Una propuesta integradora para la enseñanza
de la termodinámica química
Carlos Alberto Avalis *
Juan Carlos Noseda **
La enseñanza de la química general presenta grandes dificultades en nues
tro estudiantes al no poder construir el nuevo conocimiento sobre sus
preconcepción, lo que se ve reflejado en el bajo rendimiento académico (escaso
nivel de aprobación de parciales y exámenes finales, elevada deserción) por la
dificultad que representa la comprensión de los conceptos y teorías que se utili
zan para el desarrollo curricular basado en el modelo de partículas.
El objetivo de nuestra práctica, en la docencia universitaria, es lograr que
los alumnos alcancen un aprendizaje significativo. Para favorecer la compren
sión de la química debemos considerar un desarrollo, que no esté alejado de las
finalidades y valores de los estudiantes, a la vez que tener en cuenta las dificul
tades que surgen del desajuste entre la teoría y los ejemplos.
El trabajo propone la enseñanza del tema termodinámica química a nivel
universitario, sobre la base de actividades abiertas, para lo cual se diseñó una
unidad didáctica para que el alumno aprenda de manera tal que tenga la posibi
lidad de la Integración entre el "por qué lo hace" y "para qué se hace", con el
"saber" y el "saber que hacer".
Termodinámica química - Comprensión - Conceptos
Thermodynamic chemistry - Comprenhension - Concepts
* Bioquímico. Especialista en Educación Universitaria. Docente de la Universidad Tecnológica Nacional
(Facultad Regional Santa Fe) y de la Universidad Nacional del Litoral, Santa Fe, Argentina. E-mail:
carlosalberto.avalis@gmail.com
** Ingeniero Químico. Magíster en Didáctica de las Ciencias Experimentales - Orientación Química.
Docente de la Universidad Tecnológica Nacional (Facultad Regional Santa Fe). Docente e investiga
dor de la Universidad Nacional del Litoral, Santa Fe, Argentina. E-mail: jnoseda@fbcb.unl.edu.ar
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“DióCoyoí ‘PedayáyicM . A ño VI, N° 11, a bril 2008. Pág. 104-109
Introducción
Las actividades abiertas parten de
una realidad concreta, de un hecho físi
co o químico y se abren a otras realida
des (científicas, culturales, etc.) y a los
conceptos y métodos de la ciencia que
se quiere transmitir. Se trata de una
metodología de tipo activo, que requie
re del profesor una mayor preparación
y atención del alumnado en las clases.
Investigaciones previas demuestran que
los alumnos se muestran más recepti
vos cuando la química se enseña de esta
manera que con los métodos tradicio
nales.
Esta metodología facilita la transfe
rencia del modelo químico hacia una in
terpretación de la realidad cotidiana,
consiguiéndose una mayor integración
en la enseñanza de las ciencias. Las
actividades propuestas están dirigidas
a reconocer cómo ocurren los procesos
o fenómenos naturales, o a tratar de
simularlos en situaciones construidas
especialmente para enseñar, bajo la
supervisión del profesor.
Relacionar, comparar, establecer
nexos, partir de lo dado para recuperar
lo sabido, sea un conocimiento natural
o experiencia! y establecer lazos con el
nuevo conocimiento se constituyen en
el punto de partida de la propuesta di
dáctica. Partimos de la práctica y la re
construim os a la luz de diferentes
abordajes teóricos, con el propósito de
crear una propuesta reflexiva para la
discusión.
Para la elección de la metodología
didáctica, en la que se basa la propues
ta, se tienen en cuenta ciertos in
dicadores de investigaciones educati
vas, tanto en lo que respecta al campo
psicológico, como al de la didáctica. Uno
de los criterios fundamentales ha sido
la idea de que la enseñanza de la quí
mica básica debe basarse en el análisis
de situaciones familiares al alumno, con
el apoyo de equipos y materiales senci
llos, antes que cimentarse en concep
tos abstractos. Cuando enseñamos
ciencia, buscamos que el alumno apren
da a pensar de manera tal que pueda
interpretar la realidad circundante de
manera objetiva.
El aprendizaje a través de las acti
vidades abiertas se relaciona con los
dominios cognitivo, afectivo y psico-
motor. Con estas actividades se preten
de tanto el desarrollo de las habilida
des y procesos experimentales y de
actitudes críticas ante la ciencia y la
técnica, como la reconstrucción de con
tenidos científicos. Es un aprendizaje
de tipo significativo en la línea de pen
samiento de Ausubel y pretende que
el nuevo material objeto de aprendiza
je sea asimilado e integrado en las
estructuras cognitivas existentes pre
viamente en el alumno.
En las actividades propuestas pre
dominan los procesos inductivo-deduc-
tivos. Se trata de un proceso interactivo,
pues la interpretación del fenómeno se
realiza en torno a cambios de sustan
cias, es decir, formación de nuevas sus
tancias que sustituyen claramente las
iniciales.
En la interpretación del cambio, y
por lo tanto, en la construcción del
discenso hay una relación coherente
y equilibrada entre el nivel macros
cópico y el microscópico. Se busca que
el alumno infiera desde la identificación
de la realidad que está estudiando,
“D úU ofoa "Peeta^á^ieo^. Año VI, N° 11, a b ril 2008. Pág. 10 4 -1 0 9
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Una propuesta integradora para la enseñanza de la...
ayudado por el profesor, los modelos
de la ciencia, para luego potenciar
éstos volviendo hacia la explicación,
mediante el modelo propuesto, de los
datos concretos de los que partió.
Con este método el alumno no ad
quiere conocimientos por un lado y pro
cesos, hábitos y destrezas por otro,
sino que los aprende de forma integra
da, lo que obliga a una estrecha inte
gración entre el contenido y el méto
do. En la realización de estas activida
des podemos identificar tres fases:
identificación, sistematización y gene
ralización.
La metodología didáctica, determi
na las siguientes actividades:
- Actividades orientadas al alumno: pre
decir, observar y explicar.
- Actividades orientadas al profesor:
Buena explicación, construcción de
imágenes potentes, desconstrucción
de falsas imágenes y temas ricos en
ramificaciones y derivaciones (Cfr.
PERKINS, 1995)
Objetivos
El objetivo es lograr que los alum
nos alcancen un aprendizaje significati
vo. El trabajo propone la enseñanza
del tema termodinámica química a nivel
universitario, sobre la base de activida
des abiertas. Esto se realizará a partir
de una unidad didáctica diseñada para
que el alumno aprenda de manera tal
que tenga la posibilidad de la integra
ción entre el "porqué lo hace" y "para
qué se hace", con el "saber" y el "saber
que hacer".
Se trabajó con 136 alumnos, de los
cuales 92 correspondían a Ingeniería
Mecánica y 44 a Ingeniería Civil de la
Universidad Tecnológica Nacional, Facul
tad Regional Santa Fe.
Metodología y material
Se explicó a los alumnos en qué
consiste la metodología de actividades
abiertas que se desea emplear para
desarrollar el tema de termodinámica
química, motivo por el cual se necesita
la colaboración de ellos. Se propuso la
formación de dos grupos. Uno, confor
mado totalmente por voluntarios don
de se desarrolla el tema mediante acti
vidades abiertas. El otro seguía con el
desarrollo normal del tema, es decir cla
ses teóricas expositivas por parte del
profesor, coloquios y trabajos prácticos.
Ochenta alumnos se ofrecieron para
participar en la actividad; sin embargo,
por razones de manejo, se realizó un
sorteo para quedar con cuarenta, los
que se dividieron en diez comisiones de
cuatro alumnos cada una.
El tema se estructuró para su de
sarrollo en tres clases. Las dos prime
ras se desarrollaron en el laboratorio y
la tercera en un aula. Las actividades
abiertas correspondiente a cada clase,
se presentan al alumno en una hoja que
consta de tres columnas (Ver FIGURA 1).
Esta hoja es al mismo tiempo una guía
para el profesor y la hoja de trabajo de
los alumnos.
Este tríptico está conformado de tal
manera que en la primera columna se
proponen las actividades a desarrollar
por los alumnos. En la segunda colum
na éstos anotan las observaciones que
Muestra
10 6 *D¿áfaxyo4, Pedacfáyccttí,. Año VI, N° 11, abril 2008. Pág. 104-109
FIGURA 1: Termodinámica Química - actividad abierta
Actividad
Alumno Profesor
Zn (s)
-------
/ # /
^ Hcl (aq)
Cubrir la boca del tubo con una bolsi-
ta y ajustar con banda elástica.
Retirar la bolsa y acercar una llama.
Identificar el gas.
realizan en relación a la actividad expe
rimental propuesta; esta columna es de
especial interés para el profesor, pues
sirve para comprobar o no el progreso
que los alumnos van experimentando y
para la propia evaluación del método.
En la tercera columna se presenta un
resumen conceptual de las explicacio
nes que en cada momento puede im
partir el profesor, de acuerdo con el ni
vel del grupo de alumnos.
Cada actividad abierta tiene una
guía de trabajo para el profesor y se
compone de una red conceptual, en la
que se destacan los objetivos concep
tuales a alcanzar. Se planificaron tres
redes conceptuales sobre los conteni
dos a tener en cuenta para cada una
de las clases, que se tomaron como
referenciales y explicativas para su uso
por parte del profesor.
Para las actividades en el laborato
rio, los alumnos divididos en comisiones
se distribuyen en las mesadas de tra
bajo. Cada comisión tiene el material ne
cesario para realizar las experiencias
programadas. Todo el desarrollo de la
actividad se hace bajo la supervisión del
profesor, pero con total libertad por par
te de los alumnos, que a través de la
confrontación de ideas entre pares, de
ben explicar lo que ocurre en cada ex
periencia.
TjiÁirt^ai "Pedayóycu14. Año VI, N° 11, abril 2008. Pág. 104-109 1 0 7
Una propuesta integradora para la enseñanza de la..
Resultados
El desarrollo de la teoría correspon
diente a la asignatura Química General
de ambas carreras, se realiza utilizando
redes conceptuales (no se utilizó esta
metodología para el tema termodinámica
química, en ninguno de los dos grupos).
Con el fin de evaluar los conocimien
tos adquiridos, se propuso a cada gru
po la confección de una red conceptual
a partir de un determinado números de
conceptos sueltos, que se correspon
dían con la red referencial del profesor.
Para el análisis de las redes confeccio
nadas por los alumnos se consideró el
porcentaje de aciertos, en función de los
siguientes criterios:
- Organización jerárquica de proposi
ciones y conceptos.
- Diferenciación progresiva.
Conclusiones
En el desarrollo de las clases, se
puede observar una participación más
activa de los alumnos con la imple-
mentación de las actividades abiertas
(AcAb). También se complementó mejor
la parte teórica con la de resolución de
problemas, ya que se observó una me
jor comprensión y asimilación del tema,
lo que se ve reflejado en los resultados
El 86 % de los alumnos que traba
jaron con el tema por actividades abier
tas realizaron una red adecuada y el
89 % resolvió la ejercitación de las cla
ses de coloquios (tercera clase de la
propuesta) del tema sin mayores incon
venientes de comprensión. Sólo el 20%
y el 15% del grupo control lo hizo de
igual modo, dentro de este grupo se
encontraban los cuarenta alumnos que
quisieron participar y por sorteo que
daron fuera (a los que se los identificó,
para determinar algún sesgo en los
datos recolectados). También se anali
zaron los resultados obtenidos en los
exámenes finales de la asignatura so
bre el problema que hacía referencia al
tema termodinámica química. Sobre un
total de alumnos correspondientes a
dos llamados los resultados obtenidos
fueron:
en la evaluación final sobre el problema
de termodinámica química.
Si bien no es posible obtener una
conclusión definitiva sobre el índice en
la mejora de la calidad del proceso de
enseñanza-aprendizaje mediante este
método, sí puede observarse que exis
te un cambio notable en lo referente a
la motivación y al rendimiento al momen
to de la evaluación.
Aprobados
No Aprobados
Alumnos método AcAb
80 %
20 %
Alumnos método tradicional
10 %
90 %
108
Zkó&tyoj ’Pet(a¿fóe/¿CO¿. Año VI, N° 11, abril 2008. Pág. 104-109