Desarrollo de una unidad didáctica. El estudio del enlace químico en el bachillerato

Principales características del enfoque didáctico

El principal enfoque a utilizar en el estudio del enlace químico es el constructivista por medio del cual se incentiva al estudiante en la  exploración de material, la curiosidad y la generación de ideas, el debate sobre posibles relaciones o conexiones con otros fenómenos, el uso de los conocimientos previos y las posibles similitudes con otros eventos de la vida cotidiana.

CARACTERÍSTICAS

v  El sujeto construye el conocimiento de manera activa, interactuando con el objeto de estudio.

v  El nuevo conocimiento adquiere significado cuando se relaciona con el conocimiento previo.

v  El contexto social y cultural de la persona influye en la construcción del significado.

v  Aprender implica participar de forma activa y reflexiva.

En ningún momento podemos subestimar la responsabilidad del docente como director, orientador y facilitador del complejo proceso de aprendizaje de los estudiantes. Para cumplir con los objetivos de la unidad didáctica necesitamos garantizar resultados satisfactorios a lo largo de su implementación y ejecución, para esto se requiere que los estudiantes reciban la adecuada orientación y  estimulación, ya que la principal característica de la unidad es la de dar una  instrucción basada en la indagación. Lo que buscamos como docentes es que los  estudiantes aprendan la ciencia como la aprenden los científicos; haciendo  preguntas, estudiando nuevos sistemas y fenómenos, haciendo conexiones,  generando conclusiones al respecto, cometiendo errores y volviendo a preguntar.

Cambios o innovaciones que se proponen

Lo que se propone es buscar los conocimientos previos y el nivel de desarrollo operatorio donde se encuentran  los alumnos, en relación con las habilidades intelectuales necesarias para la  comprensión cabal de enlace químico, esto es fundamental para determinar lo que el estudiante es capaz de hacer y aprender.

La participación de los estudiantes es en grupo en donde se obtiene la comprensión previa de  una serie de conceptos propios del tema a estudiar, para lo cual retomaremos las  investigaciones realizadas sobre las ideas previas y las concepciones alternativas  sobre el enlace químico.

Esto le permitirá recopilar información acerca de las ideas alternas, con miras a tener una aproximación a los posibles problemas de aprendizaje.  Una vez realizado esta fase los alumnos indagan y resuelven las preguntas, para después se revisadas con su docente. 

Aplicaciones

Para indagar sobre las ideas previas que tienen los alumnos especialmente los de décimo sobre el enlace químico, podemos plantear dos fases importantes:

Fase 1.

Consistente en una discusión en la que los estudiantes comparten con el profesor y sus compañeros las experiencias y sus conocimientos acerca del tema, se trata  de evaluar el conocimiento inicial, creando una atmósfera abierta donde los estudiantes se sienten libres de expresar sus ideas y que puedan realizar sus preguntas. De igual manera también se podrá establecer retos y estimular curiosidades acerca del tema de investigación. Esta primera etapa denominada discusión también sirve para saber cómo están pensando los estudiantes.

Durante la discusión los estudiantes pueden indagar sobre:

La definición de enlace químico.

Las fuerzas que intervienen en la formación del enlace químico.

¿Qué tan fuertes son las fuerzas que actúan en la formación de los enlaces químicos y cuáles son?

El por qué se unen los átomos.

¿Qué tipos de átomos se pueden unir, cuáles no y por qué?

¿Cuáles son los tipos de enlace químico?

¿Qué es un enlace iónico y cómo se forma?

¿Qué es un enlace covalente y cómo se forma?

¿Qué es un enlace metálico y cómo se forma?

¿Qué pasa cuando una sustancia entra en contacto con otra y cómo se afectan los enlaces?

¿Porque hay sustancias que se disuelven en agua y otras que no lo hacen?

Fase 2.

Es la etapa de recolección de datos, para lo cual se pueden utilizar las estrategias acerca del aprendizaje de los estudiantes.

Esta propuesta apuntan a trabajar el concepto de enlace químico por medio de estrategias didácticas que conduzcan a propiciar un aprendizaje significativo del tema, utilizando un trabajo pedagógico centrado en el uso de secuencias constructivista de enseñanza que permita la asimilación y la restructuración de los conceptos de enlaces químicos. 

Opinión

En el desarrollo de esta propuesta (Construcción de unidad didáctica orientada a la enseñanza y aprendizaje del concepto enlace químico orientado con estudiantes de décimo de las institución educativas los estudiantes aprenden significativamente los conceptos que se trabajan, por medio de todas las actividades, consolidan el aprendizaje y quedan motivados para continuar con el aprendizaje de la química.

Los estudiantes tienen la oportunidad de reflexionar sobre el pensamiento  científico y desarrollar las habilidades científicas que se proponga en los objetivos de las diferentes propuestas, lo cual constituye un proceso que requiere de una permanente motivación para el aprendizaje, además de actividades significativas y del uso adecuado del lenguaje científico, también depende del saber específico que tenga el profesor sobre el tema, del saber epistemológico, de la metodología que emplee y de la teoría de aprendizaje desde la cual el docente orienta su práctica pedagógica. 

Ciencia con buen gusto. Físico química en la cocina

Principales características del enfoque didáctico utilizado

El principal enfoque a utilizar en el estudio, aprender haciendo.

"Quien aprende necesita trazar los pasos que van desde lo familiar o lo nuevo, desde el hecho o la idea que posee a aquello que va a adquirir. En otras palabras, quien aprende debe realizar, por sí mismo, un viaje a través del pensamiento". (informe Bullock)

Los  alumnos  cuando  llegan  al aula,  a priori  tienen  una  serie  de ideas las cuales denominamos  ideas previas  vienen  de su interacción  con  su medio  social  , cultural,  natural:  para  explicarse  fenómenos naturales o para  dar  solución  a  circunstancias  y fenómenos  que  aparecen  durante  su aprendizaje , aunque  estas  ideas  a veces  están  alejadas  del pensamiento científico, tienen una  serie  de características  comunes  a  todas  ellas. Por medio del cual se incentiva al estudiante en la  exploración de material, la curiosidad y la generación de ideas, el debate sobre posibles relaciones o conexiones con otros fenómenos, el uso de los conocimientos previos y las posibles similitudes con otros eventos de la vida cotidiana.

CARACTERÍSTICAS

v  Diseñar el aprendizaje orientado a fomentar en el estudiante actitudes y valores como la iniciativa, la creatividad, la disciplina y el compromiso.

v  Proporcionar al alumno una atención personalizada que le dé la oportunidad de potenciar sus fortalezas y corregir sus debilidades.

v  Desechar el aprendizaje basado en la memorización y repetición y promover el razonamiento y la experimentación.

v  Al diseñar un currículum, tener en cuenta los intereses y preferencias de los estudiantes.

Cambios o innovaciones que se proponen 

Ø  Desarrollar habilidad intelectual general que permita acceder por sí mismo a las temáticas.

Ø  Desarrollar en el alumno una disciplina intelectual a través de la aplicación de habilidades que permita el planteamiento de problemas y la búsqueda de solución.

Ø  Aprender a pensar: todos los seres humanos pueden llegar a las mismas construcciones por medio de la acción y del contacto con la realidad pues todos poseen una estructura.

Lo que se pretende es fomentar el interés y la motivación del estudiante y no escuchar,  la  queja  más  común en  nuestros  alumnos  es  que,  las ciencias  están  alejadas  de la   vida  cotidiana   así como,   preguntas  reiterativas  del  tipo, para  que  sirve en  la  vida  real  la  física  y la química.

Aplicaciones

Con esta  actividad se pretende alcanzar  una serie  de  objetivos, el más importante  es que los  alumnos aprendan la  interdisciplinaridad  en  el mundo de la investigación científica,  y desde el punto de la  física y química  realizar actividades  relacionadas  con la gastronomía  molecular; en donde se pretenda que  los  alumnos  trabajen en  equipo  ganando así en interconexión entre  ellos, juntos  lograran  un  objetivo  común.

Ejemplo:

¿Por qué   lloramos  con las  cebollas  y como podríamos  evitarlo?

Esta propuesta apunta a trabajar el concepto de gastronomía y establecer relación entre la física y la química por medio de estrategias didácticas que conduzcan a propiciar un aprendizaje significativo.

Al cortar  la  cebolla   con  el cuchillo estamos  mezclando  una  enzima  y  una proteína produciendo un compuesto sulfurado llamado oxido sulfúrico de propanoetiol   que  ataca  a las  glándulas lagrimales y produce  ese olor  característico, al final el docente explica cómo prevenir llorar cuando se corta cebolla y explicando que  al  ser  soluble  en  agua,  al  cortar la  cebolla  con  el cuchillo mojado en agua  evitaremos  el que  lloremos.

Opinión

La enseñanza como intervención educativa tiene como objetivo prioritario lograr aprendizajes significativos, por lo que es importante que los estudiantes aprendan y utilicen recursos, no solo para aprender sus materias, sino también para desarrollar formas de razonamiento vinculadas a la propia epistemología de las disciplinas, particularmente a los procedimientos que permiten generar nuevo conocimiento en un campo del saber.

Debería ser importante para los profesores que los estudiantes utilicen recursos, no solamente para aprender mejor los contenidos de sus materias, sino también para desarrollar formas de razonamiento vinculadas a la propia epistemología de las disciplinas, es decir, a los procedimientos a través de los cuales es posible generar nuevo conocimiento en un campo del saber.

El aprender a aprender y aprender a lo largo de toda la vida no se relaciona exclusivamente con la adquisición de conocimientos actualizados, sino que implica la posibilidad de tomar la iniciativa del aprendizaje, la existencia de la motivación y de la autoestima del sujeto, la capacidad para utilizar estrategias y recursos para aprender de relacionar todo alrededor con materias que explican del porque de los fenómenos y como suceden.

Innovación didáctica química: Mezclas

El principal enfoque a utilizar en la innovación es aprender haciendo. 

En nuestra vida cotidiana es muy común encontrarnos con disoluciones, es decir, mezclas homogéneas de dos o más sustancias cuya composición puede variar. Aunque en la mayoría de los casos no nos fijamos en su composición ni en su concentración, todos sabemos que tendrán diferentes efectos dependiendo de aquellas. Es decir, en todos los casos es muy importante la relación existente entre el soluto y disolvente. Al igual que pasa con las mezclas heterogéneas. Esta innovación va dirigida a grupos de octavo y décimo principalmente.

CARACTERÍSTICAS

El enfoque que vamos a utilizar en la innovación es aprender haciendo el cual se caracteriza por:

v  El estudiante construye las mezclas y las clasifica de acuerdo a los conocimientos previos, interactuando con el objeto de estudio.

v  Los nuevos conocimientos se  adquieren significativamente cuando se relaciona con los materiales.

v  Se aprende en forma activa, participativa y reflexiva.

Esta innovación propone una serie de acciones a emprender para mejorar el aprendizaje y así aumentar el interés y motivación por la Química General, demostrando la importancia que tiene la misma en el desarrollo de la vida. Se insistió en que la aplicación de los conocimientos químicos puede detectar, mitigar o solucionar problemas en las actividades comunes.

Innovación que se propone

Lo que se propone es conseguir los objetivos que pretenden Identificar mezclas homogéneas y heterogéneas, en primer lugar el docente explica cada concepto de mezclas, qué es una disolución y las formas de expresarse su concentración, se distinguen los conceptos de insaturación, saturación y sobresaturación, modificando la cantidad de soluto empleado.

En segundo lugar, a partir de varias disoluciones determinadas se establecen grupos de cuatro estudiantes con un organizador o coordinador los cuales tendrán en cada mesa materiales (donados por los estudiantes) como agua, azúcar, sal, aceite y vinagre. Cada grupo realiza la combinación de dos materiales cualesquiera, las cantidades las establece el profesor, y según la teoría van mezclando e identificando a que mezclas corresponden.

Además se logra aplicar los conocimientos químicos a sustancias de la vida cotidiana. Al final el docente mediante la participación de todos sus estudiantes evalúan las mezclas fabricadas.

Aplicaciones

La metodología de enseñanza de la química presentada en este trabajo y la interacción de los estudiantes con materiales comunes contribuye a lograr un interés y compromiso por parte de los alumnos, y brinda la posibilidad que los mismos puedan acceder a los conocimientos básicos a partir de su realidad cotidiana. Respecto del método, lo positivo de este enfoque es el hecho que sitúa al alumno a interactuar como el centro de la enseñanza y no como un mero consumidor de la misma, lo que supone un cambio sustancial en el aprendizaje. No se necesita laboratorios ni tecnología avanzada.

Opinión

Siguiendo un modelo interaccionista se logró que las actividades realizadas por los alumnos favorezcan la observación directa de la realidad, para inferir, a partir de ella, los conceptos más relevantes de las mezclas en la enseñanza de la química. Con la metodología implementada, se marca aquí una fuerte contraposición al modelo tradicional en el cual los contenidos son formulados como un producto disciplinar, sin contextualizarlos ni relacionarlos con su proceso de producción, transmitiendo una imagen formalista y académica de los mismos y provocando que los alumnos no los relacionen con los problemas de su medio. 

De esta manera, se trató de combinar inteligentemente y con amplias dosis de flexibilidad, por medio de la interacción y el  constructivismo articular una potente alternativa metodológica para la enseñanza. A través de la investigación, participación e interacción en donde los alumnos pusieron en juego sus propios esquemas de conocimiento y el profesor pudo dirigir la construcción de nuevos significados, todo ello al hilo de actividades con finalidades próximas e interesantes.

Innovación didáctica química: Sustancias puras

El principal enfoque a utilizar en la innovación es constructivista.

Pérez (2002) asegura que el constructivismo es un enfoque del aprendizaje fundamentado en la premisa de que a través de la reflexión de nuestras experiencias, se construye nuestro entendimiento del mundo en que se vive. En donde, cada uno de nosotros tiene sus reglas y modelos mentales los cuales permiten dar sentido a nuestras experiencias.

En la selección y organización de la información y en el establecimiento de la relaciones, ocupa un lugar privilegiado el conocimiento previo que posee el alumno en el momento de iniciar el aprendizaje.

El estudiante llega provisto con una serie de conceptos, concepciones, representaciones y conocimientos adquiridos con sus experiencias previas, que utiliza como instrumento de lectura e interpretación, y que determinan qué informaciones seleccionará, cómo las organizará y qué tipos de relaciones establecerá entre ellas.

CARACTERÍSTICAS

El enfoque que vamos a utilizar en la innovación es construir su propio aprendizaje el cual se caracteriza por:

v  Enseñarle a pensar: Desarrollar en el alumno un conjunto de habilidades cognitivas que les permitan optimizar sus procesos de razonamiento.

v  Enseñarle sobre el pensar: Animar a los alumnos a tomar conciencia de sus propios procesos y estrategias mentales (meta cognición) para poder controlarlos y modificarlos (autonomía), mejorando el rendimiento y la eficacia en el aprendizaje.

v  Enseñarle sobre la base del pensar: Quiere decir incorporar objetivos de aprendizaje relativos a las habilidades cognitivas, dentro del currículo escolar.

Innovación que se propone

Lo que se propone es aprender el tema de sustancias puras mediante un método sencillo y práctico. En primer lugar el docente explica cada concepto de Sustancias Puras, elementos y compuestos, dirigido a  grupo de octavo y décimo año.

En segundo lugar, se establecen grupos de cuatro estudiantes con un organizador o coordinador los cuales tendrán en cada mesa materiales (donados por los estudiantes) como cartulina, pilot, y tijeras. Cada grupo realiza la construcción de un supermercado lleno de productos que se componen de compuestos, los estudiantes le dan un nombre a su supermercado.

En tercer lugar el docente les va dar nombres de sustancias comunes y sobres en el que vienen, ejemplo la sal que se compra en los supermercados seguido los estudiantes observan las bolsas y los cuadros de información química del producto, los grupos van a escribir cada compuesto y susnombre los cuales se escriben en la cartulina.

El alumno es capaz de identificar y clasificar los elementos de un determinado contenido informativo, puede hacer explicitas las relaciones existentes entre dichos elementos y reconocer los principios que guían la organización de esos elementos en un todo coherente y ordenado.

Al final se revisa cada formula y símbolo escrito para ir aprendiendo que cada sustancia se relaciona y crea con la química.

Aplicaciones

Los modelos educativos centrados en el alumno proponen que el profesor debe propiciar el encuentro entre los problemas y preguntas significativas para los alumnos y los contenidos a estudiar, favorecer que el alumno aprenda a interrogar e interrogarse y que la propuesta educativa se desarrolle en un medio favorecedor (en un lugar adecuado, con material didáctico y métodos de enseñanza participativos, relaciones interpersonales basadas en el respeto, la tolerancia y la confianza). Asimismo propone que la educación debe tener en cuenta que el aprendizaje involucra aspectos cognoscitivos y afectivos y que la química se vuelva para el estudiante de interés y motivación.  No se necesita laboratorios ni tecnología avanzada.

El hecho de que la actividad constructiva del estudiante se aplique a unos contenidos de aprendizaje preexistente, condiciona el papel del profesor. Su función no puede limitarse únicamente a crear las condiciones óptimas para que el alumno despliegue una actividad mental constructiva rica y diversa; el profesor se convierte en un facilitador que debe orientar esta actividad con el fin de que la construcción del alumno se acerque de forma progresiva a lo que significan y representan los contenidos como “saberes culturales”, basándose en el aprendizaje significativo.

Opinión

La propuesta por medio del constructivismo parte de la siguiente premisa: los procesos de formación de significado, en toda su variedad de forma, constituyen la base de aprendizaje. En otras palabras, propone que cada ser humano construye un significado personal al conocimiento y como parte de ésta incluye la experiencia.

Proporciona al alumno un puente entre la información disponible, el conocimiento previo y el conocimiento nuevo la química se vuelve indispensable para entender todo lo que se genera a su alrededor  y ofrece una estructura de conjunto para el desarrollo de la actividad o la realización de la tarea y le asigna al docente diversos papeles como: transmisor de conocimientos, el de preceptor, el de supervisor o guía del proceso de aprendizaje, e incluso el de investigador educativo. Para el constructivismo, será un facilitador del aprendizaje que media el encuentro de sus alumnos con el conocimiento de las sustancias puras aprendidas y practicadas en la propuesta.