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Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Magíster en Didáctica de las Ciencias Experimentales
APRENDIZAJE DE LA QUÍMICA GENERAL CON UTILIZACIÓN DE LA
ESTRATEGIA ZDP Y USO DE MAPAS CONCEPTUALES EN LAS
ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE LABORA
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Didáctica de las Ciencias Experimentales
APRENDIZAJE DE LA QUÍMICA GENERAL CON UTILIZACIÓN DE LA
ESTRATEGIA ZDP Y USO DE MAPAS CONCEPTUALES EN LAS
ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE LABORATORIO.
Profesora Guía: Mg. Leontina Lazo Santibáñez.
Alumnos: Q.I. Francisco J. Cañas Urrutia
B.Q. Carlos M. Cárcamo Díaz
Fecha: 05 de Abril del 2011
APRENDIZAJE DE LA QUÍMICA GENERAL CON UTILIZACIÓN DE LA
ESTRATEGIA ZDP Y USO DE MAPAS CONCEPTUALES EN LAS
TORIO.
: Mg. Leontina Lazo Santibáñez.
Alumnos: Q.I. Francisco J. Cañas Urrutia
B.Q. Carlos M. Cárcamo Díaz
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AGRADECIMIENTOS
A nuestras respectivas esposas, Paula Sáez y Claudia Pino, por su cariño y
comprensión.
A nuestras familias, por su confianza y su apoyo en estos años de estudios.
A nuestra profesora guía Leontina Lazo, por su orientación y ayuda para el desarrollo
del presente trabajo.
A los profesores, amigos y colegas de la Pontificia Universidad Católica de
Valparaíso, por los momentos inolvidables que hemos vivido.
A la Universidad Andrés Bello y Universidad Santo Tomás, por las facilidades
entregadas tanto en lo personal y académico para llevar a cabo este trabajo.
Y finalmente a todas las personas que se cruzaron en este camino y que nos dieron
palabras de aliento y apoyo.
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RESUMEN
Esta investigación enfocó su estudio en el deficiente aprendizaje en términos de
rendimiento académico que obtienen los alumnos del área de la Salud en la asignatura
de Química General, específicamente en los temas relacionados con las disoluciones
químicas y la determinación del pH.
La Zona de Desarrollo Próximo (ZDP) desarrollada por Vygotsky se define como la
distancia en el nivel real de desarrollo y el nivel de desarrollo potencial, determinado
por la capacidad de resolver independientemente un problema, bajo la guía de un
tutor. Ahora bien, Novak señala que los Mapas Conceptuales (MC) son estrategias,
método y recurso esquemático, para así visualizar conceptos jerárquicos entre
conceptos.
Para resolver el problema se utilizó la estrategia de la ZDP, y además los Mapas
Conceptuales, todo esto como complemento a dos actividades prácticas de laboratorio
durante la enseñanza del tema con el fin de alcanzar un aprendizaje sustentable.
La aplicación de estas estrategias mejoró el proceso de aprendizaje de los temas de
pH y disoluciones, permitiendo que los estudiantes participasen de su propio
aprendizaje con sus pares y se involucran más con la disciplina. Todo ello propició el
diálogo, la creatividad, los hábitos de indagación y estudio, y fomentó la tolerancia y
la capacidad de crítica de los alumnos
Los estudiantes comúnmente consideran que la Química es una ciencia aburrida y
difícil de comprender, pero una vez que fueron aplicadas estas estrategias de
aprendizaje cambiaron su percepción pues ellos fueron capaces de aplicar sus
conocimientos a través de sus diseños, y aprender bajo la modalidad grupal y además
una manera dinámica.
Finalmente, la mayoría de los estudiantes están dispuestos a utilizar esta técnica en el
estudio de esta ciencia y de otras asignaturas complementarias, lo que se debería a las
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características que presenta esta estrategia y al buen rendimiento obtenido por ellos
durante el estudio.
PALABRAS CLAVES: ZDP, Mapa Conceptual, Aprendizaje, Significativo,
Sustentable.
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ABSTRACT
This research focused their study on learning in terms of poor academic performance
that students get the health area in the General Chemistry course, specifically on
issues related to the chemical solutions and the determination of pH.
The Zone of Proximal Development (ZPD) developed by Vygotsky defined as the
distance in the real level of development and level of potential development as
determined by the ability to solve a problem independently, under the guidance of a
tutor. But Novak says that concept maps (CM) are strategies, methods and resources
schematic to visualize concepts and hierarchical relationships between concepts.
To solve this problem we used the strategy of the ZPD, plus concept maps to
supplement this two laboratory practical activities for teaching the subject in order to
achieve a sustainable learning.
The implementation of these strategies improved the learning process pH issues and
solutions, allowing students to participate in their own learning with their peers and
become more involved with the discipline. This led to the dialogue, creativity, habits
of inquiry and study, and to promote tolerance and critical skills of students
Students commonly believe that chemistry is a science boring and hard to understand,
but once they were applied these learning strategies changed their perception as they
were able to apply their knowledge through their designs, and learning in the form
group and also a dynamic way.
Finally, most students are willing to use this technique in the study of this science and
other complementary courses, which is due to the features with this strategy and the
good performance obtained by them during the study.
KEYWORDS: ZPD, Concept Map, Learning, Significant, Sustainable.
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ÍNDICE
1. Introducción ____________________________________________________ 9
2. Marco Teórico _________________________________________________ 12
3. Hipótesis ______________________________________________________ 43
4. Objetivos ______________________________________________________ 43
4.1. Objetivo General ________________________________________________ 43
4.2. Objetivos Específicos _____________________________________________ 43
5. Metodología ___________________________________________________ 44
5.1. Instrumento de Recolección de Información __________________________ 45
5.2. Aplicación de la Estrategia ________________________________________ 46
5.3. Diseño de las sesiones de aprendizaje ________________________________ 46
6. Material Didáctico ______________________________________________ 48
7. Análisis Estadístico de Resultados Obtenidos _________________________ 48
8. Resultados _____________________________________________________ 49
8.1. Encuesta 1: Herramientas de aprendizaje ____________________________ 49
8.2. Evaluación de Mapas Conceptuales _________________________________ 51
8.3. Resultados de Evaluaciones Realizadas ______________________________ 55
8.4. Encuesta 2: Herramientas de aprendizaje ____________________________ 64
9. Discusiones ____________________________________________________ 67
10. Conclusiones __________________________________________________ 69
11. Bibliografía ____________________________________________________ 72
12. Anexos _______________________________________________________ 80
12.1. Anexo 1: Sesiones de aprendizaje ___________________________________ 80
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12.1.1. Sesión 1: Teoría, aplicación y confección de mapas conceptuales como herramienta
de aprendizaje ________________________________________________________________ 80
12.1.2. Sesión 2: Clase de diluciones (anexo 6) __________________________________ 82
12.1.3. Sesión 3: Clase de pH. (Anexo 7) _______________________________________ 84
12.1.4. Sesión 4: Ejercicios de disoluciones y pH ________________________________ 86
12.1.5. Sesión 5: Aplicación de disoluciones y pH _______________________________ 87
12.1.6. Sesión 6: Aplicación de disoluciones y pH _______________________________ 89
12.2. Anexo 2: Encuesta 1: Herramienta de aprendizaje _____________________ 90
12.3. Anexo 3: Encuesta 2: Herramienta de aprendizaje _____________________ 91
12.4. Anexo 4: Rúbrica de puntuación de Mapas Conceptuales _______________ 92
12.5. Anexo 5: Clase de Mapas Conceptuales ______________________________ 95
12.6. Anexo 6: Clases de Disoluciones ____________________________________ 96
12.7. Anexo 7: Clase de pH _____________________________________________ 98
12.8. Anexo 8: Guía de ejercicios de disoluciones y pH _____________________ 101
12.9. Anexo 9: Práctico 1 de Disoluciones y pH ___________________________ 104
12.10. Anexo 10: Quiz de pre-laboratorio _______________________________ 107
12.11. Anexo 11: Pauta de corrección de informe de laboratorio ____________ 108
12.12. Anexo 12: Muestra problema. ___________________________________ 111
12.13. Anexo 13: Mapas Conceptuales de Materia________________________ 112
12.14. Anexo 14: Mapas Conceptuales de Disoluciones ____________________ 116
12.15. Anexo 15: Mapas Conceptuales de Ácido – Base ___________________ 120
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje. 49
Tabla 2: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te
genera mejores resultados? __________________________________________________________ 49
Tabla 3: Pregunta 3: ¿Estarías dispuesto a aprender y desarrollar un método de aprendizaje nuevo? _ 50
Tabla 4: Pregunta 4: Si no conoces ningún método de aprendizaje, ¿estarías dispuesto a aprender y
desarrollar uno de ellos? ____________________________________________________________ 50
Tabla 5: Rúbrica corrección de mapas conceptuales sobre el tema de materia. __________________ 51
Tabla 6: Criterio de Evaluación. _____________________________________________________ 51
Tabla 7: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales. _______________________________________ 51
Tabla 8: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema Disoluciones _________________ 52
Tabla 9: Criterios de Evaluación _____________________________________________________ 52
Tabla 10: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales ______________________________________ 53
Tabla 11: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema de pH _____________________ 53
Tabla 12: Criterios de Evaluación ____________________________________________________ 54
Tabla 13: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales ______________________________________ 54
Tabla 14: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Estudio. _________________ 55
Tabla 15: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Segundo Semestre del Año 2009.
_______________________________________________________________________________ 56
Tabla 16: Datos Estadísticos de Estudios Realizados. _____________________________________ 58
Tabla 17: Datos Estadísticos Año 2009. _______________________________________________ 59
Tabla 18: Datos Estadísticos y t-student del Quiz de Pre-Laboratorio. ________________________ 60
Tabla 19: Datos Estadísticos y t-student en el Informe de Laboratorio. ________________________ 61
Tabla 20: Datos Estadísticos y t-student en las pruebas Solemnes. ___________________________ 62
Tabla 21: t-student, de los Resultados Obtenidos en el Estudio ______________________________ 63
Tabla 22: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje.64
Tabla 23: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te
genera mejores resultados? __________________________________________________________ 65
Tabla 24: Pregunta 3: ¿La técnica de Mapas Conceptuales, te sirvió para mejorar tu aprendizaje? ¿Por
qué? ___________________________________________________________________________ 65
Tabla 25: Pregunta 4: ¿Utilizarías esta técnica en el estudio de ésta y de otras asignatura? ________ 65
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1. INTRODUCCIÓN
La asignatura Química General es una disciplina de tipo teórico-práctico que entrega
a los estudiantes nociones básicas de química en aspectos relacionados con la
cuantificación de la materia, estructura química, propiedades fisicoquímicas y
reactividad química de las sustancias, de manera que el alumno se desempeñe
exitosamente en las asignaturas de los cursos superiores que requieren dichos
conocimientos. La química como disciplina comprende un sistema de conceptos y
habilidades que sientan las bases fundamentales en la concepción científica del
mundo y por ende es muy importante para el desarrollo de habilidades científicas del
alumno.
En específico, el aprendizaje de la química y el desarrollo del estudiante en lo
académico y personal son, actividades sociales y colaborativas que no pueden ser
"enseñadas" por nadie pero si guiadas, por lo cual depende del estudiante construir su
propio sistema de saberes, según la concepción vigotskiana. (Bello, 2000;
Campanario, 1999; Vygotsky, 1988).
Newman, Griffin y Cole, (1991) señalan: “El concepto de Zona de Desarrollo
Próximo (ZDP) es central en el marco de los aportes de esta teoría al análisis de las
prácticas educativas y al diseño de estrategias de enseñanza. Se pueden considerar
dos niveles en la capacidad de un alumno, por un lado el límite de lo que él solo
puede hacer, denominado nivel de desarrollo real y por otro, el límite de lo que
puede hacer con ayuda, el nivel de desarrollo potencial”.
La ZDP puede ser usada para diseñar situaciones apropiadas durante las cuales el
alumno podrá ser provisto del apoyo adecuado para un aprendizaje significativo.
Numerosas investigaciones realizadas en el ámbito de los procesos de enseñanza y
aprendizaje señalan que el conocimiento de tipo conceptual y explicativo no se
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transmite como comúnmente se hace, sino que cada individuo lo construye, por lo
que nuestra propuesta de investigación pretende que los estudiantes logren un
aprendizaje sustentable y posiblemente significativo.
El aprendizaje sustentable es aquel en el que la información recibida o parte de ella
fue apropiada correctamente por el estudiantado aumentando y enriqueciendo la
estructura cognitiva previamente existente. (Galagovsky, 1993a, 1993b, 1999, 2004)
Para lograr este tipo de aprendizaje se implementará la estrategia metacognitiva de
los Mapas Conceptuales (MC) en las prácticas de laboratorio, los cuales se
encuentran relacionados con la teoría trabajada en la asignatura de Química.
Los mapas conceptuales corresponden a una forma sencilla de visualizar los
conceptos y relaciones jerárquicas entre ellos, y la segunda, las actividades
experimentales, permiten que los estudiantes comprendan mejor los conceptos
teóricos aprendidos en el aula, ya que en el laboratorio se llevan a cabo experimentos
relacionados con los conceptos aprendidos lo que en algunos casos resulta más
interesante debido a que es tangible. (Novak, 1982)
Los contenidos que abarcará esta investigación, son aquellos que se relacionan con
las disoluciones químicas, específicamente la preparación de mezclas homogéneas y
la determinación del pH. Debido a que en estos contenidos los alumnos presentan la
mayor dificultad para aprender y para aplicar, su rendimiento académico es bajo.
El rendimiento académico hace referencia a la adquisición del conocimiento
adquirido tanto en el ámbito escolar como en el universitario (Jensen, 2004), un
estudiante con buen rendimiento académico es aquel que obtiene buenas
calificaciones, es decir, notas superiores a 4.0 en las evaluaciones que debe rendir a lo
largo de un curso, pero esto no significa que ha aprendido.
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Como se menciona anteriormente, el problema es el bajo rendimiento que los
alumnos obtienen en asignatura de Química General, específicamente en los temas
relacionados con las disoluciones químicas y la determinación del pH, creemos que
algunas de las causas de este problema son: i) la dificultad de relacionar la teoría con
la práctica, ii) la carencia de estrategias que ayuden y motiven el aprendizaje, iii) la
incapacidad para comprender y desarrollar problemas o ejercicios, y iv) deficiencia
de aptitudes matemáticas básicas para aplicarlas en el desarrollo de problemas y
ejercicios. Por ello, es muy importante estudiar este problema, debido a que estos
estudiantes de bajos rendimientos son alumnos del área de la salud, como por ejemplo
de la carrera de Enfermería, ellos deberán utilizar estos contenidos en su vida
profesional. Para resolver este problema, se utilizará la ZDP, de modo de alcanzar y
obtener un aprendizaje sustentable, apoyado con MC y prácticas de laboratorio
enfocadas en este fin.
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2. MARCO TEÓRICO
Zona de Desarrollo Próximo (ZDP)
Dentro del conjunto de la obra de Vygotsky, el concepto de Zona de Desarrollo
Próximo (ZDP) es el tema más conocido y al que con más frecuencia se recurre para
repensar diversos aspectos del desarrollo humano, sobre todo en escenarios
educativos, y fundamentalmente exponer las relaciones entre aprendizaje y desarrollo,
dependiendo del tipo de relación que exista entre estos procesos son las implicaciones
para las prácticas pedagógicas. Vygotsky, define la Zona de Desarrollo Próximo
(ZDP) como“la distancia en el nivel real de desarrollo, determinado por la
capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo
potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un
adulto o en colaboración con otro compañero más capaz”.(Vygotsky, 1988)
El concepto de ZDP desarrollado por Vygotsky se utilizó como una alternativa frente
a las pruebas estandarizadas en el terreno educativo que se utilizaban a comienzos del
siglo XX. Estas pruebas se enfocaban en las habilidades o capacidades ya constituidas
y dominadas por el educando, no evaluaban nada acerca del proceso de aprender,
aunque este aprendizaje inicialmente se realizaba con el apoyo de una persona que es
más experta en la tarea o el problema en cuestión. Esto era lo que interesaba a
Vygotsky y para él fue el punto de partida del esfuerzo educativo, (Meza, 2002). Este
concepto está estrechamente relacionado con su propuesta de que toda función
psicológica se desarrolla primero como función interpersonal y posteriormente
intrapersonal; la última corresponde al nivel evolutivo real que es lo que la persona es
capaz de realizar por si sola como resultado de sus interacciones con otros individuos
y el nivel evolutivo potencial nos habla de las interacciones con otros que hacen
posible nuevos aprendizajes (Ivic, 1994; Labarrere, 1997).
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Gran parte de la teoría de Vygotsky relacionada con la ZDP no es un concepto
acabado, si no que requiere la discusión y elaboración del mismo, tanto en sus
aspectos teóricos como metodológicos; en ese sentido, hay contradicciones
interpretaciones del concepto, por ejemplo, Newman, Griffin y Cole (1991) utilizan el
concepto para interpretar situaciones abiertas en las cuales no existe una clara
jerarquía de desarrollo de las conductas y habilidades, y donde la intervención del
adulto o de los compañeros más eficaces puede parecer ambigua. Por otro, lado
Wertsch (1992) aplica el concepto a situaciones en las que claramente se puede hacer
una evaluación jerárquica de comportamientos y habilidades tanto del que aprende
como el experto; uno de los aspectos a resolver es determinar que se va a considerar
como ayuda adecuada por parte del experto o del compañero más capaz, y propone
tres conceptos adicionales que podrían ayudar a entender de una manera más
completa del concepto de ZDP: 1) la definición de la tarea, 2) la intersubjetividad y 3)
la mediación semiótica.
Valsiner (1997), en esta línea propone los conceptos de: a) Zona de Movimiento
Libres y b) Zona de Acciones Promovidas que permiten analizar de forma más
completa, las interacciones que se pueden presentar entre un “experto” y un niño,
cuando el primero instruye al niño sobre algo. (Newman, Griffin y Cole, 1991;
Valsiner, 1997; Wertsch, 1992).
Para Vygotsky, la ZDP apunta hacia el carácter socialmente interactivo y
eminentemente cultural de los procesos de apropiación humana. Es posible coincidir
con criterios que afirman que el concepto de la ZDP realiza la síntesis del desarrollo
como proceso de internalización de instrumentos proporcionados por agentes
culturales de interacción, de manera tal que la investigación de lo que en ella sucede
nos conduce a la manera en que la cultura actúa sobre el desarrollo y al entendimiento
del carácter activo del sujeto respecto a las influencias culturales. (Ivic, 1994; Novak
y Gowin, 1988; Poggioli 2005; Pozo 2003).
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Durante el proceso interactivo que es la enseñanza y el aprendizaje en ZDP, el
desarrollo no se produce en todos los procesos de apropiación, sino solamente en
aquellos que conllevan una modificación en la estructura de las funciones psíquicas;
la reestructuración de la función, permite al sujeto el acceso a una manera o forma
diferente, de interactuar cognitiva y afectivamente con los objetos sobre todo, pero
incluso con las otras personas y, bajo determinadas circunstancias, consigo mismo.
(Ivic, 1994; Novak y Gowin, 1988; Llorens y colaboradores, 1989; Poggioli 2005;
Pozo 2003).
Es por lo anterior, que la enseñanza en la ZDP, está encaminada a modificaciones
estructurales de profundidad. Vygotsky distinguió dos tipos de resultados que tienen
la enseñanza y el aprendizaje en la zona: por una parte lo que considera como
producto directo (por ejemplo, ciertos tipos de conocimientos, de habilidades y
hábitos) y por otra, los resultados indirectos de la enseñanza y el aprendizaje que
implican reestructuración de las funciones y el acceso del sujeto a una manera
cualitativamente diferente de funcionamiento cognitivo; y que constituyen el genuino
indicador de que se ha producido desarrollo. (Labarrere, 2002; Llorens y
colaboradores, 1989; Novak y Gowin, 1988; Pozo 2003).
Es necesario decir que, en la actualidad, existe una tendencia muy fuerte a considerar
ZDP más bien como un espacio interactivo, obviamente de naturaleza social, en la
que las personas que interactúan se trazan finalidades, construyen significados
relativos a la actividad, los procesos y productos que resultan relevantes. (Cole, 1996,
Labarrere, 1997; Labarrere 2002; Newman, Griffin y Cole, 1991).
En tal sentido, el desarrollo cognitivo se entiende como una modificación estructural
y funcional, profunda y sustantiva que experimenta el sujeto en algunas áreas, lo que
le sitúa en mejores condiciones de accionar sobre el mundo y sobre el mismo.
(Labarrere, 2002; Llorens y colaboradores, 1989; Novak y Gowin, 1988; Pozo 2003).
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Es indiscutible que existen muchas cuestiones, de naturaleza teórica y metodológica
asociada al ZDP y al desarrollo cognitivo que allí puede experimentar el estudiante.
Una de las más importante y menos tratadas, es la que se refiere al grado de inserción
consciente que puede y debe alcanzar, durante el aprendizaje, en la zona, y cuáles son
las fronteras o ámbitos a los que dicho desarrollo debe extenderse. (Ivic, 1994;
Labarrere, 1997ª; Llorens y colaboradores, 1989)
Parece factible asociar la conciencia con que el estudiante enfrenta el aprendizaje en
la ZDP, y el desarrollo que puede experimentar. Se trata, entonces, de establecer los
nexos existentes entre la conciencia en la ZDP y el desarrollo del funcionamiento
cognoscitivo del estudiante; cuáles son las características del actuar consciente en la
zona y del desarrollo aludido en tales circunstancias. (Ivic, 1994; Labarrere, 1997a).
En la actualidad, para hablar de aprendizaje consciente es indispensable hacer
referencia a la metacognición, en la medida en que ella se especifica como acceso
deliberado al conocimiento de los procesos cognitivos y la regulación de la ejecución.
Así, el problema de la relación entre conciencia del aprendizaje y desarrollo, puede
ser enfocado desde el punto de vista de la relación metacognición y desarrollo en
ZDP, siempre que la metacognición se refiera como acceso consciente y no como
control automático de la ejecución. (Ivic, 1994; Labarrere, 1997ª; Llorens y
colaboradores, 1989).
Por otro lado, sabemos que gran parte de lo que ocurre en la ZDP, en particular lo
referido al desarrollo que experimenta el estudiante, tiene que ver con los procesos de
solución de los problemas que se le plantean, los cuales constituyen el núcleo de los
procesos de apropiación característicos del actuar en la ZDP. Entonces, resulta
factible trazar la relación que existe entre solución de problemas, metacognitivos y
desarrollo en la ZDP. (Ivic, 1994; Labarrere 1997ª; Llorens y colaboradores, 1989).
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Las anteriores son algunas de las nociones que han de servir de base para la
exposición de nuestros puntos de vista en relación con el abordaje de las funciones
cognitivas y el papel que desempeñan los procesos metacognitivos respecto al
desarrollo del estudiante. (Coll, 1990).
La inserción metacognitiva del estudiante en la zona debe trascender la mera relación
con el problema, que el paso hacia la consideración de otros ámbitos de acción
metacognitivos consciente, es básico para acceder a nuevas dimensiones del
desarrollo cognitivo y general del estudiante.
En consistencia con el enfoque histórico cultural, en particular con los puntos de vista
de Vygotsky, el cuál aporta elementos que refuerzan la concepción de que el
desarrollo debe ser visto como proceso paulatino de control sobre el comportamiento
propio; que la solución de problemas no debe considerarse como un hecho
meramente cognitivo y que el espacio en el que interactúan los sujetos en ZDP, debe
ser enfocado como espacio de solución de problemas desarrollo. (Coll, 1990;
Labarrere, 1997a).
Coll (1990) expresa que la creación de ZDP y el avance a través de ella depende,
tanto de la interacción concreta que se establezca entre el alumno y quienes le ayudan
en su proceso de aprendizaje, esto significa que se debe buscar las interacciones en
los procesos básicos responsables de la posibilidad de ofrecer una ayuda ajustada, y
los criterios que a partir de ellos se puedan derivar como guías para el diseño y el
desarrollo de la enseñanza. Siendo el profesor el responsable principal de ayudar al
aprendizaje del estudiante, existen determinadas características de la interacción
profesor-alumno, y además la interacción entre alumnos puede ser igualmente origen
de ZDP y además puede ofrecer elementos de avance en su interior.
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De acuerdo con esto, Onrubia (1999) formula las siguientes en situaciones de aula y
que de acuerdo con nuestro conocimiento actual, están implicadas en los procesos de
creación de la ZDP y de avance a través de ellas:
1. Insertar una actividad puntual enfocada en los objetivos generales de aprendizaje,
para que esta tome un significado más adecuado.
2. Facilitarla participación de todos los alumnos en las diferentes actividades,
aunque su nivel de competencia, interés o conocimientos sean muy escasos e
inadecuados.
3. Generar un clima relacional, afectivo y emocional basado en la confianza, la
seguridad y la aceptación mutua.
4. Modificar y realizar ajustes específicos en la programación o en el desarrollo de
la actividad, en función de la información obtenida a partir de los estudiantes.
5. Promover en los estudiantes la utilización y profundización autónoma de los
conocimientos adquiridos.
6. Establecer relaciones constantes y explícitas entre los nuevos contenidos
adquiridos y los conocimientos previos de los estudiantes.
7. Utilizar un lenguaje claro y explícito, para evitar y controlar equivocaciones o
incomprensiones.
8. Emplear un lenguaje adecuado para recontextualizar y reconceptualizar la
actividad.
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Onrubia (1999) también señala que la interacción alumno-profesor es la principal
fuente de creación de la ZDP. Además indica que el trabajo cooperativo entre
estudiantes también puede resultar, bajo ciertas condiciones, importante en la
creación de la ZDP.
Para Onrubia (1999), las características resultantes de la interacción de los estudiantes
que sirven para la creación de ZDP son:
1. La comparación entre los diferentes puntos de vistas en torno a un mismo
contenido o tarea a resolver.
2. La explicitación del propio punto de vista.
3. La organización de los roles, el control mutuo del trabajo a seguir y el
ofrecimiento y aceptación mutua de ayuda.
La planificación cuidadosa y precisa de estas interacciones fortalece la creación de la
ZDP.
Asimismo, es necesario cambiar el concepto de trabajo grupal como se conoce, para
promover un trabajo cooperativo en función de los procesos de interacción entre los
alumnos.
Para lograr esta tarea se pueden seguir las recomendaciones de García y Wolfenzon
(2000):
• Los profesores deben plantear específicamente los objetivos a lograr por los
alumnos y describir con precisión el aprendizaje o la capacidad deseada al
terminar la tarea grupal.
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• Los profesores deben organizar grupos mixtos de estudiantes e irlos modificando
cada cierto tiempo, con el fin de que los alumnos se conozcan, se relacionen y
aprendan a aceptar diferentes formas de pensar y trabajar.
• Los profesores deben dialogar con sus estudiantes acerca de la tarea a realizar,
material a utilizar e instrucciones a seguir.
• Los profesores deben evaluar la participación individual y grupal durante el
desarrollo de la tarea.
• Los estudiantes de cada grupo deben comprometerse con el objetivo planteado, y
trabajar en equipo a fin de conseguirlo.
El aprendizaje cooperativo, de acuerdo con García y Wolfenzon (2000), se caracteriza
por permitir una interdependencia positiva entre los estudiantes, esta ocurre cuando
ellos perciben una unión entre si al coordinar sus esfuerzos, obteniendo un mejor
resultado y finalizando la tarea asignada.
Aprendizaje significativo y sustentable
Según Aguilera (2005),“el aprendizaje es el proceso por el cual se adquieren nuevas
habilidades, destrezas, conocimientos, conductas o valores como resultado del
estudio, la experiencia, la instrucción, el razonamiento y la observación. Este
proceso se puede investigar desde distintos aspectos, por lo que existen variadas
teorías del aprendizaje”, entre ellas, el aprendizaje significativo de David Ausubel y
el aprendizaje sustentable de Lydia Galagovsky.
Según Ausubel (1970), el “aprendizaje significativo es un proceso a través del cual
una nueva información se relaciona con un aspecto relevante de la estructura del
conocimiento del individuo. Este aprendizaje ocurre cuando la nueva información se
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enlaza con las ideas pertinentes de afianzamiento que ya existen en la estructura
cognoscitiva del que aprende”. (Ausubel, 2002; Ausubel y Novak, 1983; Díaz
Barriga, 2002; Mayer, 2004; Moreira, 1997a, 2000a; Moreira y Greca, 2003)
Algunas características del aprendizaje significativo son: (Ausubel, 2002; Díaz
Barriga, 2002; Mayer, 2004; Moreira, 1997a, 2000a; Moreira y Greca, 2003)
• La nueva información se relaciona con la ya existente en la estructura cognitiva
de forma propia y no arbitraria.
• El alumno debe poseer una actitud y disposición favorable para extraer el
significado del aprendizaje
Según Galagovsky, el concepto de aprendizaje sustentable es aquél en el cual la
información recibida o parte de ella es apropiada como nuevo conocimiento,
aumentando la red de conocimientos previos. Esta construcción nueva es,
simultáneamente, una reestructuración de la estructura cognitiva previamente
existente, a través de la resignificación de aquellos conceptos sostén que sirvieron de
nexo para la incorporación del nuevo conocimiento. (Galagovsky, 1999, 2004).
Estos conceptos sostén se resignifican al establecerse un aprendizaje sustentable,
porque el sujeto que logra la sustentación de un aprendizaje ha tomado conciencia
sobre la necesidad de modificar conceptos ya adquiridos, enriqueciéndolos,
diferenciándolos, completándolos, reconsiderando la significación que anteriormente
les había otorgado. (Galagovsky, 1999, 2004).
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Aprendizaje en la educación superior
En la actualidad, las investigaciones que se han realizado en el ámbito de los procesos
de enseñanza y aprendizaje indican que el conocimiento de tipo conceptual y
explicativo se construye no se trasmite, por lo que Galagovsky, (2004) señala que
para lograr un aprendizaje sustentable la información recibida o parte de ella fue
apropiada correctamente por el estudiante aumentando y enriqueciendo su estructura
cognitiva previamente existente.
Algunos investigadores mencionan que el estudiante o aprendiz posee sus propias
representaciones del mundo físico, aunque a veces difieren de las explicaciones que
tiene la ciencia, y que no se van a modificar por la enseñanza tradicional, transmisión
de la información. Esto significa que el sujeto que aprende interpreta la nueva
información a partir de su marco conceptual que posee, de su saber y de su
experiencia acumulada.
Hoy en día, la gran mayoría de los estudiantes del área de las ciencias están
preocupados por la sustentabilidad de su mundo, por el calentamiento global, el
efecto invernadero y por la contaminación, entre otros grandes temas. En química es,
donde está la posibilidad de favorecer un aprendizaje sustentable, donde el aprendiz
relacione los conocimientos existentes con la nueva información que recibe,
específicamente en las actividades experimentales de laboratorio. Por lo tanto, el
aprendizaje de la ciencia y la importancia de la literatura científica adquieren una
gran relevancia para aprender a pensar en términos de los paradigmas científicos y así
formarse como profesionales comprometidos con su entorno (De Posada, 1996, 1999;
Llorens y colaboradores, 1989; Marín, 2003). Para esto, algunos autores (De Posada,
1996, 1999; Marín, 2003; Roth, 2002) proponen desarrollar una cultura de enseñanza
que se centre en la utilización de lectura de publicaciones científicas, que son fuentes
de información que por lo general comunican con periodicidad tanto los
procedimientos metodológicos, como los avances y las modificaciones con que se
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construye la ciencia, cuyo objetivo es abordar las bases conceptuales que posibiliten
guiar el proceso de trabajo intelectual de los estudiantes de nivel superior para
aprender y producir ciencia.
Para Gutiérrez, (2002) la metodología que hoy día es utilizada por la ciencia, presenta
cinco etapas:
i) La acumulación y elaboración de datos empíricos.
ii) La construcción y el despliegue de una teoría sobre la base del material empírico
recopilado.
iii) La explicación de datos empíricos conocidos.
iv) La predicción de nuevos datos con la ayuda de la teoría elaborada.
v) La confirmación de la teoría.
Junto con lo anteriormente señalado, es importante tener presente que el desarrollo
de las funciones cognitivas y del intelecto de los estudiantes que están por ingresar a
la educación superior, al igual que en cualquier otra edad, consta de dos partes: la
cualitativa y la cuantitativa.
Los cambios cuantitativos son aquellos que están representados por los cambios en el
grado, en el nivel de desarrollo; y a partir de la adolescencia se resuelven las tareas
intelectuales con más facilidad, rapidez y efectividad.
Los cambios cualitativos son aquellos que ocurren en la estructura de los procesos
mentales; no importan que tareas que resuelven las personas, sino la forma como lo
hacen (Pozo, 1992 en Gutiérrez, 2002). Durante el proceso de aprendizaje los jóvenes
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se encuentran con un considerable desarrollo del pensamiento creador, con
frecuencia preguntan "¿por qué?" y en muchas ocasiones dudan de la idoneidad y de
las argumentaciones que se les entregan. La actividad mental de ellos es intensa e
independiente y la mayoría de las veces tienen una posición crítica ante el
conocimiento de sus profesores. Se sienten atraídos por las generalizaciones, por la
búsqueda de principios y leyes generales, a las cuales se deben los hechos particulares
y se inclinan por la reflexión individual.
Al revisar las teorías del aprendizaje en adultos (Hacker y Harris, 1992), señalan que
en su mayoría ellos tienes proposiciones prescriptivas de las que no hay pruebas
empíricas rigurosas. La Teoría Andragógica de Knowles menciona un conjunto de
cinco asunciones acerca del aprendizaje:
1. Concepción personal del aprendizaje: Son aprendices autónomos. El adulto
es capaz de establecer sus propias necesidades de aprendizaje y de encontrar
los medios para alcanzarlas.
2. Rol de la experiencia: Han acumulado experiencia que es una fuente de
aprendizaje. La experiencia previa constituye una base de sustento para el nuevo
aprendizaje, el que se consolida en forma más significativa.
3. Orientación a la aplicación del aprendizaje: En la medida en que el individuo
madura modifica su perspectiva del aprendizaje, transita desde su aplicación
futura a su aplicación inmediata. Están atentos a aprender cuando el aprendizaje
puede ayudarles a hacerle frente a las tareas y los problemas de su vida. Por ello,
en el adulto el aprendizaje está más centrado en problemas concretos que centrado
en el tema. Los adultos valorizan más el aprendizaje que puede ser aplicado a las
situaciones reales que les toca enfrentar
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4. Necesitan desarrollar competencias para trabajar con el conocimiento
teórico.
5. Orientación a la aplicación del aprendizaje: El interés de un adulto en aprender
está fuertemente ligado con el desarrollo de tareas relacionadas con su rol social.
Los adultos otorgan más valor a los aprendizajes que se vinculan con aquellas
demandas inherentes a su quehacer en la vida cotidiana, (Fernández, 2001).
Por otra parte, señalan que el aprendizaje de un adulto se sustenta en dos pilares:
i. Los aprendices poseen autonomía y la capacidad de dirigir el sentido del
aprendizaje.
ii. El profesor pasa a ocupar un rol de facilitador del aprendizaje, en vez de ser un
transmisor de información, otorgando un mayor énfasis a la opción del aprendiz
de elegir sus propios requerimientos más que ceder al control del experto.
Con respecto al aprendizaje de los adultos, se empiezan a definir los elementos de una
teoría del aprendizaje para su alfabetización científica. Porque es necesario tomar en
cuenta su experiencia y las ideas intuitivas que tienen acerca del aprendizaje de
nuevos conocimientos; ambas presentes en los aprendices adultos, y, también las
formas en que estas estructuras cognitivas permanecen, se transforman y se modifican
durante el proceso de aprendizaje. Se ha demostrado que los adultos lejos tienen
concepciones propias dé la Energía que les impide tomar decisiones apoyadas en la
información científica. Por esta razón, el conocimiento previo del adulto adquiere
gran importancia, como lo son los significados y valores fijos apoyados en su
experiencia acerca de lo que es necesario conocer, por lo tanto, es el protagonista en
el proceso de aprendizaje.
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La inteligencia en el adulto refleja la experiencia, el conocimiento y el juicio, por lo
cual se induce que en el proceso de cognición, los adultos no piensan como los niños
y también que la población adulta no aprende la ciencia por el mismo procedimiento
que lo hacen los científicos. Son capaces de un grado de razonamiento hipotético-
deductivo que les da una concepción de cómo "hacer" ciencia igual que de cómo no
debe hacerse. Lo que causa confusión entre el conocimiento no científico y la
creencia.
Para el adulto, la utilidad o el valor estético es más importante que lo científico, lo
pedagógico o el criterio experimental. Por lo que también las estrategias del
pensamiento hipotético-deductivo son a menudo incorrectamente asumidas por los
educadores de adultos (Hacker y Harris, 1992, Scandrett, 1994 y Metz, 1997, citados
en Gutiérrez, 2002).La edad, el desarrollo de las estructuras cognitivas y las
demandas prácticas de los aprendices son hechos determinantes para el diseño y la
orientación de actividades del aprendizaje de la ciencia.
De acuerdo a lo señalado anteriormente, cuando enseñamos a los estudiantes
universitarios debemos tener presente el desarrollo de sus estructuras cognitivas que
no son iguales a los alumnos de la educación media, por lo tanto los docentes deben
diseñar sus actividades en el aula según su rol de facilitador del aprendizaje y no
retransmisor de la información como comúnmente se realiza, enfatizando la opción
de elección del estudiante de cuáles son sus reales necesidades de aprendizaje,
minimizando su actitud de experto en el tema. (Hacker y Harris, 1992, Scandrett,
1994 y Metz, 1997, citados en Gutiérrez, 2002)
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Mapas conceptuales
Los diversos conceptos de aprendizaje que existen se pueden relacionar con los
Mapas Conceptuales de Joseph Novak, quien los define como una forma de ilustrar y
de evidenciar la estructura cognitiva y de significados que los estudiantes tienen ya, a
partir de los cuales perciben y procesan sus experiencias. (Ausubel, 2002; Mayer,
2004).
La idea de que los estudiantes realicen esquemas conceptuales se inicia con la teoría
de Jean Piaget, la cual plantea que para asumir una concepción adecuada del
aprendizaje, se requiere explicar cómo procede el sujeto para construir y crear, y no
simplemente como se limita a repetir y a copiar. (González, 1993; Mayer, 2004).
Para Ausubel, (2002), González, (1993) y Mayer, (2004)."En la investigación
educativa realizada durante los últimos años, de la importancia de la actividad
constructiva del estudiante en el proceso de aprendizaje, y consideran que los
conceptos y las proposiciones que forman los conceptos entre sí son elementos
centrales en la estructura del conocimiento y en la construcción del significado.
Entonces, los Mapas Conceptuales son un medio de visualizar conceptos y relaciones
jerárquicas entre conceptos. La capacidad humana es muchos más notable para el
recuerdo de imágenes visuales que para los detalles concretos. Con la elaboración
de Mapas Conceptuales se aprovecha esta capacidad humana de reconocer pautas
en las imágenes para facilitar el aprendizaje y el recuerdo”.
El objetivo de los Mapas Conceptuales es representar relaciones significativas entre
conceptos en forma de proposiciones. Una proposición consta de dos o más términos
conceptuales los que van unidos por palabras para formar una unidad semántica. La
forma más simple de un Mapa Conceptual consta sólo dedos conceptos unidos por
una palabra de enlace para formar una proposición; por ejemplo, el agua de mar es
azul representaría un Mapa Conceptual simple que forma una proposición válida
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referida a los conceptos agua de mar y azul (Novak, 1982, 1991, 1998; Onrubia,
1991; Pérez, 1991).
Según Ausubel (1970), para obtener un aprendizaje significativo se requieren dos
condiciones fundamentales:
• Que el estudiante tenga una actitud positiva hacia el aprendizaje.
• Que el nuevo material sea significativo para los estudiantes.
Otro aspecto fundamental del aprendizaje significativo y sustentable está en
relacionar el nuevo material con las ideas ya existentes en la estructura cognitiva del
estudiante. (Ausubel, 2002, Galagovsky, 2004; González, 1993; Mayer, 2004)
Novak (1998) presenta los Mapas Conceptuales como estrategia, método y recurso
esquemático.
• Como estrategia: para ayudar a los alumnos a aprender y a los educadores a
organizar los materiales objetos de estudio.
• Como método: para ayudar a los alumnos y educadores a captar el significado
de los materiales que se van a aprender.
• Como recurso esquemático: para representar un conjunto de significados
conceptuales incluidos en una estructura de proposiciones.
Algunos autores como Aguilar (2006), Boggino (2002) y Pichardo (1999)
contribuyen con otras características para los Mapas Conceptuales que son las
siguientes:
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Jerarquización.
• Los conceptos están dispuestos por orden de importancia.
• Los conceptos más inclusivos ocupan los lugares superiores de la estructura
gráfica.
• Un mismo concepto no debe repetirse en el Mapa Conceptual.
• Se debe leer de arriba hacia abajo.
Selección.
• Como los Mapas Conceptuales constituyen una síntesis o resumen que contiene lo
más importante de un tema o texto, hay que seleccionar los términos en los que
conviene centrar la atención.
Impacto visual.
• Se sugiere destacar con mayúscula los términos conceptuales y enmarcarlos con
elipse.
• La utilización de Mapas Conceptuales por los alumnos permite: organizar ideas y
motivar el estudio lo que facilita su comprensión; detectar con gran rapidez la
cantidad y calidad de información que poseen en un momento dado, los errores y
aciertos de los significados que otorgan y la forma en que lo han estructurado.
• Por otra parte construir y reconstruir Mapas Conceptuales y compararlos con los
demás constituye un entrenamiento para el aprendizaje reflexivo.
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• Además tiene una importante repercusión en el ámbito afectivo-relacional de las
personas, ya que el protagonismo que se otorga al alumno, la atención y la
aceptación que se presta a sus aportes, creatividad y el aumento de su éxito en el
aprendizaje favorece el desarrollo de la autoestima.
Las instrucciones para construir un mapa conceptual según lo propuesto por Novak
(1998) son:
• Se debe identificar una pregunta referida al problema, el tema o el campo de
conocimiento que se desea representar mediante un mapa. Basándose en esta
pregunta, se deben de identificar entre10 a 20 conceptos que sean pertinentes a la
pregunta y confeccionar una lista con ellos.
• Los conceptos se deben ordenar colocando el más amplio e inclusivo al principio
de las lista.
• Se revisa la lista y se agregan más conceptos si son necesarios.
• Se construye el mapa colocando el concepto o conceptos más inclusivos y
generales en la parte superior. Normalmente suele haber uno, dos o tres conceptos
más generales en la parte superior del mapa.
• A continuación se seleccionan los subconceptos y se colocan debajo de cada
concepto general. No se deben colocar más de tres o cuatro subconceptos. Si hay
más, se deben identificar con un concepto intermedio adecuado, creándose de este
modo un nuevo nivel jerárquico en el mapa conceptual.
• Se deben unirlos conceptos utilizando líneas, las cuales van provistas por palabras
de unión, las cuales definen la relación entre ambos conceptos, de modo que se lea
un enunciado o proposición válidos.
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• También se puede modificar la estructura del mapa, ya sea agregando, quitando o
cambiando conceptos. Esto se realiza debido a que se adquieren nuevos
conocimientos o ideas.
• Posteriormente, se buscan intervínculos entre los conceptos de diversas partes del
mapa y etiquetar las líneas.
• En las etiquetas conceptuales se pueden agregar ejemplos específicos de los
conceptos.
Los mapas conceptuales se pueden realizar de formas muy distintas para un mismo
grupo de conceptos. (Aguilar, M.F., 2006; Boggino, 2002; Novak, 1998, Kommers,
1998).
Comprendiendo la esencia de la construcción de Mapas Conceptuales su importancia
para el aprendizaje es que se puede aplicar al estudio de diferentes asignaturas.
(Onrubia, 1991; Pérez, 1991; Pichardo, 1999).
Otra metodología para logar un aprendizaje sustentable es por medio de la práctica,
ya que esta permitiría que los estudiantes comprendan mejor los conceptos teóricos
expresados en el aula a través del aprender haciendo.
Las actividades experimentales
En las actividades experimentales de laboratorio, es donde se tiene la gran
oportunidad de favorecer un aprendizaje sustentable, que relacione los conocimientos
existentes con la nueva información que recibe el alumno. (Martínez y Moreno, y
colaboradores, 2007, Reigosa, 2000).
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Una de las alternativas propuestas para modificar las actividades, experimentales es
plantearlas como problemas a resolver, más que como ilustraciones de teorías. La
resolución de problemas, así entendida, es una de las formas de aprender, una
estrategia de enseñanza, y no un simple ejercicio de aplicación de una teoría. (Carrillo
y otros, 2003; Martínez y Moreno, y colaboradores, 2007, Reigosa, 2000).
Para Galagovsky y otros, (2003); García, (2000); Martínez y Moreno, y
colaboradores, (2007), y Reigosa, (2000) “El propósito fundamental en los
laboratorios es que los estudiantes entiendan perfectamente los conceptos de la
teoría expresada en el aula, estos conceptos agrupados lógicamente en el sistema de
enseñanza permiten que la conceptualización y su aplicación sean comprobables
dentro de los laboratorios”.
Desde esta perspectiva, la necesidad de implementar estrategias que conduzcan a
enriquecer las prácticas pedagógicas, motivan la presentación de esta experiencia
fundamentada en la teoría de aprendizaje sustentable, la cual aporta elementos
valiosos para la enseñanza de la Química, ya que trasciende el aprendizaje, “el
alumno quiere aprender aquello que se le presenta porque lo considera valioso”
(Dávila, 2000) y construye su aprendizaje basado en los conocimientos previos, lo
que les permite relacionar, de manera no arbitraria, los nuevos temas con los ya
conocidos, facilitando la comprensión y la retención de ellos.
El aprendizaje sustentable se da cuando el que aprende incorpora la nueva
información a su estructura cognitiva, es decir, cuando las ideas y relaciones tienen
significado a la luz de la red organizada y jerárquica de conceptos que ya posee; de
esta manera se pueden utilizar con mayor eficacia sus conocimientos previos en la
adquisición de nuevos conocimientos los cuales, a su vez, facilitando la adquisición
de nuevos aprendizajes.
Desde este enfoque, aprender los conceptos químicos a través del trabajo
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experimental en los laboratorios, conduce a la adquisición de aprendizaje
significativo, toda vez que el estudiante debe utilizar una amplia gama de
conocimientos básicos previos y, apoyados en el uso de herramientas de la química
experimental y el análisis de datos, le permite una acción sobre un referente empírico,
facilitando que su campo conceptual se estructure y enriquezca, en particular en
términos de modelos de utilización de los conceptos (American Association of
Physics Teachers 1998; López, 2002).
Según Carreras, Yuste y Sánchez, (2007): “Los experimentos, por sencillos que sean,
permiten a los estudiantes profundizar en el conocimiento de un fenómeno
determinado, estudiarlo teórica y experimentalmente, y desarrollar habilidades y
actitudes propias de los investigadores.”
Por tanto, más que enfatizar el manejo de fórmulas, la actividad experimental debe
tratar de promover un entendimiento más profundo de conceptos fundamentales, por
medio de un proceso de predicción y prueba.
Se ha detectado que en la asignatura de Química General, los estudiantes poseen un
nivel de aprendizaje deficiente y sus conocimientos se reflejan en el bajo rendimiento
académico que obtienen, todo ello atribuible a una ZDP poco desarrollada en la
sesión teórica, siendo una posible causa la baja interacción del tutor con sus alumnos.
Por lo cual, la necesidad será contextualizar los conceptos que se enseñan en la sesión
de cátedra (teórica) en los contenidos que se vinculan con el aprendizaje de las
disoluciones y pH. Debido a que los estudiantes presentan bajo rendimiento en la
asignatura, y específicamente en los temas relacionados con las disoluciones químicas
y la determinación del pH, creemos que algunas de las posibles causas de este
problema son:
i) La falta de capacidad de relacionar la teoría con la práctica.
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ii) La carencia de estrategias que ayuden y motiven el aprendizaje.
iii) La falta de capacidad para comprender y desarrollar problemas o ejercicios.
iv) Deficiencia de aptitudes matemáticas básicas para desarrollar problemas y
ejercicios.
Los contenidos de química (Brown, 2004; Chang, 2007; Whitten, 1998) estudiados
fueron:
• Materia
Materia, está definido como cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene masa. Esta
se puede clasificar como sustancia o mezcla.
Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida y
propiedades características.
Una mezcla, es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias
conservan sus propiedades características. Esta última, se puede dividir en mezcla
homogénea, la composición de la mezcla es la misma en toda la disolución (ejemplo
la leche, agua con azúcar), y en mezcla heterogénea, la composición no es uniforme
en todas partes (ejemplo, cemento con virutas de hierro). Ambas mezclas, se pueden
separar de sus componentes puros utilizando medios físicos.
Un elemento es una sustancia que no se puede separar en sustancias más simples por
medios químicos (ejemplo el Oro), y un compuesto es una sustancia formada por
átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones definidas
(ejemplo agua).
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La materia posee tres estados; se puede encontrar en estado sólido formada por
moléculas individuales, que se encuentran unidas entre sí a través de la fuerza de
atracción, y esa fuerza, es mayor que la energía que hace que se separen.
El material en estado sólido tiene un volumen o un tamaño definido. El segundo, es el
estado líquido el cual está formado por moléculas que están muy unidas entre sí, por
lo que no pueden acercarse más; sin embargo, se desplazan constantemente unas
sobre otras, haciendo que éste cambie de forma. De esta manera los líquidos son
fluidos, porque no poseen una forma única, sino que cuando la energía generalmente
en forma de calor, aumenta, la estructura estable del estado sólido se rompe,
adaptándose al envase donde esté contenido. Esto es así, porque la fuerza de atracción
que une a las moléculas, posee menor intensidad que la fuerza que mantiene unidas a
las moléculas de los sólidos.
La materia posee propiedades, están pueden ser físicas o químicas.
Una propiedad física, no altera la composición o identidad de la sustancia, como por
ejemplo los estados de la materia.
Una propiedad química, altera la composición o identidad de la sustancia involucrada,
como por ejemplo quemar un trozo de papel.
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La materia se puede clasificar según el siguiente esquema:
• Disoluciones
Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias, la cual está
constituida por un soluto que se encuentra en menor cantidad y un solvente que se
encuentra en mayor cantidad. Estas pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas.
Un electrólito es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una disolución
que conduce la electricidad.
Un electrólito débil es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una
disolución que conduce débilmente la electricidad.
Un no electrólito es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una
disolución que no conduce la electricidad.
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Existen tres tipos de disoluciones:
1. Una disolución saturada contiene la máxima cantidad de un soluto que se
disolverá en un disolvente en particular, a una temperatura específica.
2. Una disolución no saturadacontiene menor cantidad de soluto que la que es capaz
de disolver.
3. Una disolución sobresaturadacontiene más soluto que el que puede haber en una
disolución saturada.
Los factores que afectan la solubilidad son: la naturaleza del soluto y del solvente, la
temperatura y la presión.
Naturaleza del soluto y del solvente:
� "Lo similar disuelve lo similar"
� Las sustancias con fuerzas de atracción intermoleculares similares suelen ser
mutuamente solubles.
� Líquidos miscibles e inmiscibles.
Cambios en presión:
� La solubilidad de un gas en un líquido aumenta con un incremento en la presión
parcial del gas en la disolución.
� Ley de Henry [ S = kHP]
� La solubilidad de sólidos y líquidos no se afectan por la presión.
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Cambios en temperatura:
� Generalmente la solubilidad de los solutos sólidos en agua aumenta con un
incremento en temperatura.
� La solubilidad de un gas disminuye al aumentar la temperatura.
• Unidades de concentración.
Cuantitativamente, el estudio de una disolución, requiere que se conozca la cantidad
de soluto presente en una determinada cantidad de la misma, es decir, su
concentración. En química se usan diversos tipos de unidades de concentración, entre
ellas se encuentran:
1. Molaridad (M), definida como los moles de soluto que se encuentra en un litro de
disolución.
� =����� � �����1 � ������ó�
2. Molalidad (m), definida como los moles de soluto que se encuentran en un
kilogramo de solvente.
� =����� � �����1�� � ��������
3. Porcentaje en masa (%m/m), defina como los gramos de soluto que se encuentran
disueltos en cien gramos de disolución.
%�/� =������ � �����
������ � ������ó�× 100
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4. Porcentaje en masa-volumen (%m/v), defina como los gramos de soluto que se
encuentran disueltos en cien mililitros de disolución.
%�/� =������ � ������ � ������ó�
× 100
5. Porcentaje en volumen (%v/v), defina como los mililitros de soluto que se
encuentran disueltos en cien mililitros de disolución.
%�/� =� � �����
� � ������ó�× 100
• Conceptos de ácido y base.
Existen diferentes teorías para el concepto ácido-base:
Teoría de Arrhenius
Ácido es una sustancia que produce H+ (H3O+) en agua.
HCl + H2O H3O+ + Cl-
Base es una sustancia que produce OH- en agua.
NaOH + H2O Na+ + OH-
Teoría de Brønsted-Lowry
Ácido es un donador de protón.
HNO3 + H2O H3O+ + NO3
-
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Base es un aceptador de protón.
Teoría de Lewis
Para que una sustancia acepte un H
Ácido es una sustancia que puede aceptar un par de electrones
Base es una sustancia capa
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un aceptador de protón.
NH3 + H2O NH4+ + OH-
Para que una sustancia acepte un H+ debe poseer un par de electrones no compartidos.
stancia que puede aceptar un par de electrones.
stancia capaz de donar un par de electrones.
Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio 39
trones no compartidos.
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Aprendizaje de la Química General con utilización de la estrategia de la ZDP y uso de
Propiedades ácido-base del agua
Autoionización del agua
El producto iónico del agua
Por lo tanto, cuando la [H
disolución es ácida y cuando la
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base del agua
H2O(l) H+(ac) + OH-
(ac)
Autoionización del agua
iónico del agua
H2O(l) H+
(ac) + OH-(ac)
�� = ��� × �OH#
a 25°C �� = 1 × 10#$%
[H+] = [OH-] la disolución es neutra. Cuando [H
disolución es ácida y cuando la [H+] < [OH-] la disolución es básica.
Mapas Conceptuales en las actividades experimentales de laboratorio 40
[H+] > [OH-], la
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pH
Es una medida de la acidez, y se define como el logaritmo negativo de la
concentración molas del ión hidronio.
&� = −log ���
La disolución es A 25°C
Neutra[H+] = [OH-] [H+] = 1 × 10-7M pH = 7,0
Ácida [H+]> [OH-] [H+]> 1 × 10-7M pH < 7,0
Básica [H+]< [OH-] [H+]< 1 × 10-7M pH > 7,0
Ahora bien, el &+� = −log �+�#
y como, �� = ��� × �OH# = 1 × 10#$%
entonces, −������ − log�OH# = 1 × 10#$%
Por lo tanto,&��� + p�OH# = 14
Tanto los ácidos como las bases pueden ser fuertes o débiles.
Un ácido fuerte, es aquella especie se disocia en un 100%, liberando el ión hidronio:
HCl(ac) + H2O(l) H3O+
(ac) + Cl-(ac)
Una base fuerte, es aquella sustancia que se disocia en un 100%, liberando un ión
hidroxilo:
Ba(OH)2(s) +H2O(l) Ba2+(ac) + 2OH-
(ac)
Un ácido débil, es aquella sustancia que se disocia parcialmente en sus iones.
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HF(ac) + H2O(l) H3O+
(ac) + F-(ac) �� =
�/0 �12
�/1
Una bases débil, es aquella sustancia que se disocia parcialmente en sus iones.
NH3(ac) + H2O(l) NH4+
(ac) + OH-(ac) �3 =
45/607�8/2
�5/9
�� × �3 = ��
Lo temas descritos anteriormente, son aquellos en que los alumnos presentan
dificultad en el aprendizaje, por lo cual invita a profundizar en este problema y buscar
alguna solución, ya que la no resolución de él puede acarrear consecuencias mayores
debido a que un número significativo de estudiantes con rendimiento académico bajo
son alumnos del área de la salud, un ejemplo de esto es lo que ocurre en la carrera de
Enfermería, quienes deberán utilizar estos contenidos en su vida profesional y el
bienestar de personas dependerá de ellos. Para abarcar este problema, y darle
solución, se pretende utilizar la Zona de Desarrollo Próximo, para alcanzarla y así
obtener un aprendizaje sustentable, y además se incorporarán los Mapas Conceptuales
y prácticas de laboratorio enfocadas en este fin.
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3. HIPÓTESIS
El uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como estrategias
pedagógicas permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en
términos de rendimiento académico.
Hi µ1 > µ2
4. OBJETIVOS
4.1. OBJETIVO GENERAL
Mejorar el aprendizaje en la asignatura de Química General en los temas de
disoluciones y pH, por medio del uso de mapas conceptuales y de la actividad
práctica en el laboratorio mediante la estrategia de la ZDP.
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Implementar el uso de Mapas Conceptuales durante la enseñanza del tema de
disoluciones y pH.
• Implementar actividades prácticas de laboratorio relacionadas con el tema de
disoluciones y pH.
• Aplicar la estrategia ZDP en el desarrollo de las actividades prácticas de
laboratorio relacionadas con el tema de disoluciones y pH.
• Evaluar la aplicación de la estrategia de la ZDP, utilización de Mapas
Conceptuales y la realización de actividades prácticas de laboratorio en el tema
de disoluciones y pH.
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5. METODOLOGÍA
La implementación de este proyecto se realizó en un establecimiento de educación
superior de la región de Valparaíso, en una carrera del área de la Salud, en la cual sus
estudiantes ingresan a la universidad con un puntaje de PSU promedio de 550 puntos,
esto de acuerdo a datos entregados por el Consejo Superior de Educación; además los
alumnos de la carrera presentan dificultades en el aprendizaje en el área de las
ciencias especialmente en la química, lo cual se ve reflejado en los resultados
obtenidos en pruebas de diagnóstico realizadas al inicio de cada curso y el posterior
análisis de los resultados semestrales de varias cohortes.
Lo anterior, invita a implementar nuevas metodologías para que los estudiantes
mejoren su aprendizaje mediante la aplicación de la estrategia de la ZDP antes
descrita a través del uso de mapas conceptuales y de la actividad práctica en el
laboratorio.
Tipo de investigación
Esta investigación es de carácter exploratoria-explicativa (Hernández, 1997). Es
exploratoria, ya que entrega una panorámica general acerca aplicación de la estrategia
ZDP, de la confección de Mapas Conceptuales por parte de los estudiantes
entrevistados, y es explicativa porque su propósito es descubrir el efecto del uso de
Mapas Conceptuales y de la práctica de laboratorio sobre el aprendizaje medido en
términos del rendimiento académico.
Muestra
La muestra quedó constituida por 28 alumnos del grupo experimental que cursaba la
asignatura de Química General desde donde se obtiene la información para el estudio.
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La variable se define como aquella característica de interés medida en cada unidad de
la muestra, en este proyecto la variable a medir es el aprendizaje en términos
rendimiento académico, el cual será analizado por medio de las evaluaciones de los
alumnos.
Los estadísticos utilizados fueron (Hernández, 1997):
a) Media Aritmética, conjunto finito de números y es igual a la suma de todos sus
valores dividida entre el número de sumandos.
b) Desviación Estándar: mide la desviación de los datos de una muestra o de una
población respecto a su valor medio.
c) T-Student: Distribución de probabilidad que surge del problema de estimar la
media de una población normalmente distribuida cuando el tamaño de la muestra
es pequeño. También se utiliza, para la determinación de las diferencias entre dos
medias muestrales y para la construcción del intervalo de confianza para la
diferencia entre las medias de dos muestras.
5.1. INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
Se aplicaron dos encuestas a la muestra de cuatro preguntas cada una.
La encuesta 1: al inicio de la investigación se aplicó la encuesta 1, cuyo propósito era
determinar que herramientas aplicaban lo alumnos o cuales les gustaría utilizaren su
aprendizaje.
La encuesta 2: al finalizar la investigación fue aplicada la encuesta 2, para determinar
el grado de aceptación de la técnica implementada.
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5.2. APLICACIÓN DE LA ESTRATEGIA
Durante el desarrollo del curso se realizaron 6 actividades de 90 minutos de duración,
cuyos objetivos fueron enseñar los conceptos fundamentales, realizar ejercicios y
experiencias de laboratorio acorde a los contenidos estudiados.
Al finalizar estas actividades se realizó una prueba final, para evaluar el rendimiento
académico y determinar si el uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de
laboratorio como herramientas pedagógicas permitieron a los alumnos alcanzar un
aprendizaje sustentable, en comparación con el rendimiento académico de cohortes
anteriores que no utilizaron estas herramientas pedagógicas.
5.3. DISEÑO DE LAS SESIONES DE APRENDIZAJE
La unidad que se va a intervenir, para responder al objetivo, es la unidad de
disoluciones y pH, debido que en ella se presenta la mayor dificultad de aprendizaje,
lo que se ve reflejado en las notas obtenidas en la solemne 3 del semestre anterior,
con un promedio de 3,1 en las diferentes secciones del curso, lo cual se compara con
los semestres anteriores donde los promedios se mantienen en similares condiciones.
Los contenidos de química tratados en la unidad fueron:
• Propiedades generales de los líquidos.
• Mezclas y disoluciones.
• Disolvente y soluto.
• Unidades de concentración: molaridad, molalidad, normalidad, porcentajes (m/m;
v/v y m/v).
• Equilibrio iónico.
• Electrolitos fuertes y débiles.
• Conceptos de ácido y base.
• Fuerza de ácido y base.
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• Equilibrio ácido-base.
• Ionización del agua.
• Cálculo de pH.
• Ácidos y bases fuertes.
• Ácidos y bases débiles.
Cada sesión tiene una duración de 90 minutos, las cuatro primeras sesiones se
realizaron en el horario de cátedra y las dos últimas se desarrollaron en el horario de
laboratorio.
La técnica de intervención que se utilizó en cada sesión fue la confección y uso de
mapas conceptuales y la actividad experimental fue enfocada en los contenidos
específicos, basándose en la estrategia de la ZDP, en donde, se formaron grupos de
trabajo y el profesor los guió durante el desarrollo de sus actividades y
paulatinamente los alumnos trabajaron de manera autónoma.
Se diseñaron 6 sesiones (anexo 1) que se estructuraron de la siguiente forma:
• Objetivos de la sesión
• Desarrollo
• Cierre
En la primera sesión se aplicó Encuesta 1: Herramienta de aprendizaje (anexo 2), se
de la sesión.
En la sesión 6 se aplicó la Encuesta 2: Herramienta de aprendizaje (anexo3).
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6. MATERIAL DIDÁCTICO
Los materiales didácticos que se entregaron en las diferentes sesiones, constaban de
material audiovisual, que muestra cómo se puede preparar una disolución, mostrando
materiales, reactivos, procedimientos experimentales, y además las guías de ejercicios
y guías de laboratorio (anexos 5 al 12).
7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE RESULTADOS OBTENIDOS
Para la validación de la hipótesis se realizaron los siguientes análisis estadísticos:
• Cálculo de promedios de cada evaluación (quiz y pruebas) para cada grupo con su
respectiva desviación estándar.
• Comparación de medias de diferentes evaluaciones por medio de la t-Student para
determinar la validez de la hipótesis planteada:
Hipótesis nula: H0: µ1 = µ2
El uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como estrategias
pedagógicas no permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en
términos de rendimiento académico.
Hipótesis alternativa: H1: µ1< µ2
El uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como estrategias
pedagógicas permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en
términos de rendimiento académico.
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8. RESULTADOS
8.1. ENCUESTA 1: HERRAMIENTAS DE APRENDIZAJE
La siguiente tabla representa los datos obtenidos de la Encuesta 1acerca del uso de
Mapas Conceptuales y otras técnicas como herramienta de aprendizaje:
Tabla 1: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus
métodos de aprendizaje.
Respuestas Nº de Alumnos
Leyendo y memorizando 13
Leyendo y haciendo resúmenes 11
Estudiando y comentando con otros compañeros 2
Haciendo mapas conceptuales 1
Memorizando a través de imágenes 1
Tabla 2: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más
para aprender o te genera mejores resultados?
Respuestas Nº de Alumnos
Haciendo resúmenes 14
Leer y repetir 6
Comentar la materia con otros compañeros 5
Hacer mapas conceptuales 2
Hacer dibujos 1
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Tabla 3: Pregunta 3: ¿Estarías dispuesto a aprender y desarrollar un método de
aprendizaje nuevo?
Respuestas Nº de Alumnos
Sí 28
No 0
Tabla 4: Pregunta 4: Si no conoces ningún método de aprendizaje, ¿estarías
dispuesto a aprender y desarrollar uno de ellos?
Respuestas Nº de Alumnos
Sí 28
No 0
El análisis de la Encuesta 1 muestra que el 85,7% de los alumnos encuestados indicó
que sus estrategias de aprendizaje incluyen la lectura, el 40% de ellos lo
complementan con memorización y el 46% con la confección de resúmenes. Sólo uno
de los encuestados conoce la técnica de mapas conceptuales.
Además, sólo el 50% de los alumnos encuestados, indican que los resúmenes es el
método que más les acomodó o que les otorga mejores resultados.
Finalmente, el total de los encuestados está dispuesto a aprender y desarrollar un
nuevo método de aprendizaje, aunque ya conozcan algunos.
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8.2. EVALUACIÓN DE MAPAS CONCEPTUALES
Los mapas conceptuales del concepto “materia” (ver ejemplo en Anexo 10) fueron
corregidos de acuerdo a la rúbrica del anexo 1 y los conceptos mínimos obligatorios
necesarios son: materia, propiedades físicas, propiedades químicas, estados de la
materia (solido, líquido y gaseoso), clasificación (sustancia y mezcla).
Los puntajes asignados para la evolución son:
Tabla 5: Rúbrica corrección de mapas conceptuales sobre el tema de materia.
CRITERIOS CANTIDAD PONDERACIÓN PUNTAJE
1.1 Niveles de diferenciación
encontrados (Jerarquía)
35 puntos 40% 14 puntos
1.2 Conexiones simples
válidas (Proposiciones)
16 puntos 20% 3,2 puntos
1.3Conexiones cruzadas
válidas
30 puntos 30% 9 puntos
1.4 Ejemplos específicos 12 puntos 10% 1,2 puntos
Los criterios de evaluación de acuerdo al puntaje obtenido son:
Tabla 6: Criterio de Evaluación.
Óptimo Satisfactorio Deficiente
80-100% 60-79% 0-59%
21,9-27,4 puntos 16,4-21,6 puntos 0-16,1 puntos
Tabla 7: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales.
Óptimo Satisfactorio Deficiente
20 alumnos 6 alumnos 2 alumnos
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Se observó, que el 92,9% de los estudiantes fueron capaces de confeccionar un Mapa
Conceptual con la colaboración total del Docente.
Los mapas conceptuales del concepto “disoluciones” (ver ejemplo en Anexo 11)
fueron corregidos de acuerdo a la rúbrica del anexo 1 y los conceptos mínimos
obligatorios necesarios son: disolución, componentes (soluto y solvente), tipos de
disoluciones (insaturada, saturada y sobresaturada), factores que afectan la
solubilidad (naturaleza soluto y solvente, temperatura y presión), unidades de
concentración.
Los puntajes asignados para la evolución son:
Tabla 8: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema Disoluciones
CRITERIOS CANTIDAD PONDERACIÓN PUNTAJE
1.1 Niveles de diferenciación
encontrados (Jerarquía)
30 puntos 40% 12 puntos
1.2 Conexiones simples
válidas (Proposiciones)
14 puntos 20% 2,8 puntos
1.3Conexiones cruzadas
válidas
30 puntos 30% 12 puntos
1.4 Ejemplos específicos 12 puntos 10% 1,0 puntos
Tabla 9: Criterios de Evaluación
Los criterios de evaluación de acuerdo al puntaje obtenido son:
Óptimo Satisfactorio Deficiente
80-100% 60-79% 0-59%
22,2-27,8 puntos 16,7-22,0 puntos 0-16,4 puntos
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Tabla 10: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales
Óptimo Satisfactorio Déficit
8 alumnos 10 alumnos 10 alumnos
Se observó, que el 28,6% de los alumnos, fueron capaces de confeccionar en forma
óptima un Mapa Conceptual. Así mismo, el 35,7% de ellos lo realizó en forma
satisfactoria y algunos de manera deficiente. Estos resultados muestran mejor la
realidad que los anteriores, debido a que el Docente, tuvo una menor participación
durante el desarrollo de la actividad.
Los mapas conceptuales del concepto “pH” (ver ejemplo en Anexo 12) fueron
corregidos de acuerdo a la rúbrica del anexo 1 y los conceptos mínimos obligatorios
necesarios son: teorías (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis), características,
clasificación de electrolitos (fuertes y débiles).
Los puntajes asignados para la evolución son:
Tabla 11: Rúbrica Corrección Mapas Conceptuales sobre el Tema de pH
CRITERIOS CANTIDAD PONDERACIÓN PUNTAJE
1.1 Niveles de diferenciación
encontrados (Jerarquía)
30 puntos 40% 12 puntos
1.2 Conexiones simples
válidas (Proposiciones)
15 puntos 20% 3,0 puntos
1.3Conexiones cruzadas
válidas
30 puntos 30% 9,0 puntos
1.4 Ejemplos específicos 10 puntos 10% 1,0 puntos
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Tabla 12: Criterios de Evaluación
Óptimo Satisfactorio Deficiente
80-100% 60-79% 0-59%
20,0-25,0 puntos 15,0-19,8 puntos 0-14,8 puntos
Tabla 13: Evaluaciones de los Mapas Conceptuales
Óptimo Satisfactorio Deficiente
15 alumnos 10 alumnos 3 alumnos
Las tablas anteriores muestran que hubo un aumento en la cantidad de estudiantes
que lograron confeccionar un Mapa Conceptual de forma óptima (53,6%).
También aumentó la cantidad de alumnos capaces de confeccionar un Mapa
Conceptual de forma satisfactoria (35,7%).
Además podemos observar que hubo una disminución considerable de estudiantes
que presentaban déficit en la confección de los Mapas conceptuales.
Cabe destacar, que en esta actividad el docente no participa de manera activa y la
confección de los Mapas conceptuales fue realizada de forma autónoma por los
propios alumnos.
En resumen, al comparar las correcciones de los tres Mapas Conceptuales, se notó un
mayor avance, en la confección y desarrollo de éstos.
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8.3. RESULTADOS DE EVALUACIONES REALIZADAS
La siguiente tabla presenta los datos obtenidos de las evaluaciones realizadas durante
el estudio.
Tabla 14: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Estudio.
Alumno
Quiz de
Pre-Lab
pH y Disoluciones
Informe 1
pH y
Disoluciones
Informe 2
Muestra
Problema
Prueba
1 3,1 5,5 5,5 5,5
2 3,2 5,0 6,0 4,5
3 5,3 3,0 3,5 3,1
4 6,0 5,0 6,0 4,9
5 5,1 3,0 3,5 3,9
6 2,2 5,5 5,5 5,6
7 3,8 5,0 6,0 4,4
8 3,0 6,0 6,5 6,3
9 4,1 4,5 5,0 5,5
10 4,2 4,5 5,0 3,6
11 6,8 6,0 6,0 5,4
12 4,3 4,5 5,0 3,1
13 4,2 4,0 5,0 4,1
14 5,1 5,0 5,0 4,3
15 4,2 6,0 4,0 5,0
16 2,0 5,5 6,0 5,0
17 6,4 3,0 4,0 3,8
18 5,3 5,5 6,0 5,1
19 4,1 3,0 4,0 4,2
20 3,0 5,5 5,0 4,8
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Alumno
Quiz de
Pre-Lab
pH y Disoluciones
Informe 1
pH y
Disoluciones
Informe 2
Muestra
Problema
Prueba
21 2,0 6,0 6,0 4,9
22 4,0 6,0 6,0 5,3
23 3,2 6,0 5,0 4,4
24 5,5 6,0 4,0 4,6
25 5,8 6,0 6,5 5,2
26 3,7 4,5 5,0 3,8
27 5,0 4,0 5,0 3,6
28 5,1 5,0 5,0 5,1
La siguiente tabla presenta los datos obtenidos de las evaluaciones realizadas durante
el segundo semestre de 2009 a un curso de similares características y condiciones.
Los contenidos revisados para este grupo son exactamente los mismos que para el
grupo de estudio, por ende las evaluaciones apuntan a los mismos objetivos y son
similares.
Tabla 15: Datos Obtenidos de las Evaluaciones Realizadas durante el Segundo
Semestre del Año 2009.
Alumno
Quiz de
Pre-Lab
pH y Disoluciones
Informe 1
pH y
Disoluciones
Prueba
1 4,5 4,2 4,4
2 4,0 3,9 2,8
3 3,8 4,2 5,1
4 4,0 4,2 1,5
5 2,5 6,4 1,0
6 6,0 5,2 3,8
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Alumno
Quiz de
Pre-Lab
pH y Disoluciones
Informe 1
pH y
Disoluciones
Prueba
7 3,0 4,0 5,1
8 6,0 4,4 5,0
9 1,0 3,6 3,3
10 2,0 6,4 2,0
11 4,0 4,9 2,0
12 2,0 3,9 3,5
13 3,0 4,0 4,6
14 4,0 3,8 3,6
15 4,0 3,9 2,0
16 1,0 4,4 2,9
17 5,0 4,9 2,0
18 5,4 3,6 3,8
19 2,0 4,9 2,4
20 5,2 3,6 4,0
21 2,4 3,8 3,7
22 1,4 4,4 1,9
23 5,4 3,4 4,3
24 4,3 3,9 4,0
25 2,3 3,4 4,6
26 4,1 3,4 3,5
27 3,9 6,1 3,8
28 3,2 5,2 5,5
29 1,4 3,2 4,9
30 5,4 1,5 3,0
31 5,0 3,9 1,6
32 3,6 6,1 3,0
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Alumno
Quiz de
Pre-Lab
pH y Disoluciones
Informe 1
pH y
Disoluciones
Prueba
33 1,0 5,5 3,0
34 3,8 3,9 4,1
35 4,4 3,2 2,9
Se realizó un análisis estadístico por evaluación en cada grupo, por medio del
software ORIGIN 8.0.
La tabla 16 muestra un resumen de la estadística descriptiva del grupo de estudio, en
ella se observan el número total de datos (N total), la media aritmética, la desviación
estándar, la varianza, el coeficiente de variación, el mínimo y máximo de estos datos.
Las abreviaciones de las evaluaciones son QPL 1 10 (quiz de pre-laboratorio segundo
semestre de 2010), I1 10 (informe 1 segundo semestre de 2010) y SOL 10 (prueba
segundo semestre de 2010).
Tabla 16: Datos Estadísticos de Estudios Realizados.
N
Total Media
Aritmética Desviación Estándar
Varianza Coeficiente
de Variación Mínimo Máximo
QPL 1 10 28 4,275 1,28629 1,65454 0,30089 2,0 6,8
I1 10 28 4,94543 1,02143 1,04332 0,2065 3,0 6,0
SOL 10 28 4,59286 0,82324 0,67772 0,17924 3,1 6,3
La tabla 17 muestra un resumen de la estadística descriptiva del grupo de contraste,
en ella se observan el número total de datos (N total), la media aritmética, la
desviación estándar, la varianza, el coeficiente de variación, el mínimo y máximo de
estos datos. Las abreviaciones de las evaluaciones son QPL 1 09 (quiz de pre-
laboratorio segundo semestre de 2010), I1 09 (informe 1 segundo semestre de 2010) y
SOL 09 (prueba segundo semestre de 2010).
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1
2
3
4
5
6
7 Analisis de Promedios
SOL 09 SOL 10I 10I 09QPL 10QPL 09
Pro
me
dio
Evaluaciones
Tabla 17: Datos Estadísticos Año 2009.
N
Total Media
Aritmética Desviación Estándar
Varianza Coeficiente
de Variación Mínimo Máximo
QPL 1 09 35 3,54286 1,47155 2,16546 0,41536 1,0 6,0
I1 09 35 4,26571 1,01834 1,03703 0,23873 1,5 6,4
SOL 09 35 3,38857 1,17041 1,36987 0,3454 1,0 5,5
El siguiente gráfico, muestra los promedios y sus respectivas desviaciones estándar
calculadas para cada evaluación por grupo de estudio:
Gráfico N° 1: Análisis de Promedios
El gráfico nos muestra un aumento de los promedios en cada evaluación, comparando
el grupo 2009 versus el grupo 2010, desde el Quiz 1 hasta la Prueba (Solemne).
Para validar la hipótesis planteada se utilizó el estadístico t-Student (la
comparaciónde medias), para su cálculo se usó la siguiente fórmula:
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La Hipótesis nula es H0: µ1 = µ2
El uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como estrategias
pedagógicas no permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en
términos de rendimiento académico.
La Hipótesis alternativa es H1: µ1< µ2
El uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como estrategias
pedagógicas permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable en
términos de rendimiento académico.
La siguientes tablas muestran un resumen del cálculo de comparación de medias (t-
Student) para cada evaluación, estas se ordenan de la siguiente forma: QPL (quiz de
pre-laboratorio), I (informe 1) y SOL (solemne):
Tabla 18: Datos Estadísticos y t-student del Quiz de Pre-Laboratorio.
Estadísticos descriptivos
N° Total Media Aritmética SD SEM
QPL 1 10 28 4,275 1,28629 0,24309
QPL 1 09 35 3,54286 1,47155 0,24874
Diferencia 0,73214
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t –Student
t - student DF Prob>│t│
Igualdad de Varianza
asumida 2,07355 61 0,04235
Igualdad de Varianza
no asumida 2,1051 60,48378 0,03944
Hipótesis nula: diferencia 1 – diferencia 2 = 0
Hipótesis alternativa: diferencia 1 – diferencia 2 < > 0
Con un nivel de 0,05, la diferencia de las medias de población es significativamente
diferente con la diferencia de la prueba
Intervalos de confianza para la media
Nivel de Confianza en % Nivel más bajo Límite superior
95 0,0261 1,43818
Tabla 19: Datos Estadísticos y t-student en el Informe de Laboratorio.
Estadísticos descriptivos
N° Total Media Aritmética SD SEM
I 1 10 28 4,94643 1,02143 0,19303
I 1 09 35 4,26571 1,01834 0,17213
Diferencia 0,68071
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t –Student
t - student DF Prob> │t│
Igualdad de Varianza
asumida 2,63288 61 0,01071
Igualdad de Varianza
no asumida 2,63198 57,92574 0,01086
Hipótesis nula: diferencia 1 – diferencia 2 = 0
Hipótesis alternativa: diferencia 1 – diferencia 2 < > 0
Con un nivel de 0,05, la diferencia de las medias de población es significativamente
diferente con la diferencia de la prueba
Intervalos de confianza para la media
Nivel de Confianza en % Nivel más bajo Límite superior
95 0,16372 1,19771
Tabla 20: Datos Estadísticos y t-student en las pruebas Solemnes.
Estadísticos descriptivos
N° Total Media Aritmética SD SEM
SOL 10 28 4,59286 0,82324 0,15558
SOL 09 35 3,38857 1,17041 0,19784
Diferencia 1,20429
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t –Student
t - student DF Prob> │t│
Igualdad de Varianza
asumida 4,60577 61 2,14054E-5
Igualdad de Varianza
no asumida 4,78496 60,10797 1,15082E-5
Hipótesis nula: diferencia 1 – diferencia 2 = 0
Hipótesis alternativa: diferencia 1 – diferencia 2 < > 0
Con un nivel de 0,05, la diferencia de las medias de población es significativamente
diferente con la diferencia de la prueba
Intervalos de confianza para la media
Nivel de Confianza en % Nivel más bajo Límite superior
95 0,68144 1,72713
El valor crítico de tabla para 61 grados de libertad: tα; υ = t
0,95; 61= 1,670 (ensayo a
una cola y un 95% de confianza)
Los resultados obtenidos por evaluación se muestran en la siguiente tabla:
Tabla 21: t-student, de los Resultados Obtenidos en el Estudio
Quiz Pre-Lab.
T
Informe 1
T
Solemne
t
2,1 2,63 4,78
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Como el valor hallado de t en todos los casos es mayor que el valor crítico (tα; υ = t
0,95; 61 = 1,670), se obtuvieron resultados altamente significativos para rechazar la
hipótesis nula (H0).
Por lo tanto, el uso de Mapas Conceptuales y las prácticas de laboratorio como
estrategias pedagógicas permiten a los estudiantes alcanzar un aprendizaje sustentable
en términos de rendimiento académico.
8.4. ENCUESTA 2: HERRAMIENTAS DE APRENDIZAJE
La siguiente tabla representa los datos obtenidos de la encuesta 2 acerca del uso de
Mapas Conceptuales y otras técnicas como herramienta de aprendizaje:
Tabla 22: Pregunta 1: ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus
métodos de aprendizaje.
Respuestas Nº de Alumnos
Leyendo y memorizando 8
Leyendo y haciendo resúmenes 8
Estudiando y comentando con otros compañeros 2
Haciendo mapas conceptuales 10
Memorizando a través de imágenes 0
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Tabla 23: Pregunta 2: ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más
para aprender o te genera mejores resultados?
Respuestas Nº de Alumnos
Haciendo resúmenes 10
Leer y repetir 6
Comentar la materia con otros compañeros 4
Hacer mapas conceptuales 8
Hacer dibujos 0
Tabla 24: Pregunta 3: ¿La técnica de Mapas Conceptuales, te sirvió para
mejorar tu aprendizaje? ¿Por qué?
Respuestas Nº de Alumnos
Sí 28
No 0
Respuestas Nº de Alumnos
Técnica sencilla de realizar 10
Permite memorizar por medio de un esquema 8
Permite razonar y relacionar conceptos 6
Permite resumir los contenidos 4
Tabla 25: Pregunta 4: ¿Utilizarías esta técnica en el estudio de ésta y de otras
asignatura?
Respuestas Nº de Alumnos
Sí 26
No 2
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El análisis de la encuesta 2 muestra que el 57,1% de los alumnos encuestados indicó
que sus métodos de aprendizaje incluyen la lectura, el 28,6% de ellos lo
complementan con memorización y el otro 28.6% con la confección de resúmenes.
Después del estudio, el 36% de los estudiantes conocen y aplican la técnica de Mapas
Conceptuales.
Así mismo, el 35,7% de los alumnos encuestados, indican que los resúmenes es el
método que más les acomoda o que les otorga mejores resultados, aunque le sigue de
cerca la técnica de Mapas Conceptuales con un 28,6% de las preferencias.
El total de los encuestados expresó que la técnica aplicada les sirvió para mejorar sus
aprendizajes, lo cual se contrasta con el mejor rendimiento académico alcanzado por
este grupo.
Finalmente, el 93% de los alumnos está dispuesto a utilizar esta técnica en el estudio
de ésta y otras asignaturas.
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9. DISCUSIONES
La primera encuesta realizada acerca de las herramientas de aprendizaje mostró que
alrededor de un 3% de los alumnos conocía el concepto y uso de Mapa Conceptuales,
lo cual se podría deber a varios motivos tales como, (i) el desconocimiento de la
existencia de la estrategia, debido a que no les enseñó y/o implementó durante su
educación secundaria, (ii) la preferencia de otra estrategia para estudiar y (iii) la falta
de motivación frente al estudio de la asignatura.
En principio, los promedios y porcentajes de aprobación de cada grupo son mayores
en el grupo donde se aplicaron las técnicas de intervención (Mapas Conceptuales y
Prácticas de Laboratorio) que en el grupo de comparación (G2, donde las técnicas no
se aplicaron); por lo tanto, el primer grupo (G1) presentó un rendimiento académico
superior respecto del segundo grupo, aunque, estos datos no son concluyentes para
validar la hipótesis planteada.
Asimismo, el análisis de las desviaciones estándar de la misma evaluación entre
ambos grupos de estudio muestra una disminución desde el Quiz hasta la Prueba de
Cátedra denominada Solemne. Se podría inferir que dentro de cada grupo hubo una
evolución y posterior nivelación de las calificaciones y por ende el rendimiento
académico aumentó, sin embargo estos resultados no son concluyentes para validar la
hipótesis planteada.
Posteriormente, para validar la hipótesis planteada se utilizó la comparación de
medias (t-Student), en todos los casos se obtuvo un valor mayor que el valor crítico y
ello permite inferir que se lograron resultados significativos al aplicar las
herramientas de aprendizaje.
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Por último, la segunda encuesta realizada relacionada con las herramientas de
aprendizaje mostró que alrededor de un 30% de los alumnos ocupa Mapa
Conceptuales como estrategia de aprendizaje, asimismo, para el total de los
encuestados la técnica aplicada les sirvió para mejorar sus aprendizajes y rendimiento
académico.
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10. CONCLUSIONES
Basándose en la estrategia de la ZDP, se implementó el uso de Mapas Conceptuales y
de dos actividades prácticas de laboratorio durante la enseñanza del tema de
disoluciones y pH, y se logró un aprendizaje sustentable en los alumnos.
La aplicación de estas estrategias de aprendizaje ayudó significativamente en el
aprendizaje del contenido de pH y disoluciones, además permitió que los estudiantes
participaran de su propio aprendizaje con sus pares, también se involucraron más con
la disciplina y se generó una mayor exigencia al docente. Todo ello propició el
diálogo, la creatividad, los hábitos de indagación y estudio, y se fomentó la tolerancia
y la capacidad de crítica.
El docente interactúo con cada uno de los alumnos, lo cual hizo que los estudiantes se
fuesen acostumbrando a la presencia del profesor dentro del grupo como un miembro
más y no como un extraño que los va a controlar. Es decir, permite, conforme avanza
el tiempo, que lo lleguen a ver como un asesor o un compañero más, y así lograr una
dialéctica del proceso de enseñanza y aprendizaje para desarrollar más rápidamente la
ZDP.
La socialización dada entre los participantes de cada grupo facilitó el trabajo
cooperativo, puesto que permitió que los estudiantes interactuaran amistosamente,
aportando ideas, opinando y ayudándose a través de sus conocimientos y habilidades,
al logro del objetivo propuesto por el grupo. Nuevamente se buscó la interacción de
pares en el proceso de enseñanza y aprendizaje para desarrollar más rápidamente la
ZDP.
El hecho de que los grupos de trabajo llevaron a cabo las actividades con éxito fue
indicativo de que la interacción social, el pensamiento crítico y la comunicación,
favorecieron el aprendizaje de los conceptos sobre disoluciones y pH, y también la
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comprensión de los mismos a través de su diseño, elaboración y aplicación de manera
práctica y creativa tanto en el desarrollo de las guías de ejercicios como en la
realización de los prácticos de laboratorio.
El Mapa Conceptual se utilizó como esquema general sobre el tema a desarrollar en
la clase, permitiendo hacer explícitos los distintos niveles conceptuales implicados en
el tema, ayudando a reconocer aquellos conceptos importantes que ayudarán al
alumno en la tarea del aprendizaje de los nuevos temas. Estos permiten reconocer
falsas creencias que impiden la comprensión de otras teorías o conceptos (Novak,
2002; Pozo, 2003), de conocer la manera en que el alumno relaciona un concepto con
otros, y también ayuda al diseño de estrategias de instrucción para transformar las
concepciones erróneas y facilitar aprendizajes que de otra forma serían imposibles de
lograrlos (Fisher y Moody, 2000).
La elaboración de Mapas Conceptuales permitió observar el cambio en las estructuras
cognitivas de los estudiantes (Novak y Musonda, 1991) y a partir de ello, evaluar los
aprendizajes de los alumnos como también los efectos de la propia instrucción. Otro
sentido de la evaluación de esta herramienta es ser parte de pruebas para medir u
obtener algún indicador para la asignación de una puntuación o calificación
(Edmonson, 2000; Novak y Gowin, 1988; Trowbridge y Wandersee, 1998).
El proceso de construcción de éstos implica, para quien lo construye, relacionar la
información nueva con el conocimiento previo, las relaciones posibles entre
conceptos dependen del dominio de conocimiento, de la información y/o material de
aprendizaje; además ayuda a pensar y a aprender, es por esta razón que un mapa
conceptual no es un esquema acabado, sino la muestra de un momento en el proceso
de aprendizaje.
La utilización del Mapa Conceptual corregido es importante para el estudiante, ya que
le muestra que el esfuerzo de aprender significativamente brinda satisfacciones y le
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capacita para participar y entender más fácilmente el desarrollo de los contenidos
estudiados.
La elaboración de esta herramienta no es posible mediante el uso de estrategias de
aprendizaje memorístico, de esta manera sirve para estimular actitudes y técnicas
para aprender significativamente o sustentablemente.
La confección de Mapas Conceptuales grupales es una buena forma de propiciar la
participación y la dinámica grupal, es además una herramienta que permite negociar
significados entre el docente y el estudiante así como entre los alumnos (Novak,
1998; Trowbridge y Wandersee, 1998).
Los alumnos consideraban que, antes de elaborar y aplicar las estrategias de
aprendizaje, la Química era aburrida y difícil de comprender. Sin embargo, luego de
aplicar sus conocimientos a través de sus diseños, y aprenderla de manera grupal y
dinámica su actitud hacia la misma cambió.
Finalmente, la mayoría de los estudiantes está dispuesto a utilizar esta técnica en el
estudio de ésta u otras asignaturas, lo cual se puede deber a las características que
presenta esta estrategia y el buen rendimiento obtenido durante el estudio por parte de
los estudiantes.
Por lo tanto, el uso de Mapas Conceptuales y las actividades prácticas de laboratorio
como herramientas pedagógicas permiten a los alumnos alcanzar un aprendizaje
sustentable.
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12. ANEXOS
12.1. ANEXO 1: SESIONES DE APRENDIZAJE
12.1.1. Sesión 1: Teoría, aplicación y confección de mapas conceptuales como
herramienta de aprendizaje
El esquema de trabajo es el siguiente:
Se plantean los objetivos, luego se aplica la Encuesta 1: Herramienta de
aprendizaje(anexo 2).
• Posteriormente se desarrolló una presentación para exponer el tema de mapas
conceptuales y ejemplos de estos.
Objetivos.
• Determinar que herramientas los alumnos conocen, aplican o les gustaría
desarrollar en su aprendizaje.
• Aprender la teoría, aplicación y confección de mapas conceptuales (anexo 3).
• Aplicar y confeccionar mapas conceptuales acerca del concepto de materia
con la colaboración total del docente.
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Desarrollo.
• En los primeros 15 minutos de clase, se realizó la Encuesta 1:
• Se desarrolló una presentación para exponer el tema de mapas conceptuales y
ejemplos de estos.
• Se realizaron preguntas como recurso didáctico y se trabajó con los errores
conceptuales de los alumnos.
• Se utilizó adecuadamente los medios didácticos en relación a los objetivos de
la clase.
Cierre.
• Se elaboraron conclusiones y una síntesis en relación a lo que se quiere hacer
emergerdesde el objetivo presentado, retomando preguntas o dudas de los
alumnos.
• Se confeccionaron mapas conceptuales acerca del concepto de materia, con la
colaboración total del docente. Este fue corregido de acuerdo a una rúbrica
(Anexo 4) y entregado en la siguiente sesión.
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12.1.2. Sesión 2: Clase de diluciones (anexo 6)
Objetivos.
• Definir el concepto de disolución, soluto y solvente.
• Enseñar las expresiones/m; %m/v; %v/v; molaridad; molalidad y fracción
molar, en disoluciones líquidas.
• Aplicar y confeccionar mapas conceptuales acerca de los tópicos vistos en
clase con la colaboración parcial del docente.
Desarrollo.
• La clase se inició, motivando la participación de los alumnos para que formen
grupos de trabajo y se les presentó a cada grupo varios términos, para que
ellos con sus propias palabras los puedan definir. Los términos son los
siguientes: mezclas, disoluciones, disolvente, soluto, unidades de
concentración.
• Se les asignó aproximadamente 20 minutos, para que los alumnos puedan
contestar estas preguntas y el profesor comenzó a pasar por cada grupo para
poder ayudarlos en sus definiciones, es decir, los trata de llevar a una zona de
desarrollo próximo, para que así ellos puedan ir mejorando sus conceptos que
tienen de esos términos.
• Transcurrido los 20 minutos, el profesor comenzó a preguntarles a cada grupo
cuales fueron sus respuestas y comenzó hacer una lluvia de ideas, la cual tuvo
una duración de 10 minutos.
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• Terminado esto, el docente comenzó a explicar cada término utilizando
medios audiovisuales como recurso didáctico, y explicando con ejemplos de
la vida diaria y de la vida profesional.
Cierre.
• Se elaboraron conclusiones y una síntesis en relación a lo que se quiere hacer
emerger desde el objetivo presentado, retomando preguntas o dudas de los
alumnos.
• Al final de la clase, se le solicitó a cada alumno la confección de un mapa
conceptual, acerca de los contenidos revisados. La confección de este fue con
la colaboración parcial del docente. Este fue corregido de acuerdo a una
rúbrica (Anexo 4) y entregado en la siguiente sesión.
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12.1.3. Sesión 3: Clase de pH. (Anexo 7)
Objetivos.
• Conceptualizarlos tópicos de ácidos y bases, según diversas teorías.
• Establecer un orden en función de la fuerza de estos.
• Calcular el pH de una sustancia.
• Aplicación y confección de mapas conceptuales acerca de los tópicos vistos
en las sesiones anteriores, sin la colaboración del docente, de forma
totalmente autónoma.
Desarrollo.
• Se inició la sesión, mostrando diferentes sustancias de la vida cotidiana,
como por ejemplo agua, limón, y preguntándoles a los alumnos cuales de
ellas es ácida, básica o neutra.
• Se realizó una lluvia de ideas para definir el concepto de pH y la diferencia
que existe entre acidez y basicidad, y como esta se puede calcular y
determinar experimentalmente.
• Se utilizó adecuadamente los medios didácticos en relación a los objetivos de
la clase.
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Cierre.
• Se finalizó la clase, preguntándoles nuevamente a los estudiantes que
sustancias son ácidas, básicas o neutras y además se les pregunta ¿qué
aprendieron hoy? y como lo pueden aplicar en su vida cotidiana y futura vida
profesional, para así motivarlos en este nuevo aprendizaje.
• Se elaboraron conclusiones y una síntesis en relación a lo que se quiere hacer
emerger desde el objetivo presentado, retomando preguntas o dudas de los
alumnos.
• Se le solicitó a cada alumno la confección de un mapa conceptual, acerca de
los contenidos revisados. La confección de éste fue sin la colaboración del
docente. Este fue corregido de acuerdo a una rúbrica (Anexo 4) y entregado
en la siguiente sesión.
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12.1.4. Sesión 4: Ejercicios de disoluciones y pH
Objetivos.
• Ejercitar los conceptos analizados en las sesiones anteriores, para analizar si
los estudiantes utilizando la ZDP y los mapas conceptuales, pudieron
desarrollar de mayor forma su aprendizaje.
Desarrollo.
• Se inició la clase, entregándoles a los alumnos una guía de ejercicios con
resultado (Anexo 8), la cual la deben desarrollar con la ayuda parcial del
docente o por un alumno más experto, para que así los estudiantes puedan
desarrollar estos nuevos conceptos.
Cierre.
• El docente aclara algunas dudas al grupo curso y entrega una guía de
laboratorio la cual se realizará la próxima sesión.
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12.1.5. Sesión 5: Aplicación de disoluciones y pH
Objetivo.
• Aplicar todos los conceptos vistos en las clases anteriores en una sesión de
laboratorio, en donde los alumnos tendrán que preparar diferentes
disoluciones y determinar su pH (Anexo 9).
Desarrollo.
• Se inició la clase, realizando una prueba de laboratorio acerca de los
contenidos enseñados en las sesiones anteriores y el marco teórico de la guía
de laboratorio (Anexo 9 y 10).
• Posteriormente, se explicó el laboratorio y se mostró los diferentes materiales
y reactivos que se utilizarán.
• Los alumnos comenzaron a trabajar en grupos de dos personas y se les guió
en su práctica para que así puedan llegar a buenos resultados y conclusiones.
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Cierre.
• Al finalizar la experiencia, se compartieron y discutieron los resultados.
Además, se explicó la confección del informe de laboratorio que deben
entregar a la clase siguiente (Anexo 11).
• Se entregó un nuevo problema de laboratorio para desarrollar la próxima
sesión. Esta nueva guía solo presenta el problema y no contiene el protocolo
del laboratorio, para analizar si utilizando la ZDP, los mapas conceptuales y
la práctica de laboratorio previa, los estudiantes pueden alcanzar esta zona de
aprendizaje. Para ello, los alumnos deben investigar cómo resolver el
problema de laboratorio y desarrollar un protocolo de trabajo.
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12.1.6. Sesión 6: Aplicación de disoluciones y pH
Objetivo.
• Analizar si los estudiantes alcanzaron la zona de desarrollo próximo, por
medio de las técnicas didácticas utilizadas en las sesiones anteriores.
• Determinar el grado de aceptación de las técnicas implementadas.
Desarrollo.
• Se inició la clase, manifestándoles a los alumnos que se reúnan en grupo de
trabajo y comiencen la práctica (Anexo 12).
• Durante el desarrollo de la práctica, el docente comenzó a evaluar utilizando
una lista de cotejo. Lo que se evalúa, es la forma como los alumnos trabajan y
si el protocolo de laboratorio que están utilizando es el correcto o no.
Además, los alumnos deben de entregar un informe de laboratorio al finalizar
el práctico.
Cierre.
• Al finalizar la sesión de laboratorio, se retiraron los informes, y los alumnos
tienen la oportunidad de hacer sus comentarios.
Finalmente, se realizó la Encuesta 2: Herramienta de aprendizaje (anexo 3).
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12.2. ANEXO 2: ENCUESTA 1: HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE
1. ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje.
2. ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te
genera mejores resultados?
3. ¿Estarías dispuesto a aprender y desarrollar un método de aprendizaje nuevo?
4. Si no conoces ningún método de aprendizaje, ¿estarías dispuesto a aprender y
desarrollar uno de ellos?
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12.3. ANEXO 3: ENCUESTA 2: HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE
1. ¿Cómo estudias o de qué forma estudias? Nombra tus métodos de aprendizaje.
2. ¿De los métodos que utilizas, cuál de ellos te acomoda más para aprender o te
genera mejores resultados?
3. ¿La técnica de Mapas Conceptuales, te sirvió para mejorar tu aprendizaje? ¿Por
qué?
4. ¿Utilizarías esta técnica en el estudio de ésta y otras asignaturas?
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12.4. ANEXO 4: RÚBRICA DE PUNTUACIÓN DE MAPAS CONCEPTUALES
CRITERIO Jerarquía Proposiciones Conexiones
Cruzadas Ejemplos
¿Presenta el mapa
una estructura
jerárquica?
¿Es cada uno de los
conceptos
subordinados más
específico y menos
general que el
concepto que hay
sobre él?
¿Se indica la relación
de significado entre
dos conceptos
mediante la línea que
los une y mediante
la(s) palabra(s) de
enlace
correspondiente(s)?
¿Es válida esta
relación?
¿Muestra el mapa
conexiones
significativas entre
los distintos
segmentos de la
jerarquía conceptual?
¿Es significativa y
válida la relación que
se muestra?
¿Existen
ejemplos o
eventos
específicos
relacionados
con los
conceptos
más
generales?
PUNTAJE
5 puntos por cada
nivel jerárquico
válido.
1 punto por cada
proposición válida y
significativa que
aparezca.
10 puntos por cada
conexión cruzada
válida y significativa.
2 puntos por cada
conexión cruzada que
sea válida, pero que
no ilustre ninguna
síntesis
1 punto por
cada
acontecimie
nto y objeto
concreto que
sea ejemplo
válido de lo
que designa
el término
conceptual.
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Evaluación Sumativa de Mapas Conceptuales
Para la evaluación sumativa de un mapa conceptual deben tomarse en consideración:
� La estructura jerárquica o “diferenciación progresiva” de un mapa está dada por
el nivel del desdoblamiento o inclusión de los conceptos, es decir, presentar
primero los conceptos más generales inclusivos y a continuación ir diferenciando
los más específicos inclusores.
� La síntesis o “reconciliación integradora” se puede apreciar en las relaciones
conceptuales cruzadas o intervínculos, ya que significa comprender cuándo un
concepto es similar o diferente a otro, o cuándo se interrelaciona un concepto
antiguo con uno nuevo.
La pauta de evaluación sumativa que se presenta a continuación comprende 2 partes
diferentes, la primera recoge el esfuerzo diferenciador e integrador de los conceptos y
permite una cuantificación de los niveles y relaciones conceptuales (esta parte es
referencial y no calificable); la segunda está dirigida a determinar la calidad de los
elementos contenidos en el mapa, permite certificar el cumplimiento de criterios que
permiten asegurar el aprendizaje conceptual y asignarle una calificación global.
CRITERIOS CANTIDAD PONDERACIÓN PUNTAJE
1.1 Niveles de diferenciación
encontrados (Jerarquía)
40%
1.2 Conexiones simples
válidas (Proposiciones)
20%
1.3Conexiones cruzadas
válidas
30%
1.4 Ejemplos específicos 10%
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Categorías
Para determinar el desempeño del estudiante se requiere la estipulación de
exigencias mínimas en función del puntaje obtenido en cada uno de los criterios
evaluados en un mapa conceptual y que deben estar presentes para inferir el logro
de cada objetivo.
SÍNTESIS EVALUATIVA Óptimo Satisfactorio Déficit
Diferenciación progresiva lograda 80-100% 60-79% 0-59%
Reconciliación integradora 80-100% 60-79% 0-59%
Configuración de una totalidad 80-100% 60-79% 0-59%
Potencialidad explicativa del mapa 80-100% 60-79% 0-59%
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12.5. ANEXO 5: CLASE DE MAPAS CONCEPTUALES
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12.6. ANEXO 6: CLASES DE DISOLUCIONES
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12.7. ANEXO 7: CLASE DE PH
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12.8. ANEXO 8: GUÍA DE EJERCICIOS DE DISOLUCIONES Y PH
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12.9. ANEXO 9: PRÁCTICO 1 DE DISOLUCIONES Y PH
PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES, DETERMINACIÓN DE SU
CONCENTRACIÓN Y pH
Objetivos:
- Identificar las principales formas de expresar las concentraciones de las
disoluciones.
- Aplicar los métodos más comunes para preparar disoluciones de cierta
concentración.
- Aplicar técnica de dilución de disoluciones.
- Medición de pH.
- Utilizar aparatos de medición de volúmenes como probeta, pipeta aforada y
matraz volumétrico.
Fundamento:
Una disolución es una mezcla homogénea de al menos dos componentes: soluto y
disolvente. El primero es el que se encuentra en menor proporción y el segundo es el
que disuelve al soluto y se encuentra en mayor proporción. La concentración de una
disolución nos da información acerca de la cantidad de soluto disuelto en un volumen
determinado de disolución. Puesto que las reacciones generalmente se llevan a cabo
en disolución, es importante conocer las diferentes maneras de expresar la
concentración de éstas y su modo de preparación.
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Procedimiento.
• Preparación de una disolución de HCl 1M y 2M.
1. Lea en la etiqueta del HCl concentrado su %m/m y densidad. Con estos datos,
calcule su concentración molar.
2. Calcule los mL de HCl concentrado que debe pipetear para preparar 50mL de
HCl 1M y 50mL de HCl 2M.
3. Adicione los mL de HCl concentrado recién calculados dentro dos matraces
aforados de 50mL que contiene unos 20mL de agua destilada.
4. Enrase con la ayuda de la piseta y rotule ambos matraces.
5. Mida el pH de la disolución
• Preparación de una disolución al 4%m/m de NaOH y una 0,1M de NaOH
por dilución.
1. Calcule los gramos necesarios de NaOH y agua, para preparar 100mL de una
disolución al 4%m/m.
2. Mase en un pesa sustancias la cantidad antes calculada de NaOH con una
precisión de ± 0,1g y adiciónelo a un matraz de aforo de 100mL.
3. Tare el matraz de aforo de 100mL y mase la cantidad de agua antes calculada.
4. Agite la disolución y mida la densidad de la disolución.
5. Traspase la disolución a través de un embudo de vidrio a un frasco previamente
rotulado.
6. Mida el pH de la disolución.
7. Calcule el volumen en mL, necesario de disolución de NaOH al 4%m/m para
preparar 100mL de una disolución 0,1M.
8. Mida el volumen recién calculado con pipeta aforada y lleve a matraz aforado de
100mL.
9. Lleve a aforo con agua destilada y homogenice.
10. Mida el pH de la disolución.
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• Preparación de una disolución 0,1M de NaCl.
1. Calcule los gramos necesarios de NaCl, para preparar 100mL de una disolución
0,1M de NaCl.
2. Mase en un pesa sustancias la cantidad antes calculada de NaCl con una
precisión de ± 0,1g y adiciónelo a un matraz de aforo de 100mL.
3. Tare el matraz de aforo de 100mL y mase la cantidad de agua antes calculada.
4. Agite la disolución y mida la densidad de la disolución.
5. Traspase la disolución a través de un embudo de vidrio a un frasco previamente
rotulado.
6. Mida el pH de la disolución.
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12.10. ANEXO 10: QUIZ DE PRE-LABORATORIO
Nombre:
1. Defina los siguientes términos:
a) Soluto.
b) Solvente.
c) Disolución.
d) pH.
2. Realice un mapa conceptual, para la preparación de una disolución de NaOH al
4%m/m y una disolución 0,1M de NaOH por dilución. Además incluya todos los
cálculos necesarios.
3. Explique como usted preparará una disolución de HCl 1,0M en un volumen de
100mL a partir del ácido concentrado, cuya concentración esta al 16%m/m y
densidad 1,16g/mL
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12.11. ANEXO 11: PAUTA DE CORRECCIÓN DE INFORME DE
LABORATORIO
Resumen (0,5 p)
El resumen no debe de exceder de 150 palabras y debe establecer lo que fue hecho,
como fue hecho, los resultados principales y su significado. No cite referencias en el
resumen, ni borre el espacio sobre el resumen.
Introducción (0,5 p)
Escritura impersonal (0,1p)
Este aspecto debe ser cubierto en detalle, se deben definir todos los principios básicos
sobre los cuales se fundamenta la experiencia realizada (0,4 p).
Objetivos (0,2 p)
Piense en todo lo que realizó en el laboratorio y de allí determine cuál(es) serían los
objetivos que previamente se debieron cumplir.
Debe contener una descripción general de la experiencia de tal manera que la
descripción le conecte con los aspectos más relevantes de la teoría.
Materiales y Reactivos (0,3 p)
Incertidumbre del material empleado (0,1p)
Escritura adecuada de unidades según SI (0,1 p)
¿Está listado todos los materiales y reactivos que realmente utilizaron? (0,1 p)
Procedimiento Experimental (0,5 p)
Se indicará paso a paso lo que se hizo y lo que se dejó de hacer señalando el motivo
de esto último.
El lenguaje empleado es impersonal, jamás decir “sumergí (mos) el termómetro en
el agua…”, sino que: “ se sumerge el termómetro…”.
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Escritura impersonal (0,1 p)
Unidades según SI (0,1 p)
Incertidumbre en las medidas (0,1 p)
Procedimientos escritos correctamente(0,2p)
Cálculos y Resultados (2,5 p)
Presentar explícitamente todos los datos obtenidos experimentalmente
correlacionados con el procedimiento
Presentar explícitamente todos los cálculos involucrados
Presentar reacciones químicas involucradas
Discusión: (1,0 p)
Escritura impersonal (0,1 p)
El alumno debe desplegar toda su capacidad de análisis para explicar los resultados
obtenidos, haciendo en este caso alusión a los errores de procedimiento e
instrumentación, sugiera mecanismos y/o condiciones para optimizar la experiencia.
El análisis de resultados debe estar constantemente apoyado por los principios
teóricos involucrados y debe seguir el mismo orden de acuerdo a la entrega de
resultados. (0,2p)
Conclusión (1,0 p)
Escritura impersonal (0,2 p)
Deben estar relacionadas con los OBJETIVOS GENERALES O ESPECÍFICOS DE
LA EXPERIENCIA, en dicho orden.
Posteriormente se enuncian aquellas que no se encuentren directamente relacionadas
con la experiencia.
Bibliografía: (0,5 p)
¿Está correctamente citada a lo largo del informe? (0,2 p)
¿Citó referencias distintas al manual de laboratorio? (0,1 p)
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¿Está correctamente escritas las referencias? (0,2 p)
Cómo se citan las referencias bibliográficas.
Ej.:
J. Jones. (2007, Febrero 6). Networks (2nd ed.) [En línea]. Disponible en:
http://www.atm.com.
H. Khalil, ”Nonlinear Systems”, 2nd. ed., Prentice Hall, NJ, pp. 50-56, 1996.
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12.12. ANEXO 12: MUESTRA PROBLEMA.
Objetivos.
Aplicar los conceptos y habilidades adquiridas en la resolución de un problema
experimental.
1. Preparar una disolución de ácido acético (CH3COOH) que posea un pH 4,0, a
partir del ácido concentrado.
2. Preparar una disolución de hidróxido de amonio (NH4OH) que posea un pH 10,0,
a partir del concentrado.
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12.13. ANEXO 13: MAPAS CONCEPTUALES DE MATERIA
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12.14. ANEXO 14: MAPAS CONCEPTUALES DE DISOLUCIONES
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12.15. ANEXO 15: MAPAS CONCEPTUALES DE ÁCIDO – BASE
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