Original
Ejercicios para favorecer el
aprendizaje de las propiedades químicas del dihidrógeno en 10mo
grado
Exercises
to enhance the learning of the chemical properties of dihydrogen for 10th-grade
Est. Enmanuel de Jesús Pérez Pérez, Universidad de Granma, Bayamo, Cuba. (1)
MSc. Mercedes Saborit Armas, Universidad de Granma, Bayamo, Cuba. (2)
MSc. Orlando Palacio Gortestán, Universidad de Granma, Bayamo, Cuba. (3)
(1) Estudiante
de 3er Año. Carrera Licenciatura en Educación. Química. Alumno
ayudante-investigador. Pertenece a Grupo científico estudiantil. Facultad de
Educación Media. Universidad de Granma. Bayamo. Campus Blas Roca Calderío.
Cuba. manuj2perez@gmail.com 
(2) MSc
química biológica. Profesor auxiliar. Licenciatura en Educación. Química.
Profesora del departamento de Química. Facultad de Educación Media. Universidad
de Granma. Bayamo. Campus Blas Roca Calderío. Cuba. msaborita@udg.co.cu
(3) MSc.
metodología de la investigación educativa. Profesor auxiliar. Licenciatura en
Educación. Química. Profesor del departamento de Química. Facultad de Educación
Media. Universidad de Granma. Bayamo. Campus Blas Roca Calderío. Cuba.
Resumen
Desde la Educación Secundaria Básica se exige
una mejor base en el conocimiento de los estudiantes en función de las
transformaciones en la Educación Preuniversitaria. Esta investigación tiene como objetivo la elaboración de un conjunto de
ejercicios para favorecer el aprendizaje de las propiedades químicas del
dihidrógeno en los educandos de 10mo grado del IPU Roberto Ramírez
Delgado. Se abordan los referentes teóricos que sustentan el proceso de
enseñanza-aprendizaje de la asignatura Química, se realiza el diagnóstico del
estado actual del aprendizaje de la Química en los estudiantes, se propone un
conjunto de ejercicios para favorecer el aprendizaje de las propiedades
químicas del dihidrógeno y se hizo la valoración de los resultados alcanzados
de la aplicación del conjunto de ejercicios en la práctica pedagógica. Para el
desarrollo de la investigación se utilizan métodos teóricos, empíricos y
estadísticos. Entre los teóricos: análisis-síntesis, inducción-deducción. Entre
los empíricos: la observación, la encuesta, la prueba pedagógica y análisis documental. Del estadístico matemático:
técnicas de la estadística descriptiva y el cálculo porcentual. El conjunto es
aplicado en la práctica pedagógica, lográndose cambios significativos que
favorecen el aprendizaje de los estudiantes en la asignatura Química.
Palabras claves:
enseñanza-aprendizaje; dihidrógeno; propiedades químicas
Abstract
From Basic Secondary Education, a better foundation in
student knowledge is required due to the transformations in Pre-University
Education. This research aims to develop a set of exercises to enhance the
learning of the chemical properties of dihydrogen for 10th-grade students at
IPU Roberto Ramírez Delgado. The theoretical references that support the
teaching-learning process of the Chemistry subject are addressed, the current
state of Chemistry learning among students is diagnosed, a set of exercises is proposed
to promote the learning of the chemical properties of dihydrogen, and an
evaluation of the results achieved from implementing the set of exercises in
pedagogical practice is conducted. The research employs theoretical, empirical,
and statistical methods. Among the theoretical methods: analysis-synthesis and
induction-deduction. Among the empirical methods: observation, surveys,
pedagogical tests, and document analysis. From mathematical statistics:
techniques of descriptive statistics and percentage calculation. The set is applied
in pedagogical practice, achieving significant changes that enhance students'
learning in the Chemistry subject.
Keywords: teaching-learning;
dihydrogen; chemical properties
Introducción
En la actualidad se trabaja intensamente en el plan de perfeccionamiento
del Sistema Nacional de Educación (SNE), con el fin de proporcionar a las
nuevas generaciones una formación integral conjuntamente con una preparación
profesional en las especialidades que demande la nación.
La Agenda 2030 y los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones
Unidas, en el 4to objetivo se precisa "Garantizar una educación inclusiva,
equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la
vida para todos" y entre sus metas precisa que "4.7 De aquí a 2030,
asegurar que todos los alumnos adquieran los conocimientos teóricos y prácticos
necesarios para promover el desarrollo sostenible, entre otras cosas mediante
la educación para el desarrollo sostenible y los estilos de vida sostenibles,
los derechos humanos, la igualdad de género, la promoción de una cultura de paz
y no violencia, la ciudadanía mundial y la valoración de la diversidad cultural
y la contribución de la cultura al desarrollo sostenible.
La tarea a la que se enfrenta la Educación Preuniversitaria en cuanto a las transformaciones es compleja, pero promete que con un
adecuado trabajo se logren los propósitos anhelados: la formación de las nuevas
generaciones a través de un sistema educacional encargado de desarrollar, un
alto nivel intelectual que le permita enfrentarse con independencia, emotividad
e integridad a los diferentes problemas de la vida, que es el empeño de la
educación.
"La Educación Preuniversitaria es el
nivel donde los jóvenes amplían, profundizan y generalizan sus conocimientos,
enriquecen sus capacidades y habilidades generales, para continuar los estudios
universitarios y asume como misión la formación de bachilleres (...). La
enseñanza de la Química requiere del dominio y aplicación de conceptos químicos
por parte de los estudiantes, los conceptos en su categoría especial en el
proceso de enseñanza- aprendizaje constituye la forma fundamental con que opera
el pensamiento."(Díaz.et.al.2018)
(Carpio Pacheco, 2021) afirma
que "el profesor es el encargado de conducir dicho proceso, en el que la
actividad, así como la interrelación y la comunicación actuarán como mediadores
en la adquisición e individualización, por el alumno, de la experiencia
histórico-cultural, que constituye el aprendizaje asumido".
El dihidrógeno, conocido comúnmente como
hidrógeno molecular, es el elemento más abundante en el universo y juega un
papel crucial en diversas reacciones químicas. En el programa de Química de
10mo grado, unidad # 4 se realiza el estudio de sus propiedades químicas.
Desarrollo
Población y Muestra
De una población de 143 educandos de 10mo
grado de tomó una muestra de 29 educandos, lo que representa el 20%.
Para la realización de esta investigación se toma como población los
estudiantes de 10mo grado del IPU Roberto Ramírez Delgado., del municipio
Niquero con un total de 143
educandos que representa un 100% de la matrícula del grado.
Como muestra para aplicar la propuesta se elige el grupo de 10mo grado con un total de 29 estudiantes que
representa el 20% de la matrícula del grado con una edad promedio entre 15 y 16
años, se escoge de manera intencional.
La actualidad de la investigación está encaminada al cumplimiento de una de
las exigencias del Perfeccionamiento del proceso de enseñanza-aprendizaje de la
Química, en 10mo grado del IPU Roberto Ramírez Delgado relacionada con la concepción de la clase teniendo en cuenta la calidad
del aprendizaje como elemento indispensable en la formación integral de los
estudiantes.
La significación práctica de la investigación se basa en revelar una lógica diferente al tratamiento
de ejercicios de las propiedades químicas del dihidrógeno en función de los
diferentes niveles de desempeño cognitivo con adecuada contextualización, la
investigación se basa en las propiedades químicas del dihidrógeno desde lo
cognitivo en función de los diferentes niveles de desempeño con adecuada
contextualización.
El aporte práctico es un conjunto de ejercicios para favorecer el
aprendizaje de las propiedades químicas del dihidrógeno en la asignatura
Química de 10mo grado.
La novedad científica de la investigación se basa en revelar una lógica
diferente al tratamiento de ejercicios sobre las propiedades químicas del
dihidrógeno desde lo cognitivo-instrumental en función de los diferentes
niveles de desempeño cognitivo con adecuada contextualización.
Análisis de los resultados
Referentes teóricos que sustentan el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Química.
"Lo esencial en educación ya no es tanto elevar el nivel del contenido
instructivo, sino que en las nuevas condiciones (...) la escuela no puede ir al
mismo ritmo del desarrollo de la ciencia, ni a la zaga del desarrollo de los
educandos y de que la cuestión radica en que ellos alcancen el más alto nivel
de desarrollo posible en sus capacidades y motivaciones para aprender de forma
independiente y por toda la vida. Un rasgo característico de la ciencia
pedagógica contemporánea es la infinidad de corrientes y teorías que sobre la
base de los presupuestos filosóficos, socio-económicos y psicológicos más
diversos pretenden dar una explicación de su objeto de estudio: el proceso de
educación del hombre entendido más concretamente, de formación de su personalidad.
Toda categoría pedagógica está vinculada con una teoría psicológica, lo que
permite lograr que la psicología llegue a la práctica educativa, pero no de una
manera directa, sino mediada por la reflexión pedagógica. Conforme a lo
declarado, se asume una psicología histórico cultural de esencia humanista
basada en el materialismo dialéctico y particularmente en las ideas de Vigotsky
y sus seguidores, que constituye plataforma teórica en la psicología educativa
cubana (...) En este sentido, es entendida la dimensión psicológica: como la
expresión de la calidad del aprendizaje teniendo en cuenta las características
individuales del sujeto que aprende, las condiciones para aprender y el
significado personal de lo aprendido" (Cuenca
et.al)2020.
Diagnóstico del estado inicial que presenta
el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química y el tratamiento a las
propiedades químicas del dihidrógeno en 10mo grado del IPU Roberto Ramírez
Delgado.
El grupo muestra utilizado para la investigación
tiene con una matrícula de 29 estudiantes, de ellos 13 son hembras y 16
varones. Es un grupo conformado con diferentes tipos de raza, 4 negros, 10
blancos y 15 mestizos. Sus edades oscilan entre 14 y 15 años, con peso y talla
en correspondencia con su edad cronológica. De la matrícula todos residen en la
zona urbana. En el grupo 2 estudiantes padecen de enfermedades: cardiopatía e
hipotiroidismo (1H y 1V respectivamente) y otras enfermedades relacionadas con
alergias (no crónicas), estos estudiantes que padecen de enfermedades no tienen
ninguna dificultad que le impida asistir a la escuela. Las relaciones
interpersonales entre los estudiantes y profesores son buenas, prevalece el
respeto mutuo, cuidan la base material de estudio y de vida, además cumplen los
deberes escolares.
La encuesta aplicada a los estudiantes con el objetivo
de conocer los modos de actuación y actitud consciente ante el estudio arroja
datos interesante: la mayoría dedican su tiempo libre
a salidas, conexión en redes sociales, fiestas y observando la tv, a muy pocos les interesa la lectura y el estudio; plantean
que prefieren estudiar en equipos pero lo hacen apoyándose del libro de texto y
por notas de clases. Para realizar los ejercicios de la asignatura lo hace casi
siempre con ayuda generalmente del compañero, del libro, del profesor; son
estudiantes que participan poco en clase. La observación aplicada a los
estudiantes con el objetivo de determinar el desempeño de estos al desarrollar
actividades relacionadas con estructura, propiedad y aplicación de las
propiedades químicas del dihidrógeno permitió conocer que:
En el primer indicador evaluado de 29 estudiantes, 17
no se sentían motivados hacia la actividad a realizar para un 58,6% y los 12
restantes demostraron estar motivados hacia dicha actividad para un 41,3%,
evidenciando esto, que la mayoría de los estudiantes no se sienten motivados
hacia las actividades relacionadas con hidróxidos metálicos.
El segundo indicador evaluado arroja los siguientes
resultados: 29 estudiantes demostraron no tener habilidades para realizar las
actividades relacionadas con los hidróxidos 20 lo cual representa el 68,9% de
los estudiantes
Como se ha podido apreciar a través de los resultados
de la observación realizada se pudo constatar que hay un alto grado de
insuficiencia.
Tabla 1.
|
|
Niveles de desempeño cognitivo |
Matrícula |
|||
|
Sin nivel |
I |
II |
III |
||
|
Cantidad |
10 |
14 |
3 |
- |
29 |
|
% |
34.4 |
48.2 |
8 |
- |
100 |
Los resultados planteados en los párrafos de este acápite
denotan la necesidad de aplicación de un conjunto de ejercicios que favorezca
el desarrollo del aprendizaje de la Química en los estudiantes
del grupo
tomado como muestra.
(Sierra.et.al2013)
refiere que "el nivel de asimilación está asociado con el grado de dominio
que deberá tener el estudiante del contenido. Este puede ser reproductivo o
productivo. El reproductivo es aquel que exige que el estudiante sea capaz de
repetir el contenido que se le ha informado, ya sea de forma declarativa o
resolviendo problemas iguales o muy similares a los ya resueltos. El productivo
es aquel que exige que el estudiante sea capaz de aplicar, en situaciones
nuevas, los contenidos. El nivel más alto de lo productivo es lo creativo. En
este nivel el estudiante tiene que hacer aportes cualitativamente novedosos
para él, utilizando para ello, la lógica de la investigación científica.
Existen diversos criterios en relación a este tema (...) Convencionalmente se
emplea en este caso el que los clasifica en: reproductivo, productivo y
creador. En
la planificación de los ejercicios, se tienen en cuenta los tres niveles de
desempeño cognitivo. A continuación se muestra como están ubicadas por cada
nivel:
I nivel: 4
ejercicios. (Del 1 al 5).
II nivel: 6 ejercicios. (Del 6 al 11).
III nivel: 4 ejercicios. (Del 12 al 17).
De acuerdo con el ejercicio a desarrollar, se orienta
una o varias preguntas que el estudiante debe contestar consciente y
creadoramente, de forma individual o colectiva. Cada nivel es un conjunto en sí
mismo y entre todos aportan la cualidad que conlleva al cumplimiento del
objetivo general. Los ejercicios se desarrollan, en la medida que se alcanzan
los niveles de desempeño cognitivo para las diferentes temáticas que se
trabajan en la unidad de contenidos.
Nivel I. Reproductivo
1.
¿Cuál es su fórmula química del dihidrógeno?
Represente la estructura química de Lewis
2.
¿Qué medidas de seguridad deben tomarse al
trabajar con dihidrógeno en un laboratorio?
3.
¿Qué tipos de reacciones químicas puede experimentar el dihidrógeno?
Nivel II. Productivo
6. A partir de los hechos experimentales
siguientes:
I. De la reacción del agua con el sodio se obtiene el hidróxido
correspondiente y un gas mucho más ligero que el aire, se emplea en la
fabricación de globos sondas o globos meteorológicos.
II. El
dihidrógeno reacciona con el sodio formando compuestos binarios iónicos,
sólidos de color blanco, denominados hidruros metálicos o salinos.
III. Al reaccionar el dicloro con un exceso de dihidrógeno formando un gas incoloro, de olor picante y sofocante, y muy soluble en agua.
a) Escribe las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a cada uno
de estos procesos.
c) Argumenta el poder oxidante y reductor teniendo en cuenta las
reacciones representadas.
d) ¿Por qué el producto de la reacción III es soluble en agua, mientras
que las sustancias que le dieron origen no lo son?
e)
Represéntelas mediante ecuaciones química ajustado dos hechos
experimentales teniendo en cuenta las propiedades químicas anteriores que les
permita explicar poder oxidante y reductor del dihidrógeno.
Nivel III. Creativo
1. Debido a su riqueza
química, el hidrógeno tiene un gran número de usos industriales. Investigue
sobre el futuro del dihidrógeno en la transición hacia energías más
sostenibles.
2. ¿El hidrógeno sustituye a
los combustibles fósiles para la operación de las máquinas hechas por el
hombre? Explique
3. Investigar sobre las
ventajas y desventajas del uso del hidrógeno como combustible alternativo en
comparación con las energías fósiles, destacando el papel del dihidrógeno como
fuente de energía teniendo en cuenta su eficiencia, sostenibilidad, impacto
ambiental y tecnología actual.
4. Ejemplifica la relación
estructura-propiedad-aplicación para el dihidrógeno a partir de dos ejemplos.
Indicadores para la evaluación.
Nivel I. Los estudiantes que respondan correctamente las dos primeras
preguntas.
Nivel II. Los estudiantes que habiendo alcanzado el nivel I realizan
correctamente la pregunta tres.
Nivel III. El que habiendo alcanzado los niveles I y II realizan
correctamente la pregunta cuatro
Tabla 2. Resultados del Diagnóstico Inicial por niveles de desempeño
cognitivo.
|
|
Niveles de desempeño cognitivo |
Matrícula |
|||
|
Sin nivel |
I |
II |
III |
||
|
Cantidad |
10 |
14 |
5 |
- |
29 |
|
% |
34.4 |
48.2 |
17 |
- |
100 |
Tabla 3. Resultados del Diagnóstico Final por niveles de desempeño cognitivo.
|
|
Niveles de desempeño cognitivo |
Matricula |
|||
|
No |
Sin nivel |
I |
II |
III |
|
|
Cantidad |
- |
9 |
18 |
2 |
29 |
|
% |
- |
31 |
62 |
6,8 |
100 |
Valoración de los resultados alcanzados por la aplicación en la práctica
pedagógica del conjunto de ejercicios.
En la tabla 3 se plantean los resultados obtenidos, en
cuanto a niveles de desempeño cognitivo, por los estudiantes en la prueba
pedagógica inicial y final.
Puede observarse que en la prueba pedagógica final
todos los estudiantes se ubican en un nivel, resultado muy positivo porque al
tener los estudiantes algún nivel de desempeño cognitivo aunque sea el nivel
reproductivo da la posibilidad de entrenarlo para que pase a niveles superiores
con mayor facilidad, quiere decir que todos los estudiantes (100%) aprueban la prueba pedagógica final.
El nivel de desempeño cognitivo II es aprobado por 21
estudiantes, que representa el 62% de la matrícula del grupo muestra. Probando
que no solo la mitad de los estudiantes saben resolver ejercicios
reproductivamente sino que también saben aplicarlos a situaciones relativamente
nuevas.
El nivel de desempeño cognitivo III es aprobado por 2 estudiantes, que representa un 6,8% de los
estudiantes que componen la matricula del grupo muestra. O sea, los estudiantes
de este nivel pueden resolver problemas propiamente dichos, es decir,
situaciones donde la vía es desconocida y ellos tienen que poner en movimiento
todo su potencial cognoscitivo para lograr dar una respuesta al problema
planteado.
En los tres niveles de desempeño cognitivo los
resultados ascienden, ya que de 10 estudiantes que se encontraban sin nivel en
el Diagnóstico Inicial todos alcanzan el nivel I. En el nivel II aumenta en 18
estudiantes que representa 62%. En el nivel III de desempeño cognitivo en el
diagnóstico Inicial no se ubicó ningún estudiante, sin embargo, una vez
aplicado el conjunto de ejercicio existen 2 estudiantes que alcanzan este nivel
que representan el 6,8%.
Con este análisis se demuestra que el conjunto de
ejercicios es factible en su aplicación para elevar el aprendizaje de los estudiantes en Química décimo grado.
Conclusiones
1.
El análisis teórico permitió
caracterizar el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura Química con
énfasis en el aprendizaje de las propiedades químicas del dihidrógeno.
2.
El diagnóstico aplicado constató
el insuficiente nivel actual de aprendizaje del dihidrógeno en el 10 grado.
3.
La aplicación del conjunto de
ejercicios favoreció el aprendizaje de las propiedades químicas del dihidrógeno
en el 10 grado.
4.
Permitió cumplir el objetivo
propuesto, evidenciándose en los resultados obtenidos en la valoración de la
efectividad de la propuesta
Referencias bibliográficas
Agenda 2030 y los Objetivos
de Desarrollo Sostenible Una oportunidad para América Latina y el Caribe.
https://coletecnoinfo.wordpress.com/ciencia/100-preguntas-sobre-el-cambio-climatico/
Casañas Montes, D.; Fonseca
Leiva, V. y Simeón Perea Pérez, P. (2020). III encuentro científico nacional de
educación ambiental y desarrollo sostenible 2020. "actividades para el
tratamiento al uso y conservación del agua desde la asignatura Química".
Cuenca Arbella, Y.; Proenza Garrido, Y.
y Doce Castillo, B. (2020). La dimensión psicológica en la calidad
del aprendizaje universitario. Centro de Estudios en Ciencias de la Educación.
Universidad de Holguín. Cuba.
Díaz Rodríguez, W., Suárez
Suárez, G. y Bárbara González, V. (2018). Sistema
de tareas docentes para el estudio de conceptos en la asignatura química 11no
grado. Universidad de Cienfuegos. Cuba.
Diego Fernández Tuñón. (2022).
El hidrógeno como
combustible del futuro. (Trabajo Fin de Grado). Facultad de
Ciencias Humanas y Sociales. Grado en Relaciones Internacionales. Madrid,
España.
Mesa Carpio, N. y Pacheco Valencia, D. (2021).
Método de proyectos en el proceso enseñanza-aprendizaje de la física en la
educación preuniversitaria Horizonte de la Ciencia, 21, Julio. Universidad
Nacional del Centro del Perú, Huancayo.