Procedimiento metodológico para el desarrollo de las actividades experimentales en la enseñanza de la Química

Educación Manuel Ascy Sociedad

Revista Digital. Año 10 - Número 2. Abr - Jun 2012.

UCP "Manuel Ascunce Domenech". Ciego de Ávila.

ISSN:1811-9034

RNPS:2073

Procedimiento metodológico para el desarrollo de las actividades experimentales en la enseñanza de Química

Methodological procedure for the development of experimental activities in teaching Chemistry

Fecha de recibido: 4 de mayo, 2012.

Fecha de aprobado: 10 de junio, 2012.

Resultado de trabajo científico metodológico de las autoras Prof. Griselda S. Abreu González (Asistente) y M. Sc. Kenia García Abascal, (Asistente).

Griselda S. Abreu González. Graduada de la carrera Profesoral Superior, Especialidad Química. Asistente. Profesora del departamento de Ciencias Naturales de la Universidad de Ciencias Pedagógica "Manuel Ascunce Domenech". Realiza estudios investigativos referentes al tema "El perfeccionamiento del proceso de enseñanza aprendizaje de las Ciencias Naturales". Posee publicaciones en diferentes fuentes y ha participado en varios eventos territoriales y nacionales e-mail: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla. . Teléfono: 22 7735.

Kenia García Abascal. Graduada de Licenciatura en Educación, Especialidad Química. Asistente. Máster en enseñanza de la Química. Profesora del departamento de Ciencias Naturales de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Ciencias Pedagógica "Manuel Ascunce Domenech" de Ciego de Ávila. Miembro del comité académico de la Maestría en Ciencias de la Educación de amplio acceso y Jefa de la mención Secundaria Básica. Investigadora del proyecto "El perfeccionamiento del proceso de enseñanza- aprendizaje de las Ciencias Naturales". e-mail: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla. . Teléfono 22 7735.

Resumen

En las Ciencias Naturales, en particular Química, las actividades experimentales logran motivar a los estudiantes hacia el aprendizaje y posibilitan la adquisición de conocimientos sólidos, sin embargo existen limitaciones en los conocimientos que poseen los docentes sobre los pasos para el desarrollo de dichas actividades. Se resalta la necesidad de preparación de los docentes para el desarrollo de dichas actividades experimentales. El artículo tiene como objetivo ofrecer un procedimiento metodológico para la realización de actividades experimentales en la asignatura Química.

Palabras claves: procedimientos, actividades experimentales.

Abstract

In Natural Sciences, particularly in the subject Chemistry, experimental activities help motivate students towards learning and allow the acquisition of knowledge; nevertheless, however, there are some limitations in the knowledge Chemistry teachers have about the steps to follow in the development of such activities. The relevant aspect of the study is highlighted. The objective of the article is to offer a methodological procedure for the experimental activities in Chemistry.

Key words: procedures, experimental activities

Introducción

En los momentos actuales  elevar la calidad de la educación día a día, se ha convertido en uno de los grandes retos del mundo. En Cuba, es un derecho y deber de todos, la  posibilidad  real  de  educar  sin  ninguna  discriminación  y presupone  el  deber  de  preparar  a  todos  para  la  vida  en  un  proceso  de enseñanza-aprendizaje   integral,   sistemático,   participativo   y   en   constante desarrollo.

La búsqueda de vías más eficientes de aprendizaje escolar y de concepciones metodológicas que propicien una sólida formación de los estudiantes, ha sido centro de atención de todos los educadores desde hace muchos años.

La escuela actual asume, cada vez más,  la responsabilidad de formar las nuevas generaciones. Durante este proceso debe dotar a los estudiantes de sólidos conocimientos,  habilidades y hábitos sobre las bases de las ciencias, así como, formar en ellos convicciones, valores, conductas, sentimientos, entre otras cualidades de la personalidad, que les permitan interactuar con el mundo moderno y transformarlo en bien de la humanidad.

Las Universidades de Ciencias Pedagógicas (UCP), tienen la responsabilidad de garantizar la formación de los docentes de Ciencias Naturales, con la preparación científica, cultural y metodológica, para manifestar en su desempeño, un modo de actuación, que le permita asumir de manera consecuente la dirección del proceso de enseñanza – aprendizaje.

 Las Ciencias Naturales tienen una gran importancia por la influencia que ejercen en la formación de una concepción científica del mundo, además de jugar un rol esencial en el desarrollo de las bases gnoseológicas y procedimentales de los estudiantes para su desempeño profesional.

Las actividades experimentales en la enseñanza de las Ciencias Naturales y en particular en la Química son de vital importancia por las funciones que desempeñan en la formación de las nuevas generaciones y especialmente para su educación científica a la vez que logran incrementar la motivación de los estudiantes hacia el aprendizaje de los fenómenos y procesos químicos cuando observan o realizan un experimento. Para lograr esta aspiración es necesario que los profesores se apropien de procedimientos metodológicos que contribuyan a su orientación y ofrezcan un modo de actuación a los estudiantes para su futura labor profesional.

En la enseñanza de la Química las actividades experimentales ejercen influencia sobre las emociones de los estudiantes y posibilitan la adquisición de conocimientos sólidos (duraderos y aplicables). Estas actividades deben seguir un proceder en su realización en la práctica pedagógica, no obstante los docentes en ejercicio presentan limitaciones en los conocimientos teóricos y metodológicos que los orienten sobre los pasos a seguir en la realización de las mismas, debido a la insuficiente existencia de fuentes de consulta, y la dispersión de las mimas. Lo novedoso del estudio que se presenta radica en resaltar la necesidad de preparación del docente para el desarrollo de la actividad experimental, por la propia naturaleza del contenido teórico experimental de la Química, a partir de la sistematización de referentes teóricos y precisiones metodológicas que se ofrecen en la literatura especializada, de ahí que el presente artículo tiene como objetivo: ofrecer procedimientos metodológicos para la realización de actividades experimentales desde la Química.

Desarrollo

Por su carácter científico la asignatura Química, hace uso de la dialéctica como una verdadera concepción científica del mundo y de ella toma las formas de proyectar la experimental en el proceso de adquisición de conocimientos y desarrollo de las habilidades.

 En la actividad humana aprende el ser humano. En este proceso la práctica tiene un triple rol, o sea como principio y como fin del conocimiento, así como representa criterio de verdad. Dicho de otra forma, la práctica es punto de partida para la adquisición de los conceptos, leyes y teorías con los que opera, o sea “la práctica es fuente de conocimientos empíricos” (Hedesa, Y, 2009. p. 44) ; es fin de conocimiento, pues el ser humano  adquiere estos para resolver los problemas que se le presentan en su quehacer diario y es criterio de verdad ya que es un tipo de práctica que permite determinar si algo es verdadero o no, dadas la exigencia de todos los conocimientos científicos de ser demostrados.

El análisis realizado permite reconocer que esta autora ofrece elementos esenciales sobre las actividades  experimentales, los cuales fueron asumidos por las autoras de este artículo como premisas esenciales de este tipo de actividad.

Los análisis realizados han permitido destacar que los estudiantes, mediante las actividades experimentales, se apropian del aspecto externo de los objetos y fenómenos asociados al estudio de la Química y a partir de él penetran en su aspecto interno, en su esencia. Esto conlleva un proceso de elaboración de conceptos, se “descubren” leyes y se estudian teorías, con las cuales la ciencia explica el comportamiento de las sustancias, llegando así a la conclusión de que la explicación de las propiedades de cada sustancia hay que buscarla en ella misma y no en cosas sobrenaturales, y al convencimiento de la gran importancia que tienen los conocimientos teóricos y prácticos para la solución de problemas en la industria, la vida o su práctica social en general. 

En el modelo del profesional de la carrera Biología-Química se expresa como uno de los objetivos: Dirigir creativamente el proceso educativo y en particular, el de enseñanza-aprendizaje de las disciplinas biológicas y químicas para el logro de los objetivos propuestos, materializados en el contenido con el uso productivo de métodos y formas de evaluación con énfasis en la observación, el trabajo experimental y el trabajo de campo para el cumplimiento eficiente de sus funciones profesionales. Este se corresponde con los Lineamientos 146 y 147 de la Política Económica y Social del Partido y la Revolución del (VI Congreso del Partido Comunista de Cuba 2011. p. 23).

Las actividades experimentales constituyen la principal forma que tiene la enseñanza de la Química de que sus estudiantes, bajo la dirección del profesor, se familiaricen directamente con los fenómenos y procesos relacionados con las sustancias, sus propiedades y aplicaciones, tanto desde el punto de vista cualitativo como cuantitativo y hagan un estudio reflexivo de los mismos.
Varios autores han sistematizado, lo relacionado con las funciones que desempeñan las actividades experimentales  en la formación de una concepción científica del mundo. Las ideas esenciales se pueden resumir en seis aspectos al declarar que: “En la enseñanza, las actividades experimentales desempeñan una  función muy importante en la formación de las nuevas generaciones, ya que: 

1.    Sirve como medio de advertencia de errores en los alumnos o de corrección de sus conocimientos.

2.    Se emplea para la comprobación de la veracidad de una hipótesis o una predicción y para dar solución a un problema.

3.    Por medio del experimento, los alumnos se familiarizan con las sustancias y los cambios que ocurren en estas.

4.    Los alumnos se apropian de los hechos más significativos para su comprobación, generalización y conclusiones.

5.    Sirve como una demostración irrefutable del conocimiento objetivamente científico, de la accesibilidad del conocimiento del hombre sobre el mundo y la posibilidad de la transformación de la naturaleza.

6.    Incide en la esfera motivacional de los alumnos, lo que contribuye a elevar el interés de ellos por el estudio de la Química.”   (Rionda, H., 1999. p. 44)

 En el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química existen muchos contenidos que se estudian haciendo uso de las actividades experimentales, las que favorecen la adquisición de conocimientos sólidos sobre las sustancias y sus transformaciones, a partir del necesario vínculo que se da entre teoría y práctica. Ello se logra sin lugar a dudas, por los niveles motivacionales  y científicos que tiene la actividad experimental.

Se consideran referentes importantes los trabajos realizados en torno a las Ciencias Naturales por autores tales como: Ginoris, (1990),  Barraqué, (1991), Rionda (1999), Yera (2001), Salcedo, (2002), entre otros. Estos autores abordan aspectos esenciales de la didáctica de las diferentes asignaturas, y en particular sobre las actividades experimentales en las Ciencias Naturales, ofrecen sugerencias metodológicas. Sin embargo, las mismas no agotan la riqueza del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química, de manera que se ofrezca la orientación suficiente al maestro para realizar el tratamiento metodológico que demanda las actividades experimentales en esta disciplina. 

En el proceder metodológico de las actividades experimentales se deben dirigir todos los esfuerzos a que los estudiantes desempeñen roles y funciones específicas, en las que aporten las experiencias previas, sus intereses y motivaciones por la observación, la experimentación y la búsqueda de nuevas soluciones, reconozcan los errores durante la actividad experimental y la implicación que estos puedan tener para ellos.

En el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química tiene un alto valor, la comprobación de los fenómenos que se estudian mediante actividades experimentales, estas despiertan en los estudiantes el interés hacia el estudio de los fenómenos naturales y su comprensión, al vincular la teoría con la práctica. De esta manera favorecen la consolidación de los contenidos, demuestran la relación causa-efecto (esencia-fenómeno) de los fenómenos estudiados, y sientan bases para el conocimiento de la materialidad del mundo.

El resultado de las actividades experimentales, puede ser utilizado, como punto de partida para la asimilación de nuevos conocimientos por los estudiantes, o para la consolidación o aplicación de los ya asimilados en clases.

Los conocimientos apropiados mediante las actividades experimentales pueden ofrecer la certeza o falsedad de los hechos, fenómenos, ideas y teorías.  En la actividad experimental el estudiante es partícipe directo en la adquisición del conocimiento, es decir, de objeto de influencias pedagógicas, se convierte también en sujeto activo de este proceso, lo que le permite transitar del nivel reproductivo al nivel de aplicación creadora, además de adquirir mayor independencia cognoscitiva. Estas actividades promueven la formación de convicciones, del carácter, de hábitos y normas de conducta y crean en el estudiante cualidades como la perseverancia, la tenacidad, el afán por lograr un objetivo, el deseo de investigar, de saber y de demostrar la veracidad del conocimiento adquirido.

El colectivo de profesores del departamento de Ciencias Naturales de la UCP “Manuel Ascunce Doménech” respondiendo al encargo del proyecto de investigación “Perfeccionamiento del proceso de enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales” asume que las actividades prácticas “constituyen una manera de agrupar varias formas organizativas del proceso de enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales en que bajo la dirección del profesor los alumnos desarrollan un sistema de acciones y operaciones sustentadas en la interacción directa con los objetos, donde prima la manipulación y el vínculo de la teoría con la práctica para la asimilación y sistematización de contenidos, el desarrollo de habilidades (intelectuales y experimentales),  hábitos y valores” (Colectivo de autores del departamento de Ciencias Naturales, UCP “Manuel Ascunce Domenech”, p.26, 2011), de ahí que las actividades experimentales están incluidas en dicha definición.

Las actividades experimentales han sido reconocidas como forma particular de utilizar en la enseñanza el método experimental, suficientemente utilizado en la ciencia, de manera que se revelen las relaciones que existen entre las sustancias y de esa manera dilucidar la esencia de los procesos químicos y las condiciones en la que ellos ocurren. (Surín Y. 1981, p.35)

En el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química, las actividades experimentales tradicionalmente se clasifican en: demostración, experimento de clase y la práctica de laboratorio.

La demostración es una actividad experimental en la que el profesor o un estudiante comprueba o demuestra, por medio de un experimento, un principio, un fenómeno, un proceso y los estudiantes participan activamente observando, describiendo y respondiendo preguntas como forma de aprender.

El experimento de clase es una actividad experimental sencilla que realizan todos los estudiantes en un momento de la clase.

La práctica de laboratorio es una actividad experimental que se realiza por los estudiantes al final de un tema o de un sistema de clases y se desarrolla durante todo un turno de clase. (Mesa García, F. y otros, 1990. p. 15)

La realización exitosa de las actividades experimentales depende, en gran medida, de la adecuada preparación del profesor y los estudiantes, así como de la correcta orientación y control por parte del docente durante la dirección del proceso de enseñanza-aprendizaje.

La didáctica aborda los aspectos relativos a las actividades experimentales en la enseñanza de la Química, sus características, consideraciones, requisitos, componentes, así como las técnicas de su realización y sus metodologías, sin embargo lo abordado no es suficiente y se encuentra disperso en la literatura consultada, en particular lo relacionado con el proceder metodológico a seguir en dichas actividades que permita orientar a los docentes en formación y en ejercicio para asumir su dirección.

Teniendo en cuenta que los procedimientos son “las acciones que se llevan a cabo en el marco de un método y también una serie de acciones especiales y de poca amplitud que se producen al emplear diferentes métodos” (Abdulina C.A, 1981, p.193) y fundamentado en las consultas bibliográficas realizadas a las orientaciones metodológicas de onceno grado, la técnica semimicro en las actividades experimentales de la Química y el libro en soporte digital de Didáctica de la Química,  las autoras proponen un procedimiento metodológico a utilizar en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química, el que se estructuró en tres etapas de acuerdo con las características propias de toda actividad humana.   

Procedimiento metodológico a utilizar en el desarrollo de las actividades experimentales en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química:  

1. Etapa preparatoria

a) Determinación del objetivo de la actividad experimental.

b) Análisis detallado de la técnica operatoria

c) Preparación minuciosa de la actividad a desarrollar

    - Determinación de la existencia de los reactivos, útiles y otros medios necesarios para su realización, y posible sustitución.

    - Comprobación de la efectividad de los reactivos a utilizar.

d) Realización de la actividad utilizando los útiles y reactivos que se utilizarán antes del desarrollo de la misma con los estudiantes.

e) Aclaración de las normas de seguridad a tener en cuenta para el trabajo en el laboratorio químico y el cumplimiento exitoso de la actividad.

f) Determinación de la forma de organización de los estudiantes en el laboratorio químico, recomendando que se realice sólo o por parejas.

2. Etapa de ejecución

a) Ejecución de la actividad experimental por parte del estudiante conociendo lo que de ella se espera (objetivo),  para que centre la atención en lo esencial.

b) Formulación de preguntas encaminadas a dirigir la atención de los estudiantes hacia la observación de las propiedades o cambios que ocurren en las sustancias.

c) Comprobación  de la utilización de la técnica operatoria para el desarrollo de la actividad experimental.

d) Valoración de los resultados de la actividad teniendo en cuenta:

   - Descripción de los cambios observados.

   - Formulación de ecuaciones.

   - Cálculos matemáticos utilizados.

   -  Esquema o gráficos empleados.

   - Conclusiones parciales a las que se arribó en el desarrollo de la actividad.

3. Etapa de conclusiones.

a) Valoración del grado de cumplimiento del objetivo de la actividad experimental.

b) Valoración del desempeño de los estudiantes en el desarrollo de la actividad experimental (Calidad de las observaciones realizadas, cumplimiento de las normas de seguridad, organización del puesto de trabajo, identificación y corrección de los principales errores cometidos, logros en el desarrollo de habilidades experimentales)

c) Elaboración del informe por parte de los estudiantes, atendiendo al tipo de actividad experimental que se efectúe, en el cual deben aparecer los siguientes aspectos

   - Titulo de la actividad experimental

   - Técnica operatoria

  - Resultados de la actividad: descripción de los cambios observados, mediciones realizadas, cálculos matemáticos, ecuaciones de las reacciones ocurridas, esquema.

  - Conclusiones.

 El control está presente en cada una de las etapas del procedimiento como vía para hacer las precisiones, adecuaciones y correcciones que sean necesarias en función de garantizar el desarrollo de una actividad experimental de calidad, entendida como aprendizaje de los estudiantes.

Las actividades experimentales constituyen la base del conocimiento al establecer la relación causa-afecto de los fenómenos y procesos de la naturaleza, una adecuada preparación previa, ejecución y control de la misma garantizan el éxito en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química, en particular de un aprendizaje de los contenidos  de forma productiva con la consecuente solidez de los mismos.

 El procedimiento metodológico propuesto fue implementado con los docentes de la carrera Biología-Química de tercero y cuarto año, a partir de la concreción de acciones metodológicas en los colectivos de carrera y años respectivos. Se introdujo así mismo en los contenidos del programa de diplomado que se desarrolla con los metodólogos municipales de Biología-Química, siendo reconocido por ellos lo necesario que resulta para su labor de asesoría en el cumplimiento de sus funciones.

Conclusiones

La utilización del procedimiento metodológico propuesto sirve de orientación a los docentes de Química para el desarrollo de las actividades experimentales en su desempeño profesional.

Los estudiantes de la carrera Biología- Química lograron mayor motivación y solidez en los conocimientos de las disciplinas de la especialidad, con la incorporación del procedimiento propuesto al desarrollo de las actividades experimentales.

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