Sistema de
ejercicios de Química General y Analítica para la formación del Ingeniero
Agrónomo (Original)
General and
Analytical Chemistry exercise system for the training of the Agronomist Engineers (Original)
Loida
Bonet Avilés. Licenciada en Educación. Química. Doctor en Ciencias Pedagógicas.
Profesor Titular. Universidad de Granma. Bayamo. Granma. Cuba.
Sucel
Garcés Llauger. Ingeniera Química. Máster en Ciencias de la Educación Superior. Profesor
Auxiliar. Universidad de Ciencias Médicas de Granma. Bayamo. Granma. Cuba. sucelgarces63@gmail.com 
Ángel Luis Espinosa Reyes. Licenciado en Educación
en Química. Máster en Ciencias Agrícolas.
Profesor Auxiliar. Universidad de Ciencias Médicas de Granma. Bayamo. Granma.
Cuba. espinosareyesangelluis@gmail.com
Recibido: 30-03-2024/Aceptado: 13-05-2024
Resumen
En el artículo se aborda la problemática relacionada
con las insuficiencias en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química
General y Analítica en la formación profesional del Ingeniero Agrónomo, que
limitan el desarrollo de las habilidades profesionales. Para ello se plantea
como objetivo elaborar un sistema de ejercicios para la formación del Ingeniero
Agrónomo, sustentado en las ideas rectoras de la Química General y Analítica
desde la perspectiva de la contextualización del contenido a la futura
profesión. En este sentido la
carrera Agronomía necesita de una serie de conocimientos químicos que le
permitan comprender los procesos y fenómenos que ocurren en las plantas
superiores lignificadas, lo que hace necesario seleccionar los elementos de la
ciencia química tales como la composición, la estructura y el comportamiento
químico-físico de los elementos y sustancias químicas, tanto inorgánicas como orgánicas.
Se emplearon métodos de investigación de los niveles teórico, empírico y
estadístico. Como principales resultados se obtiene que, una vez aplicado el
sistema de ejercicios, todos los estudiantes resolvieron satisfactoriamente los
problemas propios de la especialidad y en el nivel cognitivo se apreciaron
resultados superiores a los presentados inicialmente.
Palabras clave: proceso
de enseñanza-aprendizaje; sistema de ejercicios; autoaprendizaje; formación profesional;
formación integral.
Abstract
The article addresses the problem related to the inadequacies in the teaching-learning process of General and Analytical Chemistry in the professional training of the Agronomist Engineer, which limit the development of professional skills. For this purpose, the objective is to elaborate a system of exercises for the training of the Agronomist Engineer based on the guiding ideas of General and Analytical Chemistry from the perspective of the contextualization of the content to the future profession. In this sense, the Agronomy career requires a series of chemical knowledge that allows students to understand the processes and phenomena that occur in lignified higher plants, which makes it necessary to select the elements of chemical science such as the composition, structure and chemical-physical behavior of the elements and chemical substances, both inorganic and organic. Theoretical, empirical and statistical research methods were used. The main results are that, once the system of exercises was applied, all the students satisfactorily solved the problems of the specialty, and at the cognitive level, the results were superior to those initially presented.Keywords: teaching-learning process; exercise system; self-learning; professional training; comprehensive training.
Introducción
La Educación
Superior en el mundo contemporáneo tiene como reto formar profesionales
competentes con el objetivo de solucionar, de manera creadora, los problemas
que se presentan en su esfera de actuación, lo que demanda de una formación
integral en los estudiantes, así como de una contextualización del contenido al
ejercicio de la profesión. Ello exige de
un proceso de enseñanza-aprendizaje más dinámico e integral que propicie el
autoaprendizaje.
Ante esta realidad constituye
una prioridad la formación integral del estudiante de manera que se convierta
cada vez más en generador del desarrollo y pueda tener desempeños profesionales
exitosos, con una constante actualización del conocimiento, así como con la participación
activa en la construcción social del mismo. Todo ello implica la necesidad de
lograr un profesional culto, creativo e independiente.
En este
sentido, en la formación del ingeniero agrónomo se necesitan una serie de
conocimientos químicos que le permitan comprender los procesos y fenómenos que
ocurren en las plantas superiores lignificadas, para lo cual es necesario
seleccionar los elementos de las ciencias químicas, tales como la composición, la
estructura y el comportamiento químico-físico de los elementos y sustancias
químicas tanto inorgánicas como orgánicas.
Según
Espinosa (2020), la concepción de la asignatura Química General y Analítica para la carrera Agronomía está basada en tres premisas esenciales: la
imprescindible articulación con la preparación precedente que poseen los
estudiantes de las diversas fuentes de ingreso predominantes, la satisfacción
de los requerimientos de los campos de acción del profesional, así como los de
la disciplina principal integradora y la necesaria lógica interna de la
disciplina.
El
programa de Química General y Analítica para dicha carrera, en el primer año del
curso diurno, tiene un total de 54 horas clases distribuidas en cinco temas. Es
de gran importancia para dotar a los futuros profesionales de conocimientos,
habilidades y valores inherentes al estudio de las sustancias, sus propiedades,
estructura y aplicación, así como de los diferentes métodos de análisis
químicos para la determinación cuantitativa de elementos de interés agrícola (Espinosa
2020).
El
proceso de enseñanza-aprendizaje desde
lo general, ha sido abordado por diferentes autores; no obstante, se considera
necesaria la profundización en el estudio de la apropiación integrada de los
contenidos de la profesión, como una de las exigencias del Modelo del Profesional
en la carrera Agronomía.
Luego de aplicar diferentes
instrumentos al proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química General y
Analítica, se pudo constatar que existen las siguientes insuficiencias:
·
bajos niveles de
aprendizaje alcanzados por los estudiantes,
·
pobre trabajo
direccionado a la autogestión del aprendizaje en función de una adecuada concepción
del trabajo independiente y
·
limitados
análisis e interpretaciones de los contenidos químicos, en correspondencia con
las problemáticas a resolver en su futura práctica laboral e investigativa.
Por lo antes expuesto, se propone
como objetivo de este artículo presentar un sistema de ejercicios elaborado
para la formación del ingeniero agrónomo y que se sustenta en las ideas
rectoras de la Química General y Analítica, desde la perspectiva de la contextualización
del contenido a la futura profesión.
Materiales
y métodos
La investigación se desarrolló en
la Universidad de Granma. Se tomó como población y muestra 14 estudiantes de la
totalidad de primer año curso diurno de la carrera Agronomía y dos profesores
que imparten la asignatura. Se aplicaron métodos de investigación del nivel
teórico como el histórico-lógico, el análisis-síntesis, el inductivo-deductivo
y el sistémico-estructural-funcional, con el objetivo de determinar la
evolución histórica del proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Química
General y Analítica. Así se delimitaron como indicadores: la concepción predominante
de la asignatura en los diferentes planes de estudios, la relación de los contenidos de
la Química con los problemas profesionales y
el criterio de los profesores que impartieron la asignatura, los tres fueron
tenidos en cuenta para elaborar el sistema de ejercicios propuesto.
Los métodos del nivel empírico como
la observación, la encuesta y el pre-experimento, permitieron constatar el
estado actual de los estudiantes en cuanto a su nivel de conocimientos y su formación
profesional, conocer la valoración de los profesores y estudiantes sobre el
desarrollo durante el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Química
General y Analítica, así como comprobar los resultados una vez aplicado el sistema
de ejercicios propuesto. En tanto, del nivel estadístico fue empleada la
estadística descriptiva, la que permitió procesar los resultados del diagnóstico
y de la aplicación del sistema de ejercicios a través del cálculo porcentual.
El
programa de la asignatura fue un material que proporcionó herramientas valiosas
para la concepción del sistema de ejercicios propuestos ya que brindó sólidos
argumentos sobre la importancia, para los estudiantes de la carrera, de una serie de conocimientos químicos que les
permitan comprender los procesos y fenómenos que ocurren en las plantas. Con
ese fin fue necesario seleccionar los elementos de la ciencias químicas tales
como la composición, la estructura y el comportamiento químico-físico de los
elementos y sustancias químicas (Espinosa, 2020).
Se empleó
el Manual de Química Inorgánica y Analítica para la preparación del sistema de
ejercicios destinados a las prácticas de laboratorio, de modo que permitiera una
adecuada dotación de materiales y de los útiles necesarios para la vinculación
de la teoría con la práctica, así como una mejor solidez del conocimiento y la contextualización
del contenido a los intereses profesionales de los estudiantes (Guridi et al., 2004).
Análisis
y discusión de los resultados
En el análisis de la concepción
predominante de la asignatura en los diferentes planes de estudios, se pudo
constatar que aparecía dividida en Química General y en Análisis Químico,
situación que limitaba la integración de los contenidos y su debida contextualización
con la futura profesión.
En la actualidad, la asignatura
aparece con el nombre Química General y Analítica y proporciona conocimientos
acerca de las sustancias y las reacciones químicas como ideas rectoras de la
asignatura; también, sobre los conceptos acerca de las leyes estequiométricas, las disoluciones, el equilibrio químico,
los procesos redox e integra todo esto a los
contenidos de la Química Analítica, rama de la Química en la que se estudian y
describen los métodos más adecuados y sencillos para determinar la presencia y
cantidad de elementos o sustancias presentes en una muestra dada. La relación de los contenidos
de la Química con los problemas profesionales ha sido potenciada en los últimos
planes de estudio, existiendo limitaciones en la contextualización e
integración del contenido para preparar al estudiante en la solución de
problemas profesionales (Espinosa,
2020).
En el estudio de los nexos entre
los fenómenos, según Hedesa (2013, citado por Bonet,
2019), se muestra un cuadro químico del mundo con fundamentos científicos. En
él se dan ejemplos fehacientes sobre la unidad material y su relación con la
interacción entre las sustancias; asimismo, se trabajan las categorías duales:
esencia-fenómeno, causa-efecto, contenido-forma, de lo general a lo particular
y lo singular, así como la relación entre lo concreto y lo abstracto, al
revelarse en su estudio las leyes de la dialéctica materialista.
Para mejorar estos nexos es necesario
fortalecer, mediante sistemas de ejercicios, la integración de los contenidos de Química General
con los contenidos de Química Analítica y su respuesta a la eminente contextualización
con los intereses profesionales. De este modo, la asignatura Química General y Analítica brinda extraordinaria importancia
para la formación profesional del ingeniero agrónomo ya que su objeto de
estudio abarca desde la estructura y las propiedades químicas de los elementos
y compuestos relacionados con los ecosistemas agrícolas, hasta los métodos
analíticos de mayor utilización en su caracterización química y físico-química.
Los contenidos (conocimientos, habilidades y
valores) han sido
cuidadosamente seleccionados por su esencialidad, así como por su contribución
directa o indirecta a la Disciplina Principal Integradora, tanto en lo
horizontal, hacia la asignatura integradora del primer año; como en lo vertical,
mediante el vínculo con prácticamente
todos los campos de acción en que se desenvolverá el profesional.
La
virtualización de actividades docentes; la disponibilidad de información
actualizada en formato electrónico; el empleo de otras tecnologías de la
comunicación; el perfeccionamiento de las distintas tipologías de clase, con
énfasis en las prácticas de laboratorio; así como una adecuada orientación y
control del estudio independiente, que incluye la atención diferenciada,
brindan a los estudiantes la posibilidad de apropiarse de los contenidos en
circunstancias donde se ha producido una racionalización en el tiempo dedicado
a las actividades presenciales.
El desarrollo de la Química es uno
de los pilares básicos para el impetuoso avance alcanzado por la humanidad en
la esfera científica y tecnológica, de aquí su valor para la formación
profesional. Esto le confiere extraordinaria importancia en el campo del
conocimiento y su valía se extiende a las más diversas ramas; en consecuencia, es necesario profundizar en su estudio para
establecer relaciones del contenido con los intereses profesionales de modo que
posibilite una formación integral de los estudiantes.
En tal
sentido, el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química General y Analítica tiene su fundamento en la dialéctica materialista como metodología general, donde es
importante concebir, desde los
referentes epistemológicos, las categorías filosóficas:
esencia-fenómeno, lo general-lo particular y lo singular, contenido-forma,
causa-efecto, la actividad y la relación entre lo concreto y lo abstracto, así como establecer su implicación en las concepciones
sociológicas, psicológicas, pedagógicas y didácticas que sustentan dicho proceso.
En correspondencia
con esto, es primordial considerar lo expresado por Hedesa
(2013), acerca de la teoría del
conocimiento dialéctico materialista: "Al concebir este como
reflejo de la realidad objetiva en la mente
del ser humano" (p.14). Así pues, la
Química General y Analítica tiene un carácter teórico-práctico que permite la
aproximación del sujeto al objeto al permitir que el estudiante integre
contenidos teóricos y prácticos para la solución de problemas profesionales.
De forma análoga,
para la obtención de los conocimientos Hedesa (2013)
refiere que: "Estos comienzan de forma
empírica y luego se procesan transformándose en pensamientos teóricos, los que
permiten interactuar en la práctica" (p.15);
por lo que es necesario operar con las sustancias y las reacciones químicas para el
desarrollo de habilidades vinculadas a los fenómenos que se procesan en la vida
diaria y para poder resolver problemas vinculados al desempeño con su proceso
formativo.
De este modo, para
Hernández (2019): "El proceso de enseñanza-aprendizaje (PEA) de la Química
se desarrolla dialécticamente y se subordina al sistema de principios, leyes y
categorías" (p.3). Desde las perspectivas de esta investigación, se
coincide con dicho planteamiento ya que en la Química General y Analítica
existe una lógica que posibilita un mejor entendimiento de toda la teoría
abordada.
De esta manera, se coincide con Moncayo et al.
(2020), al plantear que:
La actividad cognoscitiva se
manifiesta como interacción dialéctica sujeto-objeto, cuyo resultado se expresa
en un determinado conocimiento de la realidad aprendida en dicho proceso y se
comprueba en la práctica pedagógica; permite la interacción del sujeto con su
realidad, en la que se desarrollan sentimientos de pertenencia, cada sujeto
recibe las influencias sociales y el resultado es su propio desarrollo. (pp. 249-250)
De ahí se infiere que la actividad cognoscitiva conduce al progreso del
individuo, al brindarle la posibilidad de aplicar los conocimientos adquiridos
en diversas situaciones y se favorece cuando dichos conocimientos se asimilan a
través de acciones que benefician los nexos entre los fenómenos.
La actividad valorativa para Casares
et al. (2010) estimula la formación de
valores profesionales, actitudes, cualidades y convicciones que expresan
significado y sentido integral de la profesión. En este sentido, desde
la perspectiva de la asignatura se trabajaron valores profesionales en el
sistema de ejercicios propuestos, traducidos en una serie de comportamientos y
pautas de actuación que estuvieron encaminadas a fomentar las buenas prácticas
laborales y la armonía social. De estos valores depende que, como futuros
profesionales, sean capaces de realizar un trabajo honesto, íntegro,
equilibrado y acorde a los valores empresariales.
El sistema de
ejercicios propuestos cumple con las exigencias para este tipo de instrumento,
constituyendo un conjunto de elementos diferentes pero relacionados
estrechamente entre sí y ordenados metodológicamente con un objetivo final. De
este modo se ordenan los conocimientos de forma tal que los estudiantes
adquieran una posición productiva ante su desempeño en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
Se coincide con Moncerrate
et al. (2024) al plantear que:
La
necesidad de preparar a las generaciones presentes y futuras para asumir un
papel más activo y creador en el proceso de construcción de su propio
desarrollo, en beneficio de la sociedad, es una preocupación actual de todos
los que de una forma u otra tienen una parte de la responsabilidad en el logro
de ese propósito. (p. 98)
Se tuvieron
presentes algunas teorías referidas a la concepción del trabajo independiente y
para la aplicación del sistema de ejercicios, se asumió la clasificación sobre
métodos problémicos de Banasco
et al. (2013) en la que:
La exposición problémica se caracteriza porque el
profesor no presenta los conocimientos en forma acabada si no en su propio
desarrollo, que implica la presentación y solución de contradicciones (…). La búsqueda
parcial es aquella en que el profesor a partir del problema docente dado
organiza la búsqueda de solución, expone los elementos contradictorios, no los
soluciona (a diferencia de la exposición problémica) pero estimula la búsqueda
independiente por parte del estudiante, quienes analizan documentos, realizan
actividades experimentales, entre otras actividades. (p.141)
Como continuidad al estudio fáctico, un momento que aporta esencialidades
es el diagnóstico del estado actual del proceso de enseñanza aprendizaje de la
Química General y Analítica. Para este
estudio se asumen como indicadores: la
proyección del trabajo metodológico en función de la integración y contextualización
del contenido, el aprovechamiento de variantes para elaborar ejercicios contextualizados
a la futura profesión, así como los métodos para el desarrollo de habilidades
cognitivas y profesionales.
Se aplicaron diversos instrumentos
como las encuestas a los estudiantes, las entrevistas a los profesores, la observación
a clases y la revisión de documentos. Luego de aplicar dichos instrumentos, se
obtuvieron los siguientes resultados:
·
El trabajo
metodológico está poco intencionado hacia el tratamiento integrador y contextualizado
del contenido;
·
es limitado el
aprovechamiento de variantes para elaborar ejercicios contextualizados a la
futura profesión;
·
los métodos para el desarrollo de habilidades
cognitivas y profesionales no responden en su totalidad al carácter
desarrollador de la enseñanza;
·
los estudiantes evidencian limitaciones para integrar el
contenido químico y analítico, así como para la resolución de problemas que
tengan relación con su futura profesión, todo ello reflejado en el bajo nivel
cognitivo.
Los resultados
expuestos permiten corroborar la existencia del problema científico y conducen
a la elaboración de una propuesta que posibilite ofrecer una nueva mirada a la integración
y contextualización del contenido en la asignatura Química General y Analítica
para la formación de ingenieros agrónomos en el primer año del curso diurno.
El sistema de
ejercicios responde a la necesidad del dominio
de la composición, estructura y comportamiento químico-físico de los elementos
y sustancias químicas presentes en el suelo y en las plantas.
Se coincide con Suárez y Meléndez
(2023), ya que en sus investigaciones refieren la significación que tiene la
resolución de ejercicios y problemas como una vía fundamental para realizar la
enseñanza, lo que es básico para el desarrollo de habilidades en los
estudiantes para su posterior aplicación al ejercicio de la profesión.
Bagué
et al. (2021) reconocen que: "(…) los profesores, deben conocer formas
efectivas de explotar al máximo las posibilidades que brindan los ejercicios y
problemas, para contribuir a la formación de habilidades y hábitos, al
desarrollo del pensamiento y a la educación ideológica de los alumnos"
(p.305). El sistema de ejercicios, visto
desde la perspectiva de investigadoras como Arias et al. (2024), tiene la
posibilidad de desarrollar acciones que tributen directamente a los objetivos
profesionales, adquiridos en la propia práctica, mediante la ejercitación,
orientada hacia la solución a problemas de índole profesional.
En dicho sistema de ejercicios, según Espinosa (2020), se
cumplen los objetivos generales de la asignatura desde lo educativo e
instructivo:
Objetivo
educativo: desarrollar la concepción científica del mundo,
capacidades cognoscitivas y de cualidades volitivas hacia el estudio, el
trabajo y la investigación, así como de una conducta en correspondencia con la
responsabilidad social del ingeniero agrónomo en su interacción con la
naturaleza y la sociedad socialista cubana, en la cual, a partir del
conocimiento de las propiedades de las sustancias químicas que manipula y de
los procesos químicos que ocurren en los ecosistemas forestales y usando
eficientemente la información científico-técnica, la computación, el idioma
inglés y la lengua materna, contribuya a la solución de los problemas.
(p.2)
Objetivo
instructivo: interpretar con criterios dialécticos materialistas
las propiedades y el comportamiento químico-físico de las sustancias a partir
de la caracterización estructural y los criterios cinéticos y termodinámicos
que explican las transformaciones químicas que se organizan en el suelo y en la
célula de las plantas superiores lignificadas, a través de métodos experimentales
de investigación científica, desarrollando habilidades que contribuyan al
aprovechamiento integral de los recursos forestales y cualidades colectivas
hacia el trabajo y la investigación. (p.2)
Para aplicar el sistema de ejercicios se aplicaron
diversas variantes que posibilitaron el empleo de la tecnología, al respecto Maldonado
et al (2023) plantean que:
Los procesos
de enseñanza aprendizaje con el uso de las tecnologías se flexibilizan y las clases
son más amenas, estas permiten a los docentes el acceso a herramientas para
optimizar sus funciones como facilitadores de información y comunicación hacia
los estudiantes. (p. 24)
Desde lo abordado por Espinosa (2020) en el programa de la asignatura, el contenido implícito en este sistema de
ejercicios está relacionado con los temas 1, 2, y 3:
Tema
1: Estructura y propiedades físicas de las
sustancias. Compuestos de interés agropecuario
Objetivo: Relacionar las propiedades físicas
de las sustancias inorgánicas de interés para los ecosistemas agropecuarios con
su composición, estructura y función.
Tema
2: Termodinámica y Cinética de las reacciones químicas. Métodos gravimétricos
Objetivo: Aplicar los conceptos, leyes y teorías de la Termodinámica y la Cinética a la solución de problemas
teóricos y experimentales relacionados a la caracterización de los sistemas dispersos de interés
para los ecosistemas agrícolas y con los métodos gravimétricos utilizados en
su determinación cuantitativa.
Tema
3: Métodos volumétricos
Objetivo: Aplicar los
conceptos, leyes, principios y teorías del equilibrio químico a la solución de
problemas teóricos y experimentales relacionados con las reacciones de
equilibrio en disolución acuosa de los electrólitos en sistemas ácido base, de
precipitación y de formación de complejos, así como a los métodos volumétricos
de análisis basados en ellas y a la preparación de disoluciones patrones. (pp. 3- 4)
Sistema de ejercicios propuestos
Ejercicio 1. Un ingeniero agrónomo, en el estudio de
plantas para lograr un mejor crecimiento y desarrollo de las mismas, opera con diversas
sustancias químicas cuya composición está constituida por microelementos
y macroelementos. En el experimento tiene sustancias representadas
por las letras X, Y, Z, cada una con su composición específica según la
siguiente información:
X: sustancia compuesta por un átomo de sodio, uno de
nitrógeno y tres de oxígeno, considerada una sal que por su gran solubilidad
proporciona a las plantas elementos necesarios para su desarrollo.
Y: sustancia formada por un átomo de azufre y dos de
oxígeno.
Z: sustancia formada por dos átomos de oxígeno.
1.1
Identifique el tipo de enlace químico en cada sustancia y realice la
distribución electrónica de sus elementos. Consultar aplicación sobre la Tabla
Periódica.
1.2
Compare la temperatura de fusión de las sustancias X y Y. Justifique para la sustancia Y.
1.3
Si necesita comprobar la solubilidad en agua de la sal, cómo usted operaría
en el experimento.
1.4 Represente una sustancia
iónica, una covalente polar y una covalente apolar. Relacione el enlace químico
y sus propiedades físicas.
1.5 Diga si es posible preparar una
disolución con la sustancia X; de ser posible, escriba su ecuación iónica.
Represente el pH si dicha disolución tiene propiedades básicas.
Ejercicio 2. El nitrato de amonio, fertilizante nitrogenado muy
empleado en la agricultura, se obtiene por neutralización del ácido nítrico con
amoníaco. Durante este proceso a 298 K, se produce el desprendimiento de 253,7
kJ de energía en forma de calor y una disminución de la entropía de 197,1 J/K.
La ecuación de dicha reacción se representa a continuación:
HNO3 (l) + NH3 (g) = NH4NO3(s)
Sobre
dicho proceso conteste:
Diga
el tipo de enlace químico que presenta la sustancia producto. ¿Podrá prepararse
una disolución acuosa con esta sustancia? Justifique si conocemos que (µ≠0).
a)
Clasifique dicha
reacción en exotérmica o endotérmica. Justifique su respuesta.
b)
Nombre la sustancia
producto de la reacción.
c)
Relacione el enlace
químico y las propiedades del ácido presentes en la reacción.
d)
Diga el carácter
ácido base de este electrólito y represente su pH.
e)
Investigue la
importancia del nitrato de amonio en la agricultura.
Ejercicio 3. Para la caracterización química de un suelo
utilizado con fines agrícolas, se tomaron 40,0000 g del mismo y se secaron en
una estufa a 1050 C durante 72 h hasta obtener una masa constante,
la que fue de 34,2864 g. ¿Qué método de análisis químico se utilizó en la
determinación?
a)
Determine el
porcentaje de humedad y el porcentaje de materia seca en la muestra.
b)
Dicho suelo
necesita muchos nutrientes para el fructificación del ají, por lo que hay que
aumentar la cantidad de fertilizante en este momento, el cual debe contener una
mezcla de nitrógeno, fósforo y potasio. Represente una sustancia iónica a
partir de estos elementos químicos.
c)
Relacione su
estructura con las propiedades físicas.
d) Investigue a través de las herramientas en Internet los
mejores nutrientes para el fructificación del ají.
Ejercicio 4. Con el objetivo de determinar el contenido
de ácido acético (HAc) en una muestra de hojas de
morera, planta ampliamente utilizada como forraje animal, esta fue tratada
adecuadamente hasta obtener una disolución, de la cual se tomaron 10,00 mL y se valoraron con una disolución patrón de c(NaOH/1) = 0,1000 mol. L-1, consumiéndose durante
este proceso 9,9870 mL del agente valorante.
Reconozca el método de análisis químico empleado.
a)
Determine la
concentración molar en equivalentes de ácido acético en la muestra.
b)
¿Cuál es el agente valorante y qué características ácido- base presenta?
c)
¿Podrá prepararse
una disolución con esta sustancia?
d)
Represente el pH de
dicha disolución.
e)
Nombre esta
sustancia, puede apoyarse de la Tabla Periódica digital.
f)
Relacione el tipo
de enlace con sus propiedades físicas.
Ejercicio 5. Los fertilizantes son sustancias que se
emplean, fundamentalmente, para mejorar las características del suelo y lograr
un mejor desarrollo de los cultivos agrícolas. El cloruro de potasio es una
sustancia muy apreciada como fertilizante nitrogenado en la agricultura. Sobre
esta sustancia responda:
a)
Represente,
utilizando la notación nlx, la
distribución electrónica de los átomos que la constituyen. Emplee la aplicación
Tabla Periódica en un dispositivo móvil.
b)
Diga el tipo de
enlace químico que presenta el cloruro de potasio. ¿Podría prepararse una
disolución acuosa con esta sustancia? Justifique.
c)
Si durante la
disolución en agua de 1 mol de cloruro de potasio, se absorben 17,2 kJ.mol-1
de energía en forma de calor. Clasifique este proceso de acuerdo a la energía
involucrada.
d)
Si se desean
preparar 500 mL de una disolución de dicha sustancia de
concentración molar igual a 0,2 mol. L-1, calcule
la masa de este soluto que debe pesarse.
Ejercicio 6. En un estudio se investiga el efecto del Fitomás-E en el cultivo del pimiento. Para dicho estudio se
tomaron varios de estos elementos químicos. Durante la caracterización química,
se tomaron 70,0000 g de frutos picados en pedazos pequeños y se secaron en la
estufa a temperatura entre 80 a 1050 C durante 72 h, hasta obtener
una masa constante que fue de 14,2607
g. ¿Qué método de análisis químico se utilizó en la determinación? Determine el
porcentaje de humedad y el porcentaje de materia seca en los frutos de
pimiento.
Todos
los ejercicios que constituyen el sistema tienen un carácter integrador que se
manifiesta en la integración de los tres temas y de los contenidos de la
Química General con los contenidos de la Química Analítica, rompiendo la
tradición de fragmentación de dichos contenidos. Además, tienen un carácter
desarrollador y responden a la contextualización del contenido al perfil
profesional.
El
sistema de ejercicios propuesto brinda oportunidades para el empleo de las
Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) de modo que se genere el
autoaprendizaje por parte de los estudiantes. Las
TIC dentro del contexto educativo, desde sus inicios, han resultado un proceso
de innovación didáctica dentro del paradigma docente, propiciando espacios de
enseñanza dinámicos (Díaz et al., 2020).
En este sentido,
Fonseca (2024) refiere: "En las instituciones de Educación Superior, el
empleo de las TIC permite manejar información actualizada de los procesos de
aprendizaje, fortaleciendo con ello los espacios de enseñanza desarrollados por
los docentes" (p.34). Este aspecto para el proceso de enseñanza -
aprendizaje de la Química General y Analítica posibilita a los estudiantes
herramientas para la actualización del conocimiento, además de potenciar la formación
integral del estudiante.
Valoración
de los resultados de la aplicación del sistema de ejercicios
Una
vez aplicado el sistema de ejercicios propuestos, se realizó una prueba
pedagógica final y los estudiantes manifestaron mayor dominio de los conocimientos desde el punto de vista químico y
analítico con visión integradora, resolvieron problemas contextualizados al
perfil profesional y demostraron mejores habilidades en los contenidos
referidos a la nomenclatura y notación química, así
como a la formulación de ecuaciones químicas. También aplicaron con mayor
facilidad los conocimientos relacionados con las sustancias y las reacciones
químicas desde los puntos de vista termodinámico, cinético y analítico, los
cuales estaban vinculados a los ecosistemas agropecuarios.
Antes de la
aplicación del sistema de ejercicios, de los 15 estudiantes evaluados, el 14 %
no lograba responder de manera integradora los contenidos y tenían limitaciones
para resolver los problemas contextualizados a los intereses profesionales.
Después de la propuesta, de los 15 estudiantes, solo 3 demostraron menor
desarrollo de habilidades en este sentido. Todo ello evidencia la importancia
de la formación profesional desde un escenario de integración y contextualización
del contenido químico y analítico.
Conclusiones
1. Los resultados aportados por los instrumentos aplicados permitieron constatar que las insuficiencias que presentan los estudiantes de la carrera Agronomía se manifiestan en la integración y contextualización del contenido químico a los intereses profesionales.
2. La implementación de un sistema de ejercicios sustentados en la integración del contenido químico y analítico, así como la respectiva contextualización con los intereses profesionales, permite una mejor formación profesional.
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