Estrategia didáctica para la
enseñanza y el aprendizaje de las reacciones químicas: la investigación
experiencial (Original)
Didactic strategy for the teaching and learning of chemical reactions:
experiential research (Original)
Enmanuel
de Jesús Pérez Pérez. Estudiante de 4to año de la
carrera Licenciatura en Educación. Química. Alumno ayudante-investigador.
Universidad de Granma. Campus Blas Roca Calderío. Manzanillo.
Granma. Cuba. manuj2perez@gmail.com _archivos/image002.png){kind=small}
Loida
Bonet Avilés. Licenciada en Educación. Química. Doctor en Ciencias Pedagógicas.
Profesor Titular. Universidad de Granma. Bayamo. Granma. Cuba.
Recibido: 30-06-2025/Aceptado:
17-11-2025
Resumen
En el artículo se aborda la
problemática relacionada con las insuficiencias en el proceso de enseñanza-aprendizaje
de la asignatura Química en el nivel preuniversitario. El estudio se realizó a través de la experimentación-reflexión,
con 30 estudiantes de 10mo grado del Instituto Preuniversitario Roberto Ramírez
Delgado del municipio Niquero, en el curso 2024-2025. Para ello se planteó como
objetivo proponer una estrategia didáctica para favorecer el aprendizaje
de las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas en los estudiantes de
10mo grado del IPU objeto de estudio. Se emplearon métodos de investigación de los niveles:
teórico (analítico-sintético, inductivo-deductivo y el enfoque sistémico-estructural-funcional);
empírico (observación, encuesta, entrevista y prueba pedagógica) y estadístico-matemático
(estadística
descriptiva y el cálculo porcentual). Con la implementaciónn de
la estrategia se contribuyó a que los estudiantes pudieran visibilizar
conceptos abstractos de la práctica experimental y desarrollaran, a su vez,
aptitudes y habilidades en el laboratorio. Además, ayudó a desarrollar el
pensamiento crítico, a considerar diferentes puntos de vista, así como a promover
la autoevaluación; todo ello propició la motivación de los educandos en el
estudio de la química y del contenido de las reacciones químicas. Como
principales resultados se obtuvieron que, una vez aplicada la estrategia
didáctica, los estudiantes resolvieron satisfactoriamente los problemas y en el
nivel cognitivo se apreciaron resultados superiores a los presentados
inicialmente.
Palabras clave: enseñanza-aprendizaje;
estrategia didáctica; investigación experiencial; reacciones exotérmicas;
reacciones endodérmicas; química.
Abstract
The article addresses the issue of
deficiencies in the teaching-learning process of the Chemistry subject at the
pre-university level. The study was conducted through experimentation-reflection
with 30 10th-grade students from the Roberto Ramírez Delgado Pre-University
Institute in the municipality of Niquero, during the
2024-2025 academic year. The objective was to propose a didactic strategy to
enhance the learning of exothermic and endothermic chemical reactions among the
10th-grade students at the studied pre-university institute. Research methods
from the following levels were employed: theoretical (analytic-synthetic,
inductive-deductive, and the systemic-structural-functional approach);
empirical (observation, survey, interview, and pedagogical test); and
mathematical-statistical (descriptive statistics and percentage calculation).
The implementation of the strategy contributed to enabling students to
visualize abstract concepts through experimental practice and, in turn, develop
aptitudes and skills in the laboratory. Furthermore, it helped develop critical
thinking, consideration of different viewpoints, as well as promote
self-assessment; all of this fostered students' motivation in studying
chemistry and the content of chemical reactions. The main results obtained
showed that, once the didactic strategy was applied, the students successfully
solved problems, and at the cognitive level, results were higher than those
initially presented.
Keywords:
teaching-learning; didactic strategy; experiential research; exothermic
reactions; endothermic reactions; chemistry.
Introducción
La educación en el mundo contemporáneo tiene
como reto formar estudiantes competentes con el objetivo de solucionar, de
manera creadora, los problemas que se presentan en cada esfera de actuación, lo
que demanda de su formación integral. Con relación a las exigencias en el tratamiento
del contenido químico, se demanda que puedan visibilizar conceptos abstractos en
la práctica experimental, desarrollando a su vez aptitudes y habilidades para
el trabajo teórico-práctico. En este sentido, Lemus et al. (2025) señalan que:
La educación tiene como fin
formar individuos de personalidades integralmente desarrolladas, que no solo
sean capaces de aplicar en la práctica los conocimientos adquiridos, sino que
sean capaces de solucionar los problemas, actuar creadoramente, y poseer los
más elevados valores humanos. (p.51)
El
proceso de enseñanza-aprendizaje en el nivel preuniversitario es fundamental porque
durante esa etapa los estudiantes adquieren los conocimientos básicos y fundamentales
en diversas áreas. Una idea similar puede encontrarse en Milians
et al. (2024), quienes plantean que:
El nivel preuniversitario en Cuba tiene como
fin el logro del desarrollo y la formación integral de la personalidad del
educando con una base cultural en correspondencia con los ideales patrióticos,
cívicos y humanistas de la sociedad socialista cubana, en su desarrollo
próspero y sostenible. (p.5)
Estos conocimientos servirán como base para su
formación académica futura y tienen como objetivo desarrollar habilidades
cognitivas, tales como la capacidad de análisis, la resolución de problemas, la
comunicación efectiva y el pensamiento crítico, las cuales resultan esenciales
para el desarrollo académico y profesional.
Desde
esta perspectiva, el Tercer Perfeccionamiento del Sistema Educacional busca transformar
la enseñanza en Cuba, con la implementación de cambios progresivos en los
distintos niveles, incluido el preuniversitario. La idea es cambiar las formas
de trabajo para atender mejor a los intereses de los estudiantes y fomentar su
desarrollo creativo. Esto implica un nuevo enfoque educativo para mejorar la
experiencia de aprendizaje (Allo, 2021), la
remodelación de planes y programas de estudio, así como los ajustes en el
funcionamiento institucional y las modalidades educativas (Liben &
Benavides, 2025).
Es
fundamental que las instituciones educativas adopten un enfoque que promueva un
mayor protagonismo de los agentes educativos, la flexibilidad en la dirección y
en el currículo, al igual que una preparación adecuada para directivos y
docentes con el fin de implementar estas transformaciones (Navarro & Valle,
2024).
De esta
manera, puede aseverarse que la química es una disciplina fascinante y
fundamental en el nivel preuniversitario, ya que brinda las bases esenciales
para explorar y comprender el mundo que nos rodea. Con su estudio no solo se
desarrollan habilidades analíticas y de pensamiento crítico, sino que también
se adquieren conocimientos claves que sirven para una variedad de carreras
científicas y tecnológicas.
En el
programa de Química en preuniversitario, específicamente en 10mo grado, el
estudio de las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas suele abordarse
en la Unidad 3: Termoquímica y cinética de las reacciones químicas. En ella, los
estudiantes aprenden sobre los conceptos de energía, calor, entalpía y cómo se
relacionan con las reacciones químicas.
En el IPU
Roberto Ramírez Delgado de Niquero, Granma, fue realizado el diagnóstico. Con
ese fin se aplicaron métodos y técnicas como la encuesta, la entrevista, la observación
y la prueba pedagógica. Así se constataron como insuficiencias:
·
La falta de
participación activa en clase por parte de algunos estudiantes, lo que puede
dificultar el aprendizaje colaborativo y la interacción entre los compañeros.
·
Las dificultades
de aprendizaje de algunos estudiantes en el contenido relacionado con
termoquímica, que pueden requerir apoyo adicional para alcanzar los objetivos
académicos del curso.
Por lo antes expuesto, se plantea como objetivo del artículo proponer una estrategia didáctica
para favorecer el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas en los estudiantes de 10mo grado del IPU Roberto Ramírez Delgado.
Materiales y métodos
La investigación se realizó en el IPU Roberto Ramírez Delgado del
municipio de Niquero, con educandos de 10mo grado, en el curso 2024-2025. La población estuvo conformada por143 educandos de ese grado, de los que se tomó como muestra el grupo 10mo
3, con un total de 30 educandos, lo que representó el 20 %.
En la investigación se asumió la
dialéctica materialista, la cual se configura a partir del empleo de métodos generales de
la ciencia que permiten encauzar la lógica del proceso investigativo. En el desarrollo del estudio
se aplicaron
como métodos del nivel teórico: el analítico-sintético, en la
fundamentación teórica y en la determinación de los presupuestos teóricos; el inductivo-deductivo,
fundamentalmente para el análisis de las concepciones del proceso enseñanza-aprendizaje
de la química y en la aplicación de una estrategia didáctica para favorecer el
aprendizaje de las reacciones exotérmicas y endotérmicas; así como el enfoque
sistémico-estructural-funcional en toda la concepción de la investigación y
particularmente para revelar los nexos
esenciales en la solución del problema de investigación.
La observación del proceso
enseñanza-aprendizaje de la química, como método del nivel empírico,
posibilitó
constatar cómo se efectúa la enseñanza y el aprendizaje de las reacciones
exotérmicas y endotérmicas. En ese mismo nivel, la prueba pedagógica aplicada a
los estudiantes tanto en el proceso de diagnóstico como una vez concluida la
estrategia, se empleó para conocer el nivel de desarrollo alcanzado sobre el
aprendizaje de las reacciones objeto de estudio. Dichos métodos permitieron constatar el
estado actual de los estudiantes en cuanto a su nivel de conocimientos. También se realizaron entrevistas a los profesores guías y al que imparte la asignatura Química en el
grado, así como encuestas aleatorias a estudiantes del grupo muestra.
Dentro
de los métodos estadísticos y matemáticos utilizados estuvieron la estadística
descriptiva y el cálculo porcentual, presentes en la selección de la muestra y
en el procesamiento y presentación de los datos obtenidos de la aplicación de
los métodos empíricos.
Análisis y discusión de los
resultados
El uso de experimentos en el ámbito educativo se presenta como una
herramienta fundamental para el aprendizaje. Según Fajardo y Bellot (2022):
"El experimento, entendido como dispositivo didáctico, constituye un
recurso ideal para que los estudiantes pongan en juego sus conocimientos
previos y los confronten con datos y observaciones de la realidad"(p.5).
Desde esta perspectiva se analiza que los estudiantes no solo aprenden a
conocer la naturaleza de los fenómenos, sino que también les ayuda a acumular
datos para establecer comparaciones, generalizaciones y conclusiones. Además,
Montalván y Molina (2023) destacan que: "Una vía facilitadora para el
desarrollo integral de los estudiantes, lo constituye la actividad práctica
experimental (…)" (p.60), lo que refuerza la importancia de las
actividades prácticas en el proceso educativo.
Como continuidad al estudio
fáctico, un momento que aporta esencialidades es el
diagnóstico del
estado inicial del proceso de enseñanza-aprendizaje de la química. En la encuesta
aplicada a los estudiantes, se detectó que suelen emplear su tiempo libre en
actividades de entretenimiento como reuniones sociales y navegación en redes
sociales, así como que al mismo tiempo presentan dificultades en el
aprendizaje; sin embargo, resulta notable que solo una pequeña parte de ellos
manifieste interés en la lectura y el estudio. Al realizar ejercicios
relacionados con la asignatura, generalmente requieren de mucha ayuda, la cual
intentan obtener del profesor o del libro. Además, se ha observado que estos
estudiantes presentan un nivel relativamente bajo de participación activa
durante las clases. A partir de esta caracterización, se pudo inferir que
podrían beneficiarse de estrategias educativas que les permitan mejorar su
enfoque hacia el estudio y fomentar una mayor participación activa en el aula.
En cuanto a la observación aplicada para evaluar el desempeño de los
estudiantes en las actividades relacionadas con las reacciones químicas
exotérmicas y endotérmicas, pudo determinarse que tienen un conocimiento
superficial sobre dichas reacciones, que presentan dificultades para comprender
el concepto de calor y su relación con estas, así como se detectaron limitaciones
al aplicar el conocimiento sobre las reacciones químicas en situaciones
prácticas. Tampoco analizan críticamente las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas; razón por la que no pueden evaluar eficazmente el éxito de sus
experimentos (tabla 1).
Tabla 1. Resultados del diagnóstico inicial
|
Índice de evaluación |
Conocimiento |
Comprensión |
Aplicación |
Análisis |
Evaluación |
|
Matrícula (30) |
9 |
9 |
6 |
4 |
0 |
|
% |
30 |
30 |
20 |
13,3 |
0 |
Fuente: elaboración propia.
Los resultados expuestos conducen a la
elaboración de una estrategia didáctica para favorecer el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas
en los estudiantes de 10mo grado del IPU Roberto Ramírez Delgado. En la estrategia
didáctica que se presenta se organizan los elementos del proceso de enseñanza-aprendizaje
en pos de favorecer el
aprendizaje de este tema (objetivos, contenidos, actividades, recursos y
evaluación).
Objetivo de la
estrategia didáctica: Proponer un sistema de acciones didácticas para favorecer el
aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas en los
estudiantes del 10mo grado en el IPU Roberto Ramírez Delgado.
La estrategia didáctica fue estructurada en cuatro etapas interrelacionadas que, en su ejecución, expresan el proceso de enseñanza-aprendizaje de
la química, con énfasis en favorecer el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas.
Etapa No. 1. Diagnóstico del estado actual de desarrollo del
aprendizaje de las reacciones químicas
exotérmicas y endotérmicas en los estudiantes del 10mo grado en el IPU Roberto
Ramírez Delgado.
Objetivo: diagnosticar el
nivel de conocimiento alcanzado por los estudiantes en los contenidos sobre reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas.
Acciones a
desarrollar:
·
Determinar los
contenidos y precisión de indicadores fundamentales para su diagnóstico.
·
Elaborar los instrumentos para la realización del diagnóstico a los
estudiantes.
· Aplicar el diagnóstico elaborado.
·
Caracterizar el nivel de conocimiento alcanzado
por los estudiantes en los contenidos
sobre reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas.
Etapa No. 2. Planificación,
proyección y organización de las acciones para favorecer el
aprendizaje de
las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas.
Objetivo: proyectar acciones
didácticas para favorecer el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas.
Acciones a
desarrollar:
·
Analizar los contenidos así como su estructuración lógica; seleccionar el sistema de conocimientos, habilidades y valores tanto de carácter general como específico.
·
Diseñar el sistema de
tareas docentes y el
trabajo independiente de los estudiantes en función de las debilidades y potencialidades
del contenido a desarrollar.
·
Planificar
el sistema de evaluación a realizar
en función de la estructuración lógica del contenido.
·
Coordinar
en el sistema de preparación metodológica y en la superación de los profesores las diferentes acciones a desarrollar para
su preparación.
Etapa No. 3. Instrumentación
de las acciones diseñadas.
Objetivo: ejecutar en la práctica pedagógica las acciones diseñadas para favorecer
el
aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas.
Acciones a desarrollar:
·
Utilizar en cada momento el diagnóstico, tanto
del nivel de partida para evaluar un tema, como del seguimiento que se realiza
en la trayectoria del estudiante.
·
Motivar a los estudiantes mediante el planteamiento de situaciones problémicas sobre el contenido de las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas.
·
Preparar a los estudiantes
para resolver las tareas docentes en función de la estructuración lógica del
contenido a desarrollar.
En el contexto
específico del trabajo, donde los estudiantes deben tanto diseñar y ejecutar
experimentos para demostrar reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas como
explicarlas, se produce el aprendizaje basado en la investigación experiencial.
Este enfoque enfatiza el aprendizaje a través de experiencias directas y
reflexiones sobre esas experiencias.
Para ello se divide al grupo muestra en equipos equilibrados y se les
asigna una reacción química específica (exotérmica o endotérmica). Cada equipo
debe diseñar un experimento sencillo para demostrar la reacción química
asignada, considerando factores como la seguridad, los materiales necesarios y
la medición de la temperatura.
Una vez que han diseñado sus experimentos, deberán ejecutarlos y
recopilar datos sobre la temperatura antes y después de la reacción. Luego, se
les solicita que preparen una presentación corta donde expliquen su
experimento, los resultados obtenidos y qué conclusiones pueden sacar sobre la
naturaleza exotérmica o endotérmica de la reacción.
Etapa No. 4. Evaluación del desarrollo alcanzado por los estudiantes en el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas.
Objetivo: valorar el desarrollo alcanzado por los estudiantes en
el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas.
Acciones a
desarrollar:
·
Determinar la efectividad del método empleado
por parte de los estudiantes y profesores.
·
Comprobar el nivel de
asimilación alcanzado por los estudiantes en el aprendizaje de las reacciones químicas exotérmicas y
endotérmicas.
·
Propiciar, junto con la heteroevaluación, la coevaluación y la
autoevaluación, la unidad entre lo instructivo, lo educativo y lo desarrollador.
Una vez aplicada la
estrategia didáctica se realizó una prueba pedagógica
final (tabla 2),
donde los estudiantes manifestaron un mayor dominio de los conocimientos acerca
de las reacciones exotérmicas y endotérmicas.
Explicar sus experimentos, les permitió revisitar y reforzar lo que habían
aprendido, lo que también contribuyó a prevenir el olvido y a mejorar la
retención de la información. Los estudiantes en la exposición consideraron
diferentes perspectivas y puntos de vista, lo que les ayudó a desarrollar una
comprensión más profunda de los conceptos. A su vez, esto les
preparó para futuras evaluaciones, ya que debieron demostrar su comprensión de
manera clara y concisa.
Tabla 2. Resultados del diagnóstico de
evaluación después de aplicar la estrategia didáctica
|
Índice de evaluación |
Conocimiento |
Comprensión |
Aplicación |
Análisis |
Evaluación |
|
Matrícula (30) |
30 |
30 |
26 |
27 |
9 |
|
% |
100 |
100 |
86,7 |
90 |
30 |
Fuente: elaboración propia.
Después de aplicada la estrategia y de haber evaluado a los estudiantes,
se evidenció que estos demuestran un conocimiento profundo y detallado sobre
las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas, incluyendo las
definiciones, ejemplos y ecuaciones químicas; al igual que comprenden
claramente el concepto de calor y su relación con dichas reacciones, estableciendo
la diferencia entre ellas.
Asimismo, los educandos pueden aplicar el conocimiento sobre reacciones
químicas exotérmicas y endotérmicas en situaciones prácticas como diseñar
experimentos y predecir los resultados, analizar críticamente las reacciones
químicas, identificar patrones y relaciones entre variables, etc. Algunos
estudiantes evalúan eficazmente el éxito de sus experimentos, identificando
fortalezas y debilidades en su diseño y ejecución (Figura 1).
Figura 1. Resultados de las evaluaciones antes y
después de aplicada la estrategia didáctica
_archivos/image004.jpg)
Fuente: elaboración propia.
En relación al
conocimiento sobre las reacciones exotérmicas y endotérmicas, previo a la
implementación de la propuesta, únicamente el 30 % de los estudiantes mostraban
dominio en aspectos fundamentales como elementos químicos, números de
oxidación, nomenclatura química, formulación de ecuaciones y la identificación
de reacciones exotérmicas y endotérmicas. Sin embargo, tras la aplicación de la
propuesta, el 100 % (↑ 70%) evidenció un dominio completo de estos
conceptos en la resolución de tareas docentes relacionadas con dichas
reacciones. Este cambio significativo resalta la efectividad de la propuesta en
la mejora del entendimiento de los conceptos químicos.
En lo que respecta a
la comprensión de los diversos contenidos vinculados a las reacciones
exotérmicas y endotérmicas, antes de la intervención, solo el 30 % de los
estudiantes eran capaces de resolver problemas relacionados, lo que evidencia
situaciones de aprendizaje a la hora de proceder con una lógica coherente por
las dificultades presentadas en la interpretación para una correcta comprensión.
En este sentido, mostraron mayores dificultades a la hora de operar con los
diferentes algoritmos que les posibilitaban emplear elementos del conocimiento
que abarcaban desde las sustancias hasta las reacciones químicas. Posterior a
la implementación de la propuesta, el 100 % (↑ 70 %) de los estudiantes
logró resolver con éxito estos problemas, con la aplicación algoritmos con
análisis lógicos al operar con las sustancias y las reacciones químicas. Este
avance indica una adquisición sólida de conocimientos y habilidades prácticas
en el área.
En cuanto a la
aplicación de los conceptos aprendidos antes de la propuesta, solo el 20 % de
los estudiantes podía aplicar lo aprendido de manera efectiva, pues mostraron
dificultades con la aplicación de conceptos como el de reacción exotérmica y
endotérmica, así como con los criterios de clasificación. Después de la
intervención, este porcentaje se incrementó a un 86,7 % (↑ 66,7 %), lo
que demuestra que la propuesta no solo facilitó la comprensión teórica, sino
que también permitió a los estudiantes aplicar sus conocimientos en situaciones
prácticas.
En el análisis de los
contenidos, antes de la estrategia didáctica, solo el 13,3 % de los estudiantes
lograron realizar un análisis adecuado de los conceptos, evidenciando
dificultades en la interpretación de los diferentes fenómenos objeto de estudio.
Sin embargo, tras la aplicación de la estrategia, este porcentaje se elevó al
90 % (↑ 76,7 %) al evidenciarse en los estudiantes mayores posibilidades
para realizar los diferentes análisis y operar de una mejor manera con las
sustancias y las reacciones químicas. Esto sugiere que la estrategia
implementada fomentó un pensamiento crítico y analítico.
Finalmente, en el
ámbito de la evaluación, antes de la intervención, ninguno de los estudiantes
alcanzó los objetivos establecidos al demostrar poco dominio de las habilidades
básicas para operar con las sustancias y las reacciones químicas. Después de
aplicar la estrategia, un 33,3 % (↑ 33,3 %) logró cumplir con los
criterios de evaluación al demostrar el desarrollo de las habilidades
correspondientes. Este avance significativo subraya la eficacia de la
estrategia en la mejora del rendimiento académico.
Desde esta óptica, la
implementación de la estrategia didáctica orientada a fortalecer el aprendizaje
sobre las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas resultó ser altamente
efectiva. Durante la evaluación final, los estudiantes evidenciaron dominio de
los conceptos químicos abordados. Esto se tradujo en su capacidad para resolver
problemas contextualizados, lo que indica que no solo memorizan información,
sino que son capaces de aplicarla en situaciones reales.
El uso de diversos
elementos del conocimiento les permitió afianzar habilidades claves en áreas
como la nomenclatura y notación química, así como en la formulación de
ecuaciones químicas. Además, los estudiantes mostraron una notable mejora en su
capacidad para aplicar conocimientos relacionados con las sustancias y
reacciones químicas, integrando enfoques termodinámicos y cinéticos en su
razonamiento. Esta habilidad para conectar diferentes conceptos y aplicar
teorías en contextos prácticos, no solo enriquece su aprendizaje, sino que
también amplía sus competencias para manejar adecuadamente las reacciones
exotérmicas y endotérmicas. Esto sugiere que la estrategia didáctica no solo
cumplió su objetivo inicial, sino que también fomentó un aprendizaje profundo y
significativo, preparando a los estudiantes para enfrentar desafíos futuros en
el ámbito químico.
Conclusiones
1. Los resultados
aportados por los instrumentos aplicados permitieron constatar que las insuficiencias
que presentan los estudiantes de 10mo grado del IPU Roberto Ramírez Delgado del
municipio Niquero, se manifiestan en un bajo dominio de los contenidos
relacionados con las reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas.
2. La implementación de
la estrategia didáctica permitió favorecer el aprendizaje de las reacciones
químicas exotérmicas y endotérmicas al existir mayores saltos porcentuales en
los niveles de análisis y comprensión, lo que indica que fueron favorecidos
niveles cognitivos superiores; del mismo modo, posibilitó que los estudiantes
no solo recordaran información (conocimiento) y la comprendieran, sino que
también progresaran notablemente en aplicarla y analizarla.
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