructura de una clase bajo el enfoque del aula invertida, como preparar materiales y como ayudar en la comprensión lectora de los estudiantes, formas de evaluar la clase bajo este enfoque y organización de información usando organizadores mixtos, todo esto mientras reforzamos conceptos de equilibrio químico, hacemos actividades de laboratorio y usamos herramientas virtuales. En el capítulo II aborda INTERDISCIPLINARIEDAD Y ESTRATEGIAS INNOVADORAS EN LA ENSEÑANZA DE LA ELECTROQUIMICA PARA LA FORMACIÓN DEL CIUDADANO PARAGUAYO, en el cual veremos usar la química para reforzar temas de matemática y adelantar algo de física, uso del juego de roles y como cambiar el paradigma de la memorización del uso de fórmulas a uso de interpretación de propiedades intensivas. Al aplicar estas estrategias para el desarrollo de competencias observaremos las habilidades científicas de manera objetiva promoviendo que el estudiante se forme auto evaluándose y co evaluándose, y que el docente realice heteroevaluaciones de manera objetiva es decir basándose en las evidencias a desarrollar en los estudiantes siempre con una mirada valorativa, combinando aspectos científicos con aspectos pedagógicos. Equipo USIL QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 10 ¿Cómo utilizaremos el presente módulo? Estimado docente de Ciencias Para abordar este módulo iniciaremos de manera secuencial desde el taller 1 al taller 8 cada taller tiene los siguientes componentes: Etapa Actividades Taller presencial DIÁLOGOS DESDE LA PRÁCTICA DOCENTE. Se muestra una situación o casuística con imágenes, tiene por finalidad recoger información desde su práctica docente en la enseñanza de las ciencias por medio de preguntas y tendrá espacios para responder. REFLEXIÓN TEÓRICA. Inicia con preguntas cuyas respuestas están en los textos de las lecturas tiene lecturas seleccionadas con fundamentos, la lectura es actividad personal donde se l invita a aplicar estrategias de comprensión lectora como el parafraseo, subrayado entre otras. AMPLIAR INFORMACIÓN Si desea ampliar más información habrá un ICONO que te orientará en cada actividad, donde encontrará links de lecturas, videos o de E- Books que le ayudarán a profundizar concepciones del tema abordado. ACTIVIDAD COLABORATIVA: Con actividades propuestas para que puedan ser utilizadas en el aula. Al finalizar se obtendrá un producto, el cual será compartido por todos los participantes ACTIVIDAD DE LABORATORIO: Se presenta una actividad en la que también se trabajaran actividades experimentales para la resolución de actividades problémicas EVALUACIÓN DEL TALLER: Se presenta una rúbrica de evaluación de los desempeños logrados de las capacidades planificadas con las actividades propuestas, por cada taller se sugiere revisar para asítener claro qué comunicar en su producto. ACTIVIDAD ONLINE: Con actividades virtuales, para desarrollar descargando recursos: lecturas, e-books, videos, simuladores etc. Al finalizar te autoevalúas. EVALUACIÓN POR CADA CAPÍTULO: Con preguntas de lo aprendido en cada taller. ¿Cómo utilizaremos el presente módulo? Contenido . TALLER 1: “Invirtiendo la clase de cinética química”. TALLER 2: “Preparación de materiales académicos para el aprendizaje autónomo de nuestros estudiantes”. TALLER 3: ”Soluciones electrolíticas y la evaluación de estudiantes”. TALLER 4: “Organización de nuestras ideas en la pizarra: Fusionemos mapas y mentefactos conceptuales”. CAPÍTULO I USO DEL AULA INVERTIDA EN LA ENSEÑANZA DEL EQUILIBRIO QUÍMICO PARA LA FORMACIÓN DEL CIUDADANO PARAGUAYO CAPÍTULO I QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 12 Descripción El presente capítulo: Uso del aula invertida en la enseñanza del equilibrio químico para la formación del ciudadano paraguayo, tiene por finalidad articular concepciones entre la ciencia, el pensamiento científico, la pedagogía, los enfoques de indagación, alfabetización científica e intercultural, estos enfoques que son el soporte de las competencias científicas desde el qué hacer de científico como referente de la persona que hace ciencia para establecer las habilidades científicas que desarrollará el estudiante como resultado de la enseñanza de las química inorgánica siempre regulado por los procesos pedagógicos. El propósito de aprendizaje en este capítulo es que el docente construya concepciones de enseñanza de la química inorgánica e identifique las habilidades por competencias en ciencias y de acuerdo a su desarrollo evolutivo los estudiantes pueden lograr y finalizar con la reflexión en la autoevaluación sobre los compromisos de mejora o de fortalecimiento de la práctica docente en ciencias. Competencias a desarrollar en el docente COMPETENCIA 1 Planifica orienta y evalúa procesos de enseñanza aprendizaje innovadora e inclusiva para desarrollar aprendizajes duraderos y de calidad. Manifiesta competencia COMPETENCIA 2 Manifiesta competencia en el uso de TIC para el uso de prácticas pedagógicas innovadoras que posibiliten la mejora y optimización de los resultados del aprendizaje COMPETENCIA 3 Aplica métodos y procedimientos adecuados en la toma de decisiones para la solución de situaciones problémicas presentadas COMPETENCIA 4 Demuestra habilidades y destreza en el manejo de equipos y materiales de laboratorio para la ejecución de experiencias en diferentes ámbitos educativos Productos Diseño de un plan de clase usando la metodología “flipped classroom”, para la enseñanza del la química inorgánica. Organizador gráfico de los conceptos nuevos aprendidos sobre la enseñanza de la química inorgánica. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 13 TALLER N° 1 “Invirtiendo la clase de cinética química” Diálogos desde nuestra práctica docente Una vez explicado la definición y cálculo de la velocidad de un proceso químico y haber hecho ejercicios sobre ello, Jorge, un docente de ciencias deja una tarea en la cual pide que investiguen y expliquen algunos procesos como los que se muestran: ¿Por qué duran más los alimentos congelados? ¿Por qué los CFC catalizan la descomposición del ozono? ¿Por qué un ibuprofeno de 200 mg no es adecuado para una persona adulta, pero uno de 400 mg si lo es? ¿Por qué se digiere más rápido un puré de papas que papas enteras? En la siguiente sesión, Jorge puede notar que la mayoría de estudiantes no pudo contestar satisfactoriamente la tarea. En función a esto, responda lo siguiente: 1- ¿Por qué no pudieron los estudiantes, en su mayoría, contestar las inquietudes que les presento Jorge? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2- ¿Crees que Jorge pide demasiado a sus estudiantes? ¿Qué faltó hacer en la clase para que los estudiantes puedan responder satisfactoriamente? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 3- ¿Está mal que se pida a los estudiantes que investiguen y aprendan cosas por su cuenta? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 14 Reflexión teórica 1.1 Estrategia a seguir: Clase invertida ¿Qué es la clase invertida? La clase invertida es una estrategia en la que se busca más centrar la actividad en el estudiante. Se pide a los estudiantes que los aspectos básicos del conocimiento y memorización sean realizados previo a la clase (para ello se les deja la información en lecturas o diagramas, los cuales deben ser proporcionados por el docente) y luego en el aula pasamos a la aplicación, análisis y evaluación. ¿Qué etapas tiene? Como se puede ver, en el modelo de la clase invertida, hay tres etapas (igual que en la tradicional, solo que se realizan en diferentes tiempos): QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 15 Etapa individual o de autoevaluación En esta etapa se le puede dar información al estudiante sobre los puntos más básicos del tema, en este caso podría ser: teoría de los choques eficaces, teoría del complejo activado y cálculo de la velocidad de un proceso químico. El material debe ser preparado por el docente, de tal forma que este contextualizado de acuerdo a la realidad sociocultural del estudiante. También puede darse los puntos específicos que se quiere que los estudiantes investiguen y que ellos vayan a la biblioteca (se debe garantizar que lo pedido se encuentre en la bibliografía de la escuela). Etapa de aprendizaje colaborativo Esta etapa implica comprobar que los estudiantes hayan leído lo que se les ha pedido. Esta comprobación es muy importante, pues el aula invertida se basa en el hecho que el desarrollo de capacidades básicas como calcular, memorizar, describir, etc. han sido realizadas por el estudiante. Los momentos que tiene esta etapa se detallan a continuación: Evaluación individual Se le da dos hojas a cada estudiante: una con las preguntas y otra para escribir las respuestas (sugerencia: con alternativas). El test debe ser de 5 a 10 preguntas. Mientras los estudiantes están dando el test (sin ningún apoyo extra), el docente debe ir formando grupos (se recomienda que cada sesión se cambie los grupos). Debate grupal Se recogen solo las hojas de respuesta y se les agrupa (según el criterio del docente) para que comparen sus respuestas. El grupo debate rápidamente las respuestas, llegando a consensos. Es responsabilidad del grupo que todos los integrantes conozcan sus respuestas y fundamentos. Bonificación El docente pregunta a todo el salón cada interrogante del test. El grupo que conoce la respuesta y su fundamento levanta la mano y el profesor le puede preguntar a cualquiera del grupo. Otro grupo puede discrepar si el fundamento es incorrecto (aunque la respuesta sea correcta). Se bonifica a todos los integrantes del grupo que responda y sustente correctamente. Miniclase Con el test y el debate se ha podido determinar qué puntos han quedado no muy claros, por lo que podremos hacer un resumen del tema (con un mapa conceptual u otro organizador gráfico), para esclarecer dichos puntos y ampliar a otros más complejos. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 16 Etapa de aplicación del conocimiento en resolución de casos El docente debe llevar un caso en donde el estudiante aplique lo aprendido, analice los resultadosy evalúe una situación problémica. Esta etapa se desarrolla en forma grupal y los estudiantes pueden usar cualquier fuente de información: libros, internet, etc. El docente en esta etapa debe ir de grupo en grupo como facilitador y mediador. Se debe enseñar a los estudiantes las pautas para la resolución de casos y situaciones problémicas: Interpretación de la situación problémica: ¿Qué se me pide? ¿Por qué? Plan de acción: ¿Qué debo hacer con los datos para solucionar la situación? Cálculos y análisis de resultados obtenidos. Comunicación de la conclusión: ¿A quién le comunico mi respuesta? ¿Qué informo? ¿Cuál es mi sustento? ¿Quieres conocer más sobre el tema abordado en este taller? Te invitamos a leer el siguiente e-book. http://www.bdigital.unal.edu.co/11321/1/juangabrielbarreraherrera.20 12.pdf http://jornadasceyn.fahce.unlp.edu.ar/i-jornadas-2007/i-jornadas- 2007/Bender.pdf http://scielo.sld.cu/pdf/ems/v30n3/ems20316.pdf http://www.bdigital.unal.edu.co/11321/1/juangabrielbarreraherrera.2012.pdf http://www.bdigital.unal.edu.co/11321/1/juangabrielbarreraherrera.2012.pdf http://jornadasceyn.fahce.unlp.edu.ar/i-jornadas-2007/i-jornadas-2007/Bender.pdf http://jornadasceyn.fahce.unlp.edu.ar/i-jornadas-2007/i-jornadas-2007/Bender.pdf http://scielo.sld.cu/pdf/ems/v30n3/ems20316.pdf QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 17 En conclusión: ¿Qué paradigmas cambiamos con este enfoque? Capacidad a desarrollar según DCP: Resuelve problemas referidos al equilibrio químico. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 18 Trabajo colaborativo 1 Invirtiendo la clase de cinética química. Actividad 1: Determinemos los logros e indicadores de la sesión. ¿Cuál sería el logro de su sesión de cinética química usando clase invertida? ¿Cómo se evidencia el logro de su sesión? Discútalo en forma grupal y redáctelo en un papelote Analice el logro y el indicador redactado por los demás grupos y compare con los redactados por su grupo. Actividad 2: Organizando el conocimiento a desarrollar con los estudiantes Uno de los aspectos más importantes es el material con el que los estudiantes van a estudiar por su cuenta. Debemos ser muy cuidadosos con que lo que les pedimos que vengan leyendo este a su alcance (considerando si pueden acceder Logro de la sesión: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Indicador de logro de la sesión: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 19 a internet o si solo cuentan como fuente de información la biblioteca de la escuela). Es recomendable hacer un organizador grafico sobre los puntos de los que consta el tema, considerar los que son más sencillos de aprender individualmente pues solo se necesita memorización o aplicación de un solo procedimiento. Los conocimientos con los que se tomaran decisiones o que necesitan más de dos procedimientos para su determinación deben ser realizados en clase. En el caso de la cinética química, se podría, por ejemplo, empezar definiendo lo que es y de allí hacer un organizador jerárquico de los puntos a tratar. ¿Qué es la cinética química? Es la parte de la química que estudia la forma en la que los reactantes se transforman en productos, la rapidez con la que se llevan a cabo los procesos químicos y en qué forma podemos modificar esta rapidez según la necesidad. Cinética quimica Factores que modifican la velocidad de un proceso. Factores externos (que pueden ser usados en todo proceso quimico) Temperatura (Basandose en la teoria de colisiones) Catalizador (basandose en complejo activado y energia de activacion) Factores internos (dependen principalmente del estado fisico de los REACTANTES) Si hay reactantes solidos, se puede modificar el area superficial, disgregando Si hay reactantes gaseosos, el factor predominante es la presion. Si el reactante es acuoso, sel factor predominante es la concentracion, en donde podemos hablar de la ley de accion de masas. Teorias que explican como se realiza la transformación de reactantes en productos Teoría del complejo activado Gráfica de energía y avance del proceso (para ver energia de activacion y relacion con la rapidez Teoría de colisiones Se puede ver la influencia del estado físico en la velocidad Velocidad media e instantanea de un proceso quimico Velocidad media de desaparicion de reactantes y aparicion de productos Velocidad del proceso neto y relacion estequiometrica entre reactantes y productos. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 20 Los tópicos que están de fondo oscuro y letra clara son las que se dejaran a ser leídas e investigadas por los estudiantes, mientras que las que están de fondo oscuro y letras claras son las que desarrollaremos en la sesión. ¿Está de acuerdo con los temas propuestos? Discútalo en forma grupal. Actividad 3: Comprobación de conocimientos básicos. Considerando los temas indicados en el organizador gráfico, diseñe, en forma grupal, un test de 5 preguntas (con 4 alternativas cada una) donde evalúe los puntos indicados. Una vez hecho ello, ¡también será evaluado! Se verificara que haya leído los conceptos de cinética química, indicados en la etapa previa online. Después del test viene el debate en grupos, bonificación y Miniclase. Actividad 4: Aplicación de sus conocimientos en la resolución de un caso. Se les entregara un caso, el cual debe ser resuelto en forma grupal. Recuerde que debe evidenciarlas etapas de resolución de situaciones problémicas: Producción industrial del hidrógeno El potencial del hidrógeno como combustible es muy importante, pues su combustión implica un proceso limpio. El problema aun es la producción de hidrógeno a escala industrial. El estado Paraguayo tiene interés en el uso de hidrogeno como combustible, pero quiere saber cuál sería la mejor metodología de obtención de este elemento. Existen 3 equipos que dan propuestas sobre cómo obtener este preciado combustible, cuyos datos se demuestran en las siguientes tablas: QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 21 Equipo 1: Obtención de H2 a partir de combustibles fósiles Equipo 2: Obtención de H2 a partir de agua Materia prima Reacción química ∆H EA Velocidad de reacción Efecto de catalizador MnO2 Pt H2O 2H2O 2 H2 + O2 285,4 kJ/mol 450 kJ /mol 0,02 M/min (sin catalizador) EA crece en 20% EA baja en 30% ∆v = 10% ∆v = 15% Equipo 3: Obtención de H2 a partir de agua Materia prima Reacción química Datos de concentración y velocidad Etanol C2H5OH + 3H2O 2CO2 + 6 H2 Recomendación: Usar [C2H5OH] = 0.01 M y [H2O] = 0,04 M Datos de la cinética de la obtención del hidrógeno a partir de etanol Exp. [C2H5OH] [H2O] V reacción 1 0,05M 0,02 M 3.10-3 M/min 2 0,05 M 0,04 M 3.10-3 M/min 3 0,025 M 0,04 M 1.10-3 M/min Materia prima Reacción química tiempo [CO2] Metano CH4 + CO2 + 3 H2 t= 0 0,08 M t=25 min 0,03 M QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 22 ¿Cuál de los 3 equipos tiene la propuesta de obtención de hidrogeno, desde el punto de vista cinético? Sustente sus respuestas con cálculos y/o gráficos. Plan de acción: ¿Qué debo hacer para solucionar el problema? _________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ Interpretación:______________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ______ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 23 Actividad de laboratorio: ¿Cuánto tiempo tiene este jugo? Realización de actividades y análisis: Comunicación:___________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ____________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 24 Actividad de laboratorio: ¿Cuánto tiempo tiene este jugo? El jugo de naranja es una de las bebidas que más se expende en las bodegas y supermercados. Muchas personas inescrupulosas cambian la fecha de vencimiento, para poder seguir expendiendo este producto aun cuando ya expiró. Uno de los principales procesos que ocurren dentro de estos productos es la degradación de la vitamina C. El contenido de vitamina C se puede determinar por titulación yodimetrica. El ácido ascórbico (vitamina C) es un reductor que se oxida con facilidad con oxidantes suave para dar ácido dehidroascórbico según la reacción: Ácido Ascórbico Ácido Dehidroascórbico OC COH O COH CH2 CHOH CH2OH OC CO O CO CH CHOH CH2OH ox -2e- + 2H+ Para llevar a cabo dicha reacción vamos a utilizar como agente oxidante el yodo generado “in situ” por reacción de los iones yoduro y yodato. El punto final se pone de manifiesto con almidón. Las reacciones implicadas en el proceso son: KIO3 + 8 KI + 6 HCl 3 KI3 + 6KCl + 3 H2O 3 C6H8O6 + 3 KI3 3 C6H8O6 + 9 KI + 6 HI QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 25 La reacción global será por tanto: KIO3 + 3 C6H8O6 3 C6H6O6 + KI + 3 H2O El yodo molecular es poco soluble en agua, si bien el compuesto KI3 presenta una solubilidad considerablemente superior y ésta es la especie utilizada habitualmente como agente valorante. Para prepararla, se emplea un volumen conocido de disolución de yodato en presencia de un exceso de yoduro y medio ácido fuerte. Como se ha indicado anteriormente, vamos a emplear almidón para poner de manifiesto el punto final de la valoración. La primera gota de KIO3 en exceso, después del punto de equivalencia, provoca que la disolución se vuelva de color azul oscuro por formación de un complejo de adsorción intensamente coloreado, visible aún a concentraciones muy bajas de yodo. DISOLUCIONES Y PRODUCTOS NECESARIOS - Disolución patrón de KIO3 0.005 M: Se pesan 0.535 g de yodato potásico previamente desecado a 120 ºC en estufa durante al menos dos horas y enfriados en desecador. Se introduce en un vaso de precipitado y se disuelve con agua destilada. A continuación se trasvasa a un matraz aforado de 500 ml y se enrasa con agua destilada. La disolución se guarda en una botella de polietileno limpia y seca. - Disolución de HCl 1 M: Preparada por dilución a partir de HCl concentrado. - KI sólido - Almidón disuelto en agua MATERIAL NECESARIO - Balanza. - Pesasustancias. - Mortero de vidrio. - Vidrio de reloj - Desecador - Pipetas de 10 y 5 ml. - Matraces aforados de 500 y 100 ml. - Botella de polietileno de 500 ml. - Matraces erlenmeyer de 250 ml. - Bureta de 50 ml. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 26 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se mide 5 ml de jugo de naranja y se agrega a un erlenmeyer que contiene aproximadamente 1 g de KI, 5 ml de HCl 1 M y unos 100 ml de agua destilada junto con 10 gotas de solución de almidón. Una vez homogenizado el sistema, se valora este con la disolución patrón de yodato potásico. El punto final se detecta por la aparición de un color azul intenso correspondiente al complejo I3 - - Almidón. Repita la valoración 3 veces. Valoración [KIO3] V(KIO3) n(KIO3) n(C6H8O6) 1 2 3 Moles promedio de ácido ascórbico Esta cantidad de ácido ascórbico es la que debería haber en 5 ml de la muestra, por lo tanto en todo el envase la cantidad de moles debería ser: Ahora bien, comparando la cantidad de moles ha variado, esto se debe a la descomposición del ácido ascórbico, el cual se descompone con una cinética de orden cero (o sea velocidad es constante). Según el químico sueco Svante Arrhenius, hay una relación entre la temperatura y la velocidad de reacción: En una investigación realizada por la Universidad de Maracaibo, se determinaron los valores de A y Ea, para la descomposición del ácido ascórbico1, a diferentes temperaturas: A=1,583.1013 min-1 y Ea=92,167 J/mol, expresando la concentración en mg de ácido ascórbico/ml de solución. Considerando esta información ¿Cuánto tiempo tiene el jugo? ¿Paso su fecha de vencimiento? 1 Páez, Gisela; Jenny Freay; Mónica Moreno; Zulay Mármol; Karelen Araujo; Marisela Rincón. "Cinética de la degradación del ácido ascórbico en jugo de parchita." Afinidad [online], 2008, Vol. 65, Núm. 533. http://www.raco.cat/index.php/afinidad/article/view/281445/369258 [Views: 07-10-17] K: constante de velocidad especifica A: factor de frecuencia de choques e: base de logaritmos neperianos R= 8,314 J/mol.K T: temperatura expresada en kelvin QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 27 QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 28 Actividad Online 1 Usemos un laboratorio virtual Estimado docente se le invita a Ingresar al siguiente link que nos ayuda a vivenciar una actividad de laboratorio para verificar los factores que influyen en la velocidad de un proceso: http://labovirtual.blogspot.pe/2010/12/cinetica-quimica.html Tome un pantallazo (Usando Ctrl+Impr pant), y péguelo en un documento de Word, donde haya modificado volumen, temperatura y presión (un pantallazo por cada factor), junto con las gráficas que pide el aplicativo. Súbalo a la plataforma del foro, indicando dos aspectos positivos y dos aspectos negativos de la actividad. ¿Podría ser esta actividad usada en su escuela? ¿Cuál es la razón? http://labovirtual.blogspot.pe/2010/12/cinetica-quimica.html QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 29 Evaluación del Taller N° 1 Competencia 1 Planifica orienta y evalúa procesos de enseñanza aprendizaje innovadora e inclusiva para desarrollar aprendizajes duraderos y de calidad. Manifiesta competencia Capacidades o criterios Descriptores (desempeños) En proceso Logrado Aplica la metodología científica y de investigación en el estudio de la química inorgánica Trabaja activamente en grupo en la formulación de competencias o indicadores de logro de la sesión (no ambas) Trabaja activamente en grupo en la formulación de competencias e indicadores de logro de la sesión Solo participa cuando se le pide o no participa Participa activamente en la evaluación de conocimientos previos, debate grupal y Miniclase. Competencia 3 Aplica métodos y procedimientos adecuados en la toma de decisiones para la solución de situaciones problémicas presentadas Producto: Resuelve en forma correcta el caso presentado, detallando todas sus etapas. RÚBRICA DE LA ACTIVIDAD VIRTUAL 1 COMPETENCIA 2 Manifiesta competenciaen el uso de TIC para el uso de prácticas pedagógicas innovadoras que posibiliten la mejora y optimización de los resultados del aprendizaje CAPACIDAD O CRITERIO DESCRIPTORES INICIO PROCESO LOGRADO Aplica metodologías adecuadas en el proceso de enseñanza aprendizaje de la química inorgánica No envió su tarea a la plataforma, es necesario conversar con él o la docente Envió su tarea a la plataforma, indicando aspectos muy generales sin mostrar evidencias del uso del laboratorio virtual. Envió su tarea a la plataforma sobre el uso del laboratorio virtual, mostrando evidencias del uso del mismo. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 30 TALLER N ° 2: “Preparación de materiales académicos para el aprendizaje autónomo de nuestros estudiantes” Diálogos desde nuestra práctica docente Observamos a las estudiantes y analizamos lo que nos comunican: Luego de observar la situación dialogamos: 1- ¿Crees que esto puede suceder con tus estudiantes? ¿Por qué? _________________________________________________________ _________________________________________________________ 2- ¿El problema es solo el material académico? _________________________________________________________ _________________________________________________________ 3- ¿Qué podríamos hacer para evitar esta situación? _________________________________________________________ _________________________________________________________ El libro que recomienda el profesor es muy aburrido, no lo entiendo, tiene términos difíciles. Además es pura fórmula. ¿Cómo puedo hacer la tarea? Ni siquiera mi papá lo entiende. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 31 Reflexión teórica 2.1 ¿Por qué mis estudiantes no comprenden lo que leen? Muchas veces, hacemos una clase expositiva en la pizarra y luego dejamos tarea para que nuestros estudiantes investiguen y se da el caso que el estudiante no entiende lo que hemos pedido que lean. También sucede que nuestros estudiantes faltan por alguna razón y quieren ponerse al corriente de lo hecho en clase con un libro de texto y no entienden. Esto puede suceder por alguna de estas razones (o quizás ambas): El material académico no es adecuado o no les hemos enseñado a realizar técnicas de comprensión lectora (no podemos decir que no es nuestra responsabilidad pues somos del área de ciencias, ya que nuestra responsabilidad es desarrollar capacidades y estas dependerán en gran medida de que tanto entiendan). En esta oportunidad veremos cómo podemos ayudarlos con estas dificultades. ¿Qué puedo hacer para mejorar la comprensión de la lectura científica de mis estudiantes? Un aspecto muy importante es el hecho de que nuestros estudiantes lees y piensan que al leer un texto, los conocimientos quedaran “grabados mágicamente” en su mente. Muchas veces nuestros estudiantes nos preguntan que pueden hacer para entender mejor. Les podemos aconsejar algunas de las siguientes técnicas: Predicción La idea en esta técnica es que los estudiantes den un vistazo rápido a la lectura (scaneo): título, gráficas, ilustraciones, etc. y tratan de “deducir” sobre que tratara el texto. Esto ayudará a que su mente se prepare para entender el texto en su conjunto. Subrayado Mientras va leyendo, el estudiante debe ir subrayando las ideas que él considere más importantes (en lugar de subrayar puede ir remarcando con un resaltador). QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 32 Resumen Una vez terminado el subrayado, puede hacer un resumen de lo leído, en algunas partes parafraseando al autor. Es muy importante que utilicen sus propias palabras y no hagan solo un “copy-paste” de la lectura. Visualización A muchos estudiantes les cuesta hacer un resumen escrito, ya que les parece aburrido o simplemente tedioso. Esto es, quizás porque su inteligencia verbal no es la más desarrollada en ellos, lo cual no implica que no puedan entender las cosas, por ende, el resumen puede ser reemplazado por la visualización del texto, es decir poner las ideas en un organizador grafico (lo cual también debemos enseñarles). Pueden usar mapa mental, mapa conceptual, uve heurística, etc. No se recomienda obligarles a usar un tipo en particular, cada uno aprende a su modo, pero que si, debe estar el contenido adecuado que permita entender el tema. ¿Cómo puedo hacer un material académico adecuado para mis estudiantes? Muchas veces el problema no es que los estudiantes no puedan entender adecuadamente, sino que el material que tienen a la mano es muy complejo para su etapa de desarrollo. Para sobrellevar esa situación, podemos crear material para ellos, que sea accesible, entendible y sobretodo practico. Para crear estos materiales académicos, que servirían para la etapa de aprendizaje autónomo en el aula invertida, podemos llevar a cabo las siguientes etapas: Organización de las ideas que deberían desarrollar Se recomienda que un hagamos un mapa conceptual sobre los puntos a tratar en el material académico. Seguramente te preguntaras ¿Por qué no un mapa mental u otro organizador grafico? Se podría, pero la idea es jerarquizar las ideas que queremos desarrollar y eso va en un mapa conceptual. En realizad en el aula invertida es importante que se tenga QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 33 una idea general sobre qué temas se van a realizar en forma individual por los estudiantes y que temas se harán en forma grupal con los estudiantes y esto podría estar organizado visualmente. Redacción del material El material debe redactarse con sencillez, considerando el lenguaje de los estudiantes (incluso se puede usar un poco de lenguaje coloquial en las explicaciones, pero no en las definiciones o conceptos). Títulos, ejemplos y aplicaciones llamativas No pongan títulos serios. Usen su imaginación. En lugar de “Enlace Covalente” podemos poner “Compartiendo nos unimos y somos más fuertes: Enlace Covalente” No solo les damos el título, sino una idea que les puede llamar la atención. También los textos deben tener ilustraciones y, en la medida de lo posible, aplicación de lo aprendido. Ejercicios a desarrollar Los conceptos deben estar asociados a ejercicios para que sean interiorizados por nuestros estudiantes. Recuerden que deben ser solo para el desarrollo de habilidades básicas: Calcular, determinar, describir, esquematizar, clasificar, etc. Los ejercicios no deben ser complejos y no deben tener cosas que no puedan ser desarrolladas por los conceptos descritos en la redacción del material. Ahora respondamos: 1. ¿Es importante motivar el buen desempeño en la comprensión lectora? _______________________________________________________ 2. ¿Cree que con lo aprendido puede mejorar los materiales que diseña para sus estudiantes? _______________________________________________________ 3. ¿Está listo para diseñar mejores materiales y poder estimular la comprensión lectora de sus estudiantes? _______________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 34 Trabajo colaborativo N°2 Reactantes van, reactantes vienen; productos van, productos vienen: Equilibrio químico. ACTIVIDAD 1: En grupos colaborativos hagamos un mapa conceptual con los puntos a tratar en un material para nuestros estudiantes, sobre el tema de equilibrio químico, considerando solo los primeros tópicos, como para una clase invertida. Capacidad a: Resuelve problemas referidos al equilibrio químico. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 35 ACTIVIDAD 2: El capacitador les dará un tema a desarrollar. Indique las definiciones, explicación y ejercicios necesarios para la comprensión del tema. QUÍMICA INORGÁNICA II YSU DIDÁCTICA 36 ACTIVIDAD 3: Seamos creativos con el título general Hagamos una propuesta de titulo: que sea creativo, que no sea formal y que creamos que podamos llamar la atencion al estudiante con esto ACTIVIDAD 4: Evaluación formativa sobre el tema. El capacitador les tomara unos test sobre el tema de quilibrio. ¡Exitos!. Despues de ello pasaremos a una miniclase sobre el principio de Le Chatelier. ACTIVIDAD 5: Resolución de un caso En los últimos años en Paraguay se ha encontrado que hay mineral para la producción de titanio. Las reacciones con las que se puede producir del titanato ferroso son: Etapa 1: 2 FeTiO3(s) + 7 Cl2(g) + 6 C(s) 2 TiCl4(g) + 2 FeCl3(g) + 6 CO(g) (900°C/1170 K) Etapa 2: TiCl4(g) + 2 Mg(g) 2 MgCl2(l) + Ti(s) (1100 °C / 1370 K) José Rodríguez, un técnico que trabaja en la producción de titanio, indica que, ya que ambas reacciones son endotérmicas, un aumento de la presión (por disminución del volumen) aumenta la producción de Titanio. ¿Es esto correcto? Por otro lado, cuando se está desarrollando la segunda etapa, llega una orden en que se debe producir TiO2, ya que este producto es muy requerido como pigmento. ¿Qué recomendaría para hacer esto? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 37 Comunicación:__________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ Realización de actividades y análisis: Plan de acción: ¿Qué debo hacer para solucionar el problema? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 38 Capacidad a desarrollar: Resuelve problemas referidos al equilibrio químico. Actividad de laboratorio ¿Los productos pueden ser reactantes? El Principio de Le Chatelier nos indica que todo sistema en equilibrio buscara de mantener dicho estado. Si un factor externo modifica dicho estado, el sistema reaccionará de tal forma que retornada a un nuevo estado de equilibrio. Esta práctica experimental busca demostrar la reversibilidad de los procesos químicos y con ello el Principio de Le Chatelier. Las reacciones a analizar son las siguientes: Azul de metileno + Glucosa Azul de leucometileno + Ácido glucónico 2 K2CrO4 + 2 HCl 2KCl + K2Cr2O7 + H2O (1) DISOLUCIONES Y PRODUCTOS NECESARIOS - Indicador azul de metileno - Indicador naranja de metilo - Sacarosa (azúcar blanca) - Solución de K2Cr2O7 al 5% - Solución de K2CrO4 al 5% - Solución de NaOH 1M - Disolución de HCl 1 M: Preparada por dilución a partir de HCl concentrado. - KI sólido - Almidón disuelto en agua MATERIAL NECESARIO - Balanza. - Pesasustancias. - Vidrio de reloj - Matraces aforados de 500 y 100 ml. - Botella de polietileno de 500 ml. - Matraces erlenmeyer de 250 ml. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 39 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Procedimiento experimental Experimento 1: La botella azul El primer paso para empezar será preparar 100 ml de una disolución acuosa al 5% de glucosa. Luego le agregamos una pequeña porción de azul de metileno. Luego colocamos esta mezcla a frasco o matraz pero ojo este frasco tiene que estar lleno solo hasta la mitad un aproximado. Por último tendrás que mover el frasco y ver qué es lo que pasa. Ya te diste cuenta de lo que paso con la mezcla al prepararla y terminada la mezcla es incolora o sea que no tiene color pero, Una vez agitado el frasco esta mezcla toma un color azul y al dejar reposar nuevamente se vuelve incolora. Haga lo mismo, pero añadiendo unas gotas de indicador naranja de metilo. Vera el cambio de color. Repita el experimento usando una solución al 10% de glucosa. ¿Qué se puede observar? Experimento 2: El equilibrio cromato-dicromato El primer paso es poner en un matraz 50 ml de una solución de K2CrO4 y en otro matraz 50 ml de una solución de K2Cr2O7.Observar las características de cada solución. A la primera solución añadirle gotas de HCl hasta notar un cambio de coloración. ¿A qué solución se parece lo obtenido? A la segunda solución añadirle gotas de NaOH hasta notar un cambio de coloración. ¿A qué solución se parece lo obtenido? Revertir los cambios producidos, añadiendo HCl al primer matraz y NaOH al segundo. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 40 Discusión de resultados ¿Quieres conocer más sobre el tema abordado en este taller? Te invitamos a leer el siguiente e-book. http://assets.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/844816962X.p df http://roderic.uv.es/handle/10550/15725 http://assets.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/844816962X.pdf http://assets.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/844816962X.pdf http://roderic.uv.es/handle/10550/15725 QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 41 Actividad Online 2 RÚBRICA DE LA ACTIVIDAD VIRTUAL 2 COMPETENCIA 2 Manifiesta competencia en el uso de TIC para el uso de prácticas pedagógicas innovadoras que posibiliten la mejora y optimización de los resultados del aprendizaje CAPACIDAD O CRITERIO DESCRIPTORES INICIO PROCESO LOGRADO Aplica metodologías adecuadas en el proceso de enseñanza aprendizaje de la química inorgánica No envió su tarea a la plataforma, es necesario conversar con él o la docente Envió su tarea a la plataforma, indicando aspectos muy generales sin mostrar evidencias del uso del laboratorio virtual. Envió su tarea a la plataforma sobre el uso del laboratorio virtual, mostrando evidencias del uso del mismo. Usemos un laboratorio virtual Estimado docente se le invita a Ingresar al siguiente link que nos ayuda a vivenciar una actividad de laboratorio para verificar el principio de Le Chatelier: http://labovirtual.blogspot.pe/2014/01/blog-post.html Tome un pantallazo (Usando Ctrl+Impr pant), y péguelo en un documento de Word, donde haya modificado volumen, temperatura y presión (un pantallazo por cada factor). Súbalo a la plataforma del foro, indicando dos aspectos positivos y dos aspectos negativos de la actividad. ¿Podría ser esta actividad usada en su escuela? ¿Cuál es la razón? QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 42 Evaluación del Taller N° 2 Competencia 1 Planifica orienta y evalúa procesos de enseñanza aprendizaje innovadora e inclusiva para desarrollar aprendizajes duraderos y de calidad. Capacidades o criterios Descriptores (desempeños) En proceso Logrado Aplica la metodología científica y de investigación en el estudio de la química inorgánica Trabaja activamente en grupo en la formulación de competencias o indicadores de logro de la sesión (no ambas) Trabaja activamente en grupo en la formulación de competencias e indicadores de logro de la sesión Solo participa cuando se le pide o no participaParticipa activamente en la evaluación de conocimientos previos, debate grupal, Miniclase y resolución del caso. Competencia 4 Demuestra habilidades y destreza en el manejo de equipos y materiales de laboratorio para la ejecución de experiencias en diferentes ámbitos educativos Producto Explica correctamente los fenómenos experimentados en la actividad de laboratorio QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 43 TALLER N° 3 ”Soluciones electrolíticas y la evaluación de estudiantes” Diálogos desde nuestra práctica docente Analizamos la siguiente imagen y reflexionemos sobre ello: 1. ¿Cree que sus estudiantes se sienten así durante los exámenes? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 2. ¿Es bueno que las preguntas de los exámenes sean iguales a las de lo practicado en clase? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 3. ¿Es lo mismo calificar que evaluar? ¿Se puede evaluar sin calificar? ¿Se puede calificar sin evaluar? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ Estos exámenes son tan aburridos, pero si no apruebo el examen, reprobare el curso y mis padres me llamaran la atención. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 44 Reflexión teórica 3.1 Evaluación ¿Qué es la evaluación por competencias? La evaluación de competencias y por competencias es un proceso de retroalimentación, determinación de idoneidad y certificación de los aprendizajes de los estudiantes de acuerdo con las competencias de referencia, mediante el análisis del desempeño de las personas en tareas y problemas pertinentes. Esto tiene como consecuencia importantes cambios en la evaluación tradicional, pues en este nuevo enfoque de evaluación los estudiantes deben tener mucha claridad del para qué, para quién, por qué y cómo es la evaluación, o si no está no va a tener la significación necesaria para contribuir a formar profesionales idóneos. Es así como la evaluación debe plantearse mediante tareas y problemas lo más reales posibles que impliquen curiosidad y reto. ¿La evaluación por competencias es cualitativa o cuantitativa? La evaluación por competencias es tanto cualitativa como cuantitativa. En lo cualitativo se busca determinar de forma progresiva los logros concretos que van teniendo los estudiantes a medida que avanzan en los módulos y en su carrera. En lo cuantitativo, los logros se relacionan con una escala numérica, para determinar de forma numérica el grado de avance. De esta manera, los números indicarán niveles de desarrollo, y tales niveles de desarrollo se corresponderán con niveles de logro cualitativos. Las matrices de evaluación de competencias son las que nos permiten evaluar a los estudiantes tanto de forma cualitativa (en sus logros) como cuantitativa (niveles numéricos de avance). ¿Cómo se planea la evaluación de las competencias en los módulos? Se construyen las matrices de evaluación de los productos definidos para un determinado módulo, con respecto a las competencias. Se planea cómo será la evaluación de diagnóstico, la evaluación continua y la evaluación de promoción (evaluación final). QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 45 Se determina cómo se llevará a cabo la autoevaluación, coevaluación y heteroevaluación de los aprendizajes de los estudiantes. En el aula invertida, la autoevaluación la hace el estudiante en casa, cuando usando el material de trabajo que el docente le proporciona, con los ejercicios se está autoevaluando. La coevaluación se hace cuando, una vez tomado el test diagnostico se hace el proceso de debate grupal y bonificación, en el cual los estudiantes entre ellos determinan que respuestas con correctas y que respuestas no, fundamentando cada una de ellas. La heteroevaluación se hace en dos etapas: individualmente cuando se hace el test diagnostico al inicio de la clase y grupal cuando realizan la resolución del caso. Se articulan procesos de evaluación a las estrategias didácticas. Se planean con detalle las estrategias propias del proceso de evaluación, cómo serán, cuándo, con qué recursos, etc. Se elaboran instrumentos de observación, de chequeo y de registro de aprendizajes. Etapa Autoaprendizaje Test individual Debate y bonificación Resolución de casos Etapa Autoevaluación Heteroevaluación individual Coevaluación Heteroevaluación grupal Nivel en taxonomí a de Bloom Conocimiento / Comprensión / aplicación Comprensión/ Aplicación / análisis comprensión / aplicación / análisis /análisis / síntesis / evaluación Instrume nto Ficha de trabajo Test de selección múltiple Lista de cotejo Rúbrica de evaluación. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 46 Ahora respondamos: 1. ¿Hemos estado calificando o evaluando en nuestras sesiones? ¿Qué haremos a partir de ahora? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 2. ¿Es importante el uso de matriz de evaluación? ¿Por qué? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 3. ¿Son útiles las rúbricas? ¿Qué aspectos positivos y negativos tiene el uso de estos instrumentos? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 4. Si hacemos autoevaluación y coevaluación, ¿los estudiantes se sentirán presionados y estresados? ¿Qué opina de este tipo de evaluaciones? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 47 http://www.alonsoformula.com/inorganica/_private/Quimica2bach06ca st.pdf http://media.axon.es/pdf/92090.pdf http://publicacions.iec.cat/repository/pdf/00000181/00000005.pdf http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21477/9347 3 https://www.uv.mx/personal/jomartinez/files/2011/08/LA_EVALUACION_EDU CATIVA.pdf https://www2.sepdf.gob.mx/formacion_continua/antologias/archivos- 2014/SEP220021.pdf http://www.alonsoformula.com/inorganica/_private/Quimica2bach06cast.pdf http://www.alonsoformula.com/inorganica/_private/Quimica2bach06cast.pdf http://media.axon.es/pdf/92090.pdf http://publicacions.iec.cat/repository/pdf/00000181/00000005.pdf http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21477/93473 http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21477/93473 https://www.uv.mx/personal/jomartinez/files/2011/08/LA_EVALUACION_EDUCATIVA.pdf https://www.uv.mx/personal/jomartinez/files/2011/08/LA_EVALUACION_EDUCATIVA.pdf https://www2.sepdf.gob.mx/formacion_continua/antologias/archivos-2014/SEP220021.pdf https://www2.sepdf.gob.mx/formacion_continua/antologias/archivos-2014/SEP220021.pdf QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 48 Trabajo colaborativo N ° 3 Evaluando el tema de Ácidos y bases Para las actividades siguientes consideraremos la matriz de habilidades que se muestra a continuación: Conocimiento - comprensión Aplicación - análisis Síntesis - evaluación Características generales de ácidos y basesDescribe las características físicas y químicas de ácidos y bases Teoría acido – base de Arrhenius Reconoce a ácidos y bases según la teoría de Arrhenius Teoría acido base de Bronsted - Lowry Utiliza la teoría de B-L para explicar el comportamiento de un ácido o base Teoría de Lewis Utiliza la teoría de Lewis para explicar el comportamiento de un ácido o base Electrolitos fuertes y débiles Determina la concentración de iones en electrolitos fuertes y débiles Deduce la fuerza relativa de electrolito QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 49 ACTIVIDAD 1: Diseño de un test diagnostico En forma grupal, diseñe un test de evaluación diagnostica (de 5 preguntas con opción múltiple) del tema para la sesión de clase invertida de ácidos y bases, considerando la matriz de habilidades. Una vez terminado, intercambiaremos el test con otros grupos, y daremos nuestra opinión al respecto. Usaremos una de estas evaluaciones para hacer el proceso de evaluación inicial, debate en grupo, bonificación y posterior mini clase. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ____________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 50 ACTIVIDAD 2: Evaluación con criterio propio. El capacitador les entregara casos resueltos por estudiantes reales. Califíquelas en forma grupal y luego compare sus resultados con otros grupos. ACTIVIDAD 3: Diseño de rúbrica de la resolución del caso. Considerando las etapas para la resolución de una situación problémica: Interpretación de la situación, plan de acción, cálculos y esquemas, análisis de resultados y comunicación de la conclusión, diseñe una rúbrica de evaluación, la cual la expondrá frente a los demás grupos. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 51 ACTIVIDAD 4: Calificación usando rúbricas Califiquemos nuevamente, en forma grupal los casos dados en la actividad 2 con una de las rúbricas diseñadas en la actividad 3. ¿Han cambiado las calificaciones obtenidas? Compare sus resultados con las de los otros grupos. ¿Qué podemos concluir de ello? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 52 Actividad de laboratorio Características de ácidos y bases En algunas oportunidades es un poco complicado trabajar con ácidos y bases, sobre todo cuando son ácidos minerales fuertes o bases fuertes. En ese caso lo que se puede hacer es proyectar un video donde se muestre el experimento que quisiéramos hacer (pero no hacemos por seguridad de los estudiantes) y pedimos a los estudiantes que hagan un reporte grupal. Considerando que los logros son los siguientes: Logro 1: Al finalizar la sesión, el estudiante explica el comportamiento de diversos electrolitos acuosos, de acuerdo a las teorías de Arrhenius y Bronsted- Lowry, en base a experimentos sencillos. Logro 2: Al finalizar la sesión, el estudiante relaciona la conductividad eléctrica de soluciones con la concentración. Las partes del reporte grupal son: 1. Datos de los estudiantes 2. Materiales y reactivos usados en el experimento 3. Procedimiento del experimento en un diagrama de flujo sencillo 4. Observaciones y resultados del experimento 5. Discusión y análisis de los resultados 6. Conclusiones. Con estas consideraciones, en un papelote y en forma grupal, diseñen una rúbrica que permita evaluar el reporte de los estudiantes. Un representante de cada grupo expondrá su rúbrica y se harán aportes a la rúbrica de cada grupo. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 53 Evaluación del Taller N° 3 RÚBRICA PRODUCTO 3 Diseña instrumentos de evaluación para la sesión de clase. COMPETENCIA 1 Planifica orienta y evalúa procesos de enseñanza aprendizaje innovadora e inclusiva para desarrollar aprendizajes duraderos y de calidad. Capacidades o Criterios DESCRIPTORES ( Desempeños) En Proceso Logrado Diseña instrumentos evaluativos para la valoración del aprendizaje de sus estudiantes Diseña instrumentos de evaluación con algunas deficiencias, que son fáciles de mejorar. Diseña instrumentos de evaluación adecuados, de acuerdo al logro planteado No utiliza matriz para el diseño de su instrumento de evaluación. Sustenta adecuadamente el diseño de su instrumento de evaluación QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 54 TALLER N° 4 “Organización de nuestras ideas en la pizarra: Fusionemos mapas y mentefactos conceptuales” Diálogos desde nuestra práctica docente En la clase de ácidos y bases, el profesor empieza con una introducción muy interesante sobre el tema. A Claudia le llamó mucho la atención, por lo que decidió dejar su celular a un lado y prestar atención a lo que hacia el profesor. En un momento va al servicio higiénico y cuando regresa ve la pizarra se encuentra con la siguiente situación: Luego de observar la situación por la que pasa María: 1- ¿Ha pasado por esta situación en nuestra formación académica? ¿Qué actitud tomamos frente a ello? __________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________ 2- ¿Cree que la pizarra es un instrumento importante en nuestra práctica docente? _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ ¿Qué es esto? ¿Qué significan estos símbolos? Mejor sigo hablando con mi amiga QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 55 3- ¿Qué dificultades tenemos para organizar nuestras ideas en la pizarra? _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ Reflexión teórica 4.1 ¿Qué son los mapas conceptuales? 2 Generalidades Aunque los mapas conceptuales, por su concepción, no son una tecnología nueva, en los últimos años se ha extendido su uso gracias a las bondades de la redes de computadoras y de los software que se han elaborado para facilitar su uso. El desarrollo de los mapas conceptuales se inició en el Departamento de Educación de la Universidad de Cornell, EUA, con Novak, durante la década de los setenta, y constituyen una respuesta a la teoría del aprendizaje verbal significativo desarrollada por Ausubel. En especial, se entroncan en lo referente a la evolución de las ideas previas que poseen los estudiantes para lograr un nuevo conocimiento. Los mapas conceptuales han constituido desde entonces una herramienta de gran utilidad para profesores, pedagogos, investigadores de temas educativos, psicólogos, sociólogos y estudiantes en general, así como para otros profesionales sobre todo cuando se necesita tratar con grandes volúmenes de información. Se han publicado diferentes criterios sobre el concepto de los mapas conceptuales. Uno de ellos precisamente definido por Novak, su creador y publicado en su texto Aprendiendo a aprender, los define como una técnica que representa, simultáneamente, una estrategia de aprendizaje, un método para captar lo más significativo de un tema y un recurso esquemático para representar un conjunto de significados conceptuales, incluidos en una estructura de proposiciones. Moreira afirma que de una manera general, los mapas conceptuales, o mapas de conceptos, son sólo diagramas que indican relaciones entre 2 Adaptado de: Mapas conceptuales y mentefactos: comparación y propuesta para favorecer aprendizajes significativos formativos. AGUSTÍN DE LA HERRÁN GASCÓN DOCTOR EN EDUCACIÓN. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID MANUEL LINARES ÁLVARO PROFESOR TITULAR DE LA UNIVERSIDAD GRANMA (CUBA) QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 56 conceptos, o entre palabras que usamos para representar conceptos. Otros autores como Herrán (2009) coinciden al señalar que los mapas conceptuales son esquemas o diagramas que pretenden describir un tema desde una perspectiva nocional. Parten de que ese tema puede comportarse como una idea principal (que suele ser un concepto general o particular), de la que se pueden desprender otras ideas secundarias, terciarias, etc. Elementos y utilidad general de los mapas conceptuales Iriarte et al. (2002) sostienen que los elementos básicos de un mapa conceptual son los conceptos, las palabras- enlace y las proposiciones. Los conceptos, también llamados nodos, hacen referencia a cualquier cosa que puede provocarse o que existe. Las palabras enlace unen los conceptos y señalan los tipos de relación existente entre ambos. La proposición es la unidad semántica que une los conceptos. Los conceptos son definidos por Novak (1998) como «regularidades percibidas en acontecimientos u objetos, o los registros de acontecimientos u objetos, designados por etiquetas». Las proposiciones consisten en dos o más conceptos. Las etiquetas están unidas por enlaces formando relaciones semánticas con un valor de verdad relativa. Los mapas conceptuales son muestras gráficas bidimensionales de conceptos (usualmente representados con rectángulos, círculos o cuadrados). Dávila y Martínez (2000) sostienen que los elementos básicos de los mapas conceptuales son los siguientes: Los conceptos: También llamados nodos, hacen referencia a hechos, objetos, cualidades, animales, etc., gramaticalmente los conceptos se pueden identificar como nombres, adjetivos y pronombres. Las palabras-enlace: Son palabras que unen los conceptos y señalan los tipos de relación existente entre ellos. Las proposiciones: Están constituidas por conceptos y palabras- enlace. Es la unidad semántica más pequeña que tiene valor de verdad. Según Arguea y Cañas (1998), esta manera gráfica de representar los conceptos y sus relaciones provee a los profesores y estudiantes de una forma rica para organizar y comunicar lo que saben o se pretende enseñar sobre un tema determinado. Utilizando un sistema de nodos y enlaces, los aprendices dibujan un mapa, que de manera visual representa cómo piensan ellos y donde se relacionan un conjunto de conceptos. Así mismo, un docente puede clarificar su intencionalidad didáctica desde la QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 57 perspectiva del conocimiento que pretende compartir y generar en sus estudiantes. Tipos de mapas conceptuales Existen diferentes tipos de mapas conceptuales pero por la propia definición y la razón de ser de éstos, los de tipo jerárquico son los más usados y difundidos, además por el acercamiento a la estructura en la que el ser humano almacena el conocimiento. Los cinco tipos principales, según Navarro et al. (2000) son: Mapas conceptuales en forma de araña: El mapa se estructura de manera que el término que representa al tema principal se ubica en el centro del gráfico y el resto de los conceptos llegan mediante la correspondiente flecha. Mapas conceptuales jerárquicos: Novak (1998) defiende la idea de que la información se represente en orden descendente de importancia, de modo que el más importante figure en la parte superior. No obstante, es criterio de otros –como González (2004) – que en este tipo de mapa conceptual la información puede estar en orden ascendente o descendente; bastaría con que se estableciese una jerarquía relativa de conceptos. Es decir, expresar que de un concepto se derivan otros y a su vez de estos se obtienen otros. A los primeros conceptos se les denominaría, con propiedad, principales o primarios, y a los segundos, secundarios. En su caso, al siguiente nivel deductivo, terciarios, y si de estos se derivaran otros conceptos serían cuaternarios. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 58 Mapa conceptual secuencial: En este tipo de mapa los conceptos son colocados uno detrás del otro en forma lineal, sucesiva y estructurada en un solo sentido progresivamente organizado. Mapa conceptual en sistema: En este tipo de mapa la información se organiza también de forma secuencial pero se le adicionan entradas y salidas que alimentan los diferentes conceptos incluidos la representación gráfica. QUÍMICA INORGÁNICA II Y SU DIDÁCTICA 59 Mapas conceptuales hipermediales: Es aquel que en cada nodo de la hipermedia contiene una colección de no más de siete conceptos relacionados entre sí por palabras-enlaces. 4.2 Mentefactos conceptuales Generalidades También son varios los estudiosos que han definido los mentefactos conceptuales, si bien su génesis es más reciente. Parra y Lago de Vergara (2003) sostienen que los mentefactos son recursos para representar la estructura interna de los conceptos. Espinosa (2011) los conceptúa como esquemas conceptuales, relacionados con la manera de ver las cosas desde las perspectivas de las personas. Es una manera de
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