Recibido: 14/07/2024 Aceptado: 23/10/2024
El tratamiento contextualizado al contenido ambiental desde la
asignatura Química en el nivel educativo preuniversitario
(Original)
Contextualized
treatment of environmental content in the subject Chemistry in Senior High
School (Original)
Victoria Elvira Torres Moreno.
Licenciada en Educación. Química. Dr. C. en Ciencias Pedagógicas.
Universidad de Granma. Bayamo.
Cuba.
[ vtorresm@udg.co.cu ] [ https://orcid.org/0000-0002-3266-3920 ]
Riemer
Rosabal Hijuelos. Licenciado en Educación.
Química. Dr. C. en Ciencias Pedagógicas Facultad
Obrero Campesina. Julio Antonio Mella. Jiguaní. Granma.
[ riemerrh@ji.gr.rimed.cu ] [ https://orcid.org/0000-0002-7076-3957 ]
Elena Piñeiro Alonso. Licenciada en Educación.
Química. Dr. C. en Ciencias Pedagógicas. Universidad de
Granma. Bayamo. Cuba.
[ pineiroadriana6@gmail.com ] [
https://orcid.org/0000-0001-6710-1285 ]
Gladys
Pérez Torres. Licenciada en Psicología. Dr. C. en Ciencias Pedagógicas. Universidad
de Granma. Bayamo. Cuba.
[ gperezt@udg.co.cu ] [ https://orcid.org/0000-0003-0965-8784 ].
Resumen
El artículo tiene como objetivo presentar los resultados de
la aplicación de una metodología para desarrollar el tratamiento
contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química en el nivel
educativo preuniversitario con base en la relación
estructura-propiedad-aplicación de las sustancias químicas. Para efectuar el
estudio del tratamiento contextualizado al contenido ambiental desde la
asignatura Química se aplicaron métodos teóricos y empíricos; entre ellos, el sistémico-estructural-funcional y la modelación para representar
teóricamente la estructuración del proceso estudiado concretado en la
metodología para el tratamiento contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química, así como el hipotético-deductivo. En el caso de los
métodos empíricos, se aplica la prueba pedagógica, para comprobar el nivel real del aprendizaje de los
educandos sobre el contenido químico en relación con el ambiental desde la asignatura Química antes y después de la realización del pre-experimento, en función de corroborar la efectividad de
la metodología mediante el experimento pedagógico. La
metodología posibilita el
tratamiento contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química
en el nivel educativo preuniversitario, a partir de la integración con las
líneas directrices generales, específicas e
ideas rectoras de la Química y permite vincular
los contenidos de esta ciencia a situaciones reales del medio ambientales. Los
resultados obtenidos evidencian la efectividad de la metodología, después de su
puesta en práctica, lo que corrobora la hipótesis
planteada, respecto a favorecer el aprendizaje del
contenido químico en relación con el ambiental en los educandos.
Palabras clave: metodología; tratamiento contextualizado; sustancias químicas;
contenido ambiental; aprendizaje
Abstract
The objective of this article
is to present the results of the application of a methodology to develop the
contextualized treatment of the environmental content in the subject Chemistry
in Senior High School, based on the structure-property-application relationship
of chemical substances. To carry out the study, theoretical and empirical
methods were applied; among them, the systemic-structural-functional and
modeling to theoretically represent the structure of the studied process,
synthetized in the methodology for the contextualized treatment of the
environmental content in the subject Chemistry, as well as the
hypothetical-deductive. In the case of the empirical methods, the pedagogical
test was applied to determine the learning level of students about chemical
content in relation to environmental content in the subject Chemistry, before
and after the implementation of the pre-experiment, in order to corroborate the
effectiveness of the methodology through the pedagogical experiment. The
methodology makes possible the contextualized treatment to the environmental
content in the subject Chemistry, departing from the integration with the
general and specific guidelines and leading ideas of Chemistry and allows
linking the contents of this science to real situations of the environment. The
results obtained show the effectiveness of the methodology, after its
implementation, which corroborates the hypothesis proposed, with respect to
favoring the learning of chemical content in relation to environmental content
in students.
Key words: methodology; contextualized
treatment; chemical substances; environmental content; learning
Introducción
En el nuevo milenio, la humanidad
proyecta el logro de una educación inclusiva con un alto nivel de calidad que propicie una educación ambiental y promueva
la comprensión de la interdependencia de los procesos
económicos, político-sociales y ecológicos para el desarrollo
sostenible en la que se implica el estudio de la Química. En tanto, cada día resulta ineludible incorporar el uso de nuevas sustancias químicas al desarrollo de la vida del hombre, con prácticas apropiadas que manifiesten
una actitud positiva, creadora y responsable ante el cuidado y conservación del
medio ambiente (Jerez & Piñeiro, 2022).
Según Sosa (2015) y Suger (2020), la Química como ciencia está vinculada a los
procesos naturales de la realidad social donde el hombre se desarrolla. Sus
resultados científicos lo impregnan todo en el desarrollo de la vida en el
planeta Tierra; a través de sus contenidos, proporciona conocimientos no solo
para la sociedad, sino también para una futura profesión.
La enseñanza de la Química, en muchos casos por diferentes
limitaciones y causas, sigue manifestando un carácter más descriptivo que
razonado, al no sistematizarse de forma contextualizada la relación entre los aspectos
estructurales, las propiedades y aplicaciones que tienen un gran número de
sustancias químicas presentes en la vida social.
En Cuba, actualmente,
el sistema educativo se transforma y perfecciona en todos los niveles
educacionales como es el caso del preuniversitario, el que tiene como fin la formación
integral de la personalidad de cada educando, desde los 15 hasta los 18 años,
mediante la ampliación y profundización de los contenidos en la actividad
científico-investigativa, en correspondencia con los ideales patrióticos y
humanistas de la sociedad socialista cubana en su desarrollo próspero y sostenible,
expresados en sus formas de sentir, pensar, actuar, de acuerdo con su nivel de
desarrollo y particularidades individuales, intereses y necesidades sociales,
que le permita asumir una concepción científica del mundo y un rol, cada vez
más independiente y responsable en el comportamiento y en su proyecto de vida (Ministerio
de Educación [MINED], 2016).
Así, en los
programas de la asignatura Química en este nivel, se propone como objetivo: explicar
las relaciones causa-efecto en el estudio de la estructura, propiedades,
aplicaciones de las sustancias, sus efectos en la salud y el medio ambiente, lo
que confirma la necesidad de estructurar el vínculo entre los
contenidos químicos y los problemas ambientales que se producen en la vida
social de los educandos.
En un estudio diagnóstico realizado al proceso de educación
ambiental desde la asignatura Química en el preuniversitario, de la provincia
de Granma, se reveló que en los educandos de este nivel
educativo, el dominio teórico de las sustancias químicas y su relación con los
problemas ambientales presenta limitaciones en la comprensión de la
interdependencia entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el medio
ambiente, que le permitan manifestar actitudes positivas, creadoras y responsables hacia la preservación y cuidado del medio ambiente.
El análisis y valoración de las limitaciones que se presentan permite revelar como manifestación causal principal, el insuficiente tratamiento didáctico metodológico a la contextualización de los problemas ambientales asociados al contenido químico sobre la base de la relación estructura–propiedades-aplicaciones por los colectivos pedagógicos, al abordar el tema ambiental en las clases.
Desde esta perspectiva, un estudio bibliográfico de obras de
autores nacionales e internacionales respecto al tema permite precisar que, en
la didáctica de la Química, en Cuba se plantea como idea rectora principal la
relación causal estructura-propiedades-aplicaciones de las sustancias en base a
las dos líneas directrices generales que responden al objeto de estudio de la
química: sustancia y reacción química, las que alcanzan su concreción en nueve
líneas más específicas para un mejor ordenamiento del contenido seleccionado,
con el análisis transversal del contenido de cada una de ellas, como es el caso
de la Educación Ambiental.
Esta tiene su
concreción en la idea rectora de que la química está íntimamente ligada a la
protección y contaminación del medio ambiente. Hedesa
(2015) plantea que:
La apropiación
de los conocimientos acerca de las propiedades de las sustancias posibilita la explicación y predicción de
muchos fenómenos que ocurren en el medio ambiente; asimismo, las acciones
conscientes de previsión y solución de los problemas medioambientales y de
salud ambiental relacionados con esta ciencia. (p. 50)
Las ideas rectoras como procesos de adquisición, ampliación y
profundización de los contenidos del curso de Química forman parte de la
didáctica de esta ciencia, la que orienta las metodologías específicas para el
desarrollo del proceso de enseñanza-aprendizaje de estos aspectos a partir de
los objetivos propuestos. De esta manera, su enseñanza-aprendizaje
es un proceso de dirección de la actividad cognoscitiva, la que organizada e
institucionalizada se convierte en un proceso de aprendizaje. Así posee una
serie de características entre las cuales se destacan su carácter gradual,
legal, dialéctico-contradictorio y multilateral, expresadas en la unidad de la
instrucción y la educación, así como de lo cognitivo y afectivo, desde una
visión holística (Torres et al., 2022).
De estos aspectos se deriva el
cumplimiento de principios didácticos como el carácter educativo de la
enseñanza, su carácter científico, la sistematización de la enseñanza y la
relación de la teoría con la práctica, de gran importancia para los procesos de
apropiación y consolidación de los contenidos químicos. Sobre la referida temática,
en la Didáctica de la Química, han incursionado autores como Fernández et al. (2012), Vidal
(2012), Tía (2014) , Michell y Castillo (2017),
Caamaño (2018), Lay (2018), Hernández y Mendoza (2018), Piñeiro et al. (2020) y Lugo et al. (2021), los que reconocen, entre otros aspectos que, en su práctica pedagógica, el docente manifestará el
profesionalismo al contextualizar la enseñanza para atender las necesidades, intereses
y requerimientos de los educandos a partir de su actualización permanente, en
correspondencia con los adelantos de la ciencia y el contexto histórico social
en el que se desenvuelven, en función del logro de aprendizajes desarrolladores.
En la contextualización del contenido químico y su enseñanza
se tienen en cuenta las consideraciones de Caamaño (2018) quien plantea que es
un proceso dinámico que se relaciona con el ámbito ambiental y la vida de los
educandos, que desde la química le permite explicar problemas del medio
ambiente a través de sus teorías, leyes y principios.
La interrelación del contenido de la actividad química social
con el contenido de la educación ambiental es comprendida, explicada e interpretada
como una función interdimensional que comprende la interrelación
de los componentes del proceso de enseñanza-aprendizaje de esta ciencia con los
aspectos ambientales que comprometen la actividad química social.
Por consiguiente, el contenido ambiental contextualizado
desde la asignatura Química, se comprende como aquel contenido
del proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Química que, mediante el
análisis de la relación causa–efecto, expresa una relación dialéctica de dependencia
entre los procesos químicos y los problemas ambientales, con manifestación en
el contexto comunitario donde realiza su actividad el educando.
Por tanto, el
aprendizaje del contenido ambiental contextualizado desde la asignatura Química se construye como un proceso didáctico-metodológico de
tratamiento al contenido, determinado por la naturaleza del objeto a
tratar, las características y objetivos propuestos, de acuerdo con los cuales
se seleccionan los métodos de trabajo que aseguren una actividad reflexiva,
crítica y desarrolladora en
la comprensión de la interdependencia de los procesos económicos,
político-sociales y ecológicos, durante la resolución de
problemas referidos a situaciones concretas del entorno educativo donde se encuentra situada la escuela y que, desde la clase, se
demuestra que repercuten en la calidad del medio ambiente y la vida de los
seres vivos.
De aquí la necesidad de elaborar una metodología para
desarrollar el tratamiento a la relación contenido químico y ambiental en el
contexto. Es por ello que el artículo tiene como objetivo presentar los
resultados obtenidos en el aprendizaje del contenido ambiental en los educandos
después de aplicar la metodología para el tratamiento
contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química
en el nivel educativo preuniversitario, mediante la relación
estructura-propiedades-aplicaciones de las sustancias químicas.
Materiales y métodos
La investigación se realiza en el nivel educativo preuniversitario,
con educandos del décimo grado del Instituto Preuniversitario (IPU) “Ignacio
Pérez Zamora” y el Centro Mixto “Luis Augusto Turcios Lima” del municipio
Jiguaní, provincia Granma, en un período de tiempo de dos años, comprendido
entre 2019-2021. La investigación y el enfoque seguido se clasifican según los
datos obtenidos a partir del comportamiento de las variables en una población
total de 158 educandos del décimo grado y una muestra de 30 educandos, lo que
representa el 18,9 % del total, seleccionado de manera intencional.
Para efectuar el estudio del tratamiento contextualizado al
contenido ambiental desde la asignatura Química se aplicaron métodos teóricos y
empíricos; entre ellos, el sistémico-estructural-funcional y la
modelación para representar teóricamente la estructuración del proceso estudiado,
concretado en la metodología para el tratamiento contextualizado
al contenido ambiental desde
la asignatura Química; el hipotético-deductivo, en el proceso de predicción y
verificación de la hipótesis, lo cual posibilita
adelantar y constatar nuevas hipótesis en la
realidad, a partir del sistema de conocimientos que se posee.
En el caso de los métodos
empíricos, se aplica la prueba pedagógica:
para comprobar el nivel real del aprendizaje
de los educandos sobre el contenido químico en relación con el ambiental
desde la asignatura Química antes
y después de la realización del pre-experimento, en
función de corroborar la efectividad de la metodología mediante el experimento pedagógico.
En
relación con lo anterior, se realiza un diseño pre-experimental,
con pre-test y post-test
con tres fases o aproximaciones (Hernández & Mendoza, 2018).
Como hipótesis científica
del pre-experimento se considera que,
si se aplica una metodología para el tratamiento
contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química en el nivel educativo preuniversitario, se favorece
el aprendizaje del contenido químico en relación con el ambiental en los educandos. De la hipótesis se determinan las siguientes variables: variable independiente, metodología para el tratamiento contextualizado
al contenido ambiental desde la asignatura Química; variable
dependiente, aprendizaje del contenido químico
en relación con el ambiental.
De esta manera, la variable
dependiente se conceptualiza como: el proceso de interiorización de los contenidos químicos, integrados a los ambientales a través del programa de la
asignatura, con base en las sustancias químicas, sobre la base de la relación
causa efecto, en consecuencia con la teoría estructura-propiedades-aplicaciones,
de manera que permitan comprender la causa química de los problemas ambientales
y, a su vez, actuar de manera consciente respecto al cuidado y conservación del
medio ambiente. La operacionalización de la variable
dependiente, se hace a través de la determinación de las siguientes dimensiones e indicadores.
Dimensión 1. Dominio de los conocimientos químicos y
ambientales con perspectiva integradora.
·
Nombrar, formular y clasificar sustancias químicas presentes en el
medio ambiente.
·
Relacionar las
aplicaciones de las sustancias químicas con problemas del medio ambiente.
Dimensión 2. Desarrollo de
habilidades necesarias para establecer las relaciones entre las sustancias
químicas y los problemas ambientales.
·
Relacionar los problemas ambientales con las sustancias químicas y sus propiedades.
·
Utilizar la relación estructura-propiedades-aplicaciones
de las sustancias como vía para determinar causa-efecto en la
contaminación química.
Dimensión 3. Desarrollo de
valores a partir de la funcionalidad del contenido
·
Explicar los problemas ambientales relacionados con las
sustancias químicas y el entorno ambiental a partir de la relación
estructura-propiedades-aplicaciones.
·
Aplicar estrategias desde el contenido para la identificación
de situaciones ambientales promoviendo valores desde la ciencia química.
Para la evaluación de los indicadores se utiliza una escala
valorativa ordinal a partir de considerar la aplicación de los elementos del
conocimiento químico, la estructura, propiedades y aplicaciones de las
sustancias químicas en la ejecución de actividades, ejercicios y tareas
relacionados con el aprendizaje del contenido de la educación ambiental desde
de las siguientes valoraciones:
-
Alto: manifiesta el cumplimento de todos los indicadores de
la variable.
-
Medio: manifiesta el cumplimento de tres indicadores de la
variable.
-
Bajo: manifiesta el cumplimento de dos o ninguno de los
indicadores de la variable.
Para
realizar el análisis cuantitativo de los datos fueron formuladas las hipótesis estadísticas:
H0: no existen diferencias significativas entre el
aprendizaje de los educandos antes y después de aplicar la
metodología.
H1: existen diferencias significativas entre el
aprendizaje de los educandos antes y después de aplicar la
metodología.
Para
realizar el contraste de hipótesis, a partir de medir
la variable Índice del nivel de aprendizaje del contenido ambiental, medida en
una escala de intervalo, se realiza un experimento del tipo antes y después;
fue empleada como técnica de procesamiento de la información la prueba
estadística no paramétrica de Wilcoxon, tomando un nivel del 99% de
confiabilidad (µ = 0,01), para lo cual fue empleado el paquete estadístico SPSS 15.
0 para Windows.
El preexperimento se aplicó en sus tres fases: constatación, formativo y
de control, apoyadas en la prueba
pedagógica de entrada (pre-test) y prueba pedagógica
de salida (post–test), para medir el nivel de aprendizaje adquirido del
contenido químico en relación con el ambiental, a través
de las dimensiones e indicadores establecidos y establecer comparaciones. Se
desarrolla desde septiembre de 2019 hasta enero
de 2021. La metodología se introduce en el proceso de
enseñanza-aprendizaje a través de la clase de Química, seleccionándose los
contenidos correspondientes al programa de la asignatura; dentro de ellos: las
sustancias, el agua y las disoluciones, termoquímica y cinética, los no
metales; recorriendo los distintos momentos que se suceden en el aprendizaje
con la correspondiente preparación metodológica al profesor.
Para la ejecución se realizaron las siguientes
actividades experimentales de aseguramiento.
ü Crear las condiciones
previas para desarrollar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura
en el tratamiento contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química, cuya orientación
contribuirá a perfeccionar la labor científico-pedagógica de los docentes y
elevar la efectividad del proceso.
ü Presentar la base
epistemológica en que se sustenta la relación causa–efecto para explicar los
problemas ambientales desde la asignatura Química.
ü Exponer las vías para el
control del aprendizaje.
Análisis y discusión de los resultados
Para
la elaboración de la metodología se tienen en cuenta los siguientes
requerimientos:
1.
Considerar como condición básica las exigencias del modelo del preuniversitario
y los objetivos del programa de Química para esta educación.
2.
Diagnosticar el estado del tratamiento contextualizado al contenido
ambiental desde la asignatura Química en el nivel educativo preuniversitario,
desde:
a)
- Conocimientos, habilidades y valores previos que poseen para realizar nexos
cognitivos.
b)
- Potencialidades y limitaciones para enfrentar la construcción del contenido
químico en relación con el ambiental.
c)
- Potencialidades y limitaciones para interrelacionar el contenido químico con
los problemas ambientales.
3.
Realizar el proceso de enseñanza-aprendizaje de las sustancias químicas de
forma que propicie la motivación del aprendizaje, hacia una posición activa,
reflexiva en el educando, con orientación hacia el desarrollo sostenible.
4.
Vincular el contenido sustancias químicas a la actividad social ambiental y el
accionar didáctico del aprendizaje.
5.
Construir el proceso de enseñanza-aprendizaje de las sustancias químicas sobre
la base del conocimiento precedente que tienen los educandos, qué saben hacer,
cómo operan con el contenido químico y el entorno ambiental.
6.
Lograr condiciones que favorezcan el dominio del contenido sustancias químicas, a partir de la participación
activa del educando en la investigación de sustancias químicas que sean utilizadas
en las entidades productivas y de servicios de la comunidad y el municipio
donde viven.
7.
Desarrollar el contenido sustancias químicas, teniendo en cuenta las
necesidades e intereses que puedan motivar a los educandos hacia el
comportamiento armónico con el medio ambiente.
8.
Estimular el grado de participación y compromiso de los educandos en el proceso
desde su puesta en práctica con un carácter problematizado e investigativo.
La
metodología se estructura en cuatro etapas que se interrelacionan entre sí;
consta de acciones ordenadas que sugieren el accionar de los profesores; su objetivo general es ofrecer
orientaciones didácticas y metodológicas a los profesores para el tratamiento contextualizado
al contenido ambiental desde la asignatura Química en función del aprendizaje de los
educandos.
Etapa
1. Diagnóstico
de necesidades y potencialidades respecto al tratamiento contextualizado
al contenido ambiental desde la asignatura Química.
Etapa
2. Preparación de las condiciones previas para el tratamiento contextualizado
al contenido ambiental desde la asignatura Química.
Etapa 3. Construcción del contenido
ambiental contextualizado desde la asignatura Química (Rosabal
et al., 2022).
Etapa
4. Evaluación sistematizada de la apropiación y aplicación del
tratamiento
contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química.
Para
la concreción de las acciones que se incluyen en la integración de las etapas,
se ejemplifica un posible proceder didáctico metodológico. Se parte del
análisis de una problemática ambiental para establecer la relación entre lo
general y lo particular; en este caso, de lo global hasta lo local, sobre la
base del análisis de conceptos básicos que impliquen al educando en la búsqueda
de una solución parcial o total al problema que se analiza.
Desde
lo químico, se trabajan los conceptos contaminación química, sustancias tóxicas,
las sustancias y sus reacciones de combinación y descomposición, la reacción
química de combustión o transmutación. Algunos cambios son explicados en
términos de transmutación de una sustancia en energía o de una sustancia en
otra; por ejemplo: una molécula de metano es transmutada, por la combustión, a
dióxido de carbono. Los educandos reconocen que la sustancia combustible y el
oxígeno del aire interaccionan y forman parte de los reaccionantes, el dióxido
de carbono formado es parte de los productos de la combustión y, por ser menos
denso que el aire, asciende a las altas capas de la atmósfera. Este se puede
originar a partir de un proceso que comienza con una materia orgánica.
Desde
lo ambiental, se trabajan conceptos tales como: problema ambiental,
contaminación ambiental, medio ambiente, y desarrollo sostenible, los cuales
pueden ser utilizados para propiciar la contextualización del problema
ambiental y su relación con el contenido químico. Desde esta perspectiva, se
entrena el pensamiento causal en el educando mediante las habilidades
(operaciones-acciones) que tienen incidencia positiva en la actuación
consciente y responsable en un determinado contexto. Para el caso específico de
una determinada sustancia, la valoración de su actividad positiva o negativa en
el medio ambiente se representa mediante la relación causal
estructura-propiedad y la relación causa-efecto, propiedad-aplicación, la que
se expresa en la estructura (causa), la propiedad (efecto-causa), y la
aplicación (efecto).
En
este caso, se puede comparar la estructura-propiedades y aplicaciones del
dióxido de azufre (SO2) un óxido no metálico, con un óxido metálico
como el óxido de magnesio (MgO). A partir de esto, plantear la siguiente
interrogante como situación problémica, ¿por qué el compuesto oxihidrogenado del octazufre
produce lluvias ácidas y el del magnesio no participa en estos procesos?
Escribe la fórmula química de estas sustancias. Explique cómo se manifiesta la
relación causa-efecto en este proceso desde la
estructura-propiedades-aplicaciones de la sustancia.
Referente
a la relación estructura y solubilidad, se puede utilizar la teoría: semejante
disuelve a semejante. A partir de aquí, crear situaciones problémicas donde se
establezcan relaciones con el contexto, su presencia en los procesos
comunitarios, sus efectos, la propuesta de acciones para inhibirlos. En
relación con los contaminantes primarios que se emiten directamente a
la atmósfera y los secundarios que se forman como: (SO2, H2SO4,
NO2, NO, CH3NO2, O3,), realizar su
análisis con interrogantes que fomenten la investigación y aplicación de
conocimientos antecedentes, ¿por qué actúa negativamente sobre el medio ambiente?
¿Por qué se forma y precipita? ¿En qué espacios de tu comunidad se observan
estas manifestaciones? ¿Con qué procesos a nivel global usted lo relaciona? ¿Qué
medidas se disponen en nuestro país al respecto? ¿Qué podemos hacer desde el
conocimiento químico para contrarrestar sus efectos?
Otra posible variante puede ser respecto al estudio de los metales y no
metales. Para
el caso del sodio (Na) y dicloro (Cl2) se
pueden realizar preguntas que conlleven a la reflexión de los estudiantes,
como, ¿por qué algunas sustancias químicas reaccionan con el agua a temperatura
ambiente y otras no?; ¿por qué todas las sustancias no contaminan el agua?
De
esta manera, en el estudio de los no metales como (N2; P4;
Cl2; O2) y, como parte de la motivación, se hace
referencia a que son sustancias simples moleculares, para el caso específico
del dinitrógeno que en condiciones ambientales es un
gas incoloro, inodoro, poco soluble en agua y constituye el 78% del aire. Este
se puede combinar con otros elementos formando compuestos como aminos,
nitritos, nitratos, como el nitrato de amonio (NH4NO3) y
con el tetrafósforo (P4), los que forman
parte de los fertilizantes (NPK). Este grupo de residuos contaminan las aguas
profundas y superficiales, por su solubilidad, uso desmedido. La aplicación
incorrecta contribuye a intensificar la eutrofización, eliminando la
potabilidad del agua en muchas zonas y se origina la contaminación difusa que
no permite localizar la fuente contaminante.
Para
el caso del dinitrógeno, el nitrato de amonio y el
agua, compare su estructura en cuanto a: tipo de enlace, tipo de partículas,
composición y propiedades, ¿por qué se produce este problema ambiental respecto
a los compuestos del dinitrógeno y no con él, como
sustancia simple? ¿Qué sucede con las plantas cuando se agregan fertilizantes?
Esto podría ser una posible situación problémica para propiciar la motivación
desde la relación estructura-propiedades-aplicaciones del contenido químico y el
ambiental. Algunas de las respuestas a estas interrogantes se pueden descubrir
a partir de la información que se ofrece inicialmente.
Al comparar los
resultados obtenidos de la prueba pedagógica de salida y la de entrada, con el
objetivo de determinar si habían diferencias significativas entre los
resultados obtenidos en los índices de aprendizaje del contenido químico en relación con
el ambiental antes y
después de aplicada la metodología, mediante la
prueba de los rangos con signos de Wilcoxon, se comprobó que el valor de la probabilidad
de la prueba de los signos de Wilcoxon es p=0,0 < 0,01 =α, entonces se
rechaza H0 y se acepta H1, es decir, hay
diferencias significativas entre el aprendizaje de los educandos antes y
después de aplicar la metodología en
un 99% de confianza. Además, la media de los resultados del índice de
aprendizaje del contenido ambiental que se obtuvo antes que resultó de 0,48,
muy inferior al que se obtuvo después de aplicada la metodología que es de
0,72, por lo que se evidencia que los resultados obtenidos por los educandos
estuvieron dados, en lo fundamental, por la aplicación de la metodología; estos
corroboran los valores obtenidos en las dimensiones e indicadores medidos.
Al comparar los resultados
de ambas pruebas a través de las dimensiones e indicadores se tiene que en la
dimensión I (en la que se debe expresar el dominio de los conocimientos químicos y ambientales con perspectiva
integradora), el indicador que mantiene las mayores dificultades se refiere a utilizar la
relación estructura-propiedades de las sustancias como vía para determinar
causa-efecto en la
contaminación química: cuyo comportamiento es tres educandos en el nivel bajo;
seis, en medio y 21 en alto, para un 70 %, aun cuando se ha trabajado
intensamente por lograr que los educandos
vinculen ambos contenidos; no obstante, ello requiere de un trabajo más
sistemático a mediano y largo plazo, pues era uno de los indicadores más bajo,
dada la poca sistematicidad que se hace con este indicador en el proceso de
enseñanza-aprendizaje de la Química y la complejidad de este contenido.
En
la dimensión II (Desarrollo
de habilidades necesarias para establecer las relaciones entre las sustancias
químicas y los problemas ambientales),
el indicador que presenta mayores dificultades está
relacionado con explicar
los
problemas ambientales desde la relación
estructura-propiedades-aplicaciones para el estudio de sustancias químicas y su
influencia en el entorno ambiental, hay dos educandos en el nivel bajo, 10 en
el nivel medio, 18 en el nivel alto para un 60 %, debido
fundamentalmente, a que el educando aún no establece en su totalidad la
relación teniendo en cuenta la relación causa-efecto, omitiendo elementos
esenciales de la estructura química en dicha correspondencia.
En
la evaluación de la dimensión III (Desarrollo de valores a partir de la funcionalidad del
contenido), el indicador que presenta mayor incidencia consiste en vincular
las sustancias desde la relación estructura-propiedades-aplicaciones con la
contaminación ambiental donde deben emplear estrategias para determinar las
sustancias presentes en el medio y las posibles reacciones que se producen
basadas en las propiedades; además, debe analizar las condiciones en que transcurre
esta.
Al
realizar un análisis valorativo de los resultados obtenidos a través de los
indicadores y dimensiones medidos, se puede expresar que existen importantes
transformaciones en el aprendizaje del contenido químico en relación con el ambiental en los educandos, ya que se
elevó el nivel de aplicabilidad e interrelación de dichos contenidos, así como
la motivación por identificar, definir y explicar las situaciones químicas que
propician problemas ambientales, lo que contribuyó a mejorar el conocimiento de
las reglas de nomenclatura y notación química, la clasificación de las
sustancias y el análisis de su estructura, propiedades y aplicaciones para la
interpretación de sus efectos sobre la vida del hombre.
Del mismo
modo que los conocimientos permitieron resolver tareas con diferentes niveles
de complejidad y la búsqueda de estrategias para su solución desde lo
cognitivo-afectivo y valorativo,
los estudiantes mostraron mayor motivación por su aprendizaje, su autocontrol,
sus expectativas, y establecieron relaciones significativas entre lo químico y
lo ambiental.
Tabla 1 Resultados obtenidos en los indicadores para el pre-test y pos-test
|
Indicadores |
Test |
CATEGORÍAS |
|||||
|
Alto |
% |
Medio |
% |
Bajo |
% |
||
|
1. Nombrar, formular y clasificar sustancias químicas. entorno ambiental. |
Pre-test |
3 |
10,0 |
5 |
16,6 |
22 |
73,3 |
|
Pos-test |
24 |
80,0 |
5 |
16,6 |
1 |
3,3 |
|
|
2. Relacionar las
aplicaciones de las sustancias químicas con problemas del medio ambiente. |
Pre-test |
- |
- |
7 |
23,3 |
23 |
76,7 |
|
Pos-test |
23 |
76,7 |
5 |
16,6 |
2 |
6,6 |
|
|
3. Relacionar
los problemas ambientales con las sustancias químicas y sus
propiedades. |
Pre-test |
- |
- |
6 |
20,0 |
24 |
80,0 |
|
Pos-test |
21 |
70,0 |
7 |
23,3 |
2 |
6,6 |
|
|
4. Utilizar la relación estructura-propiedades-aplicaciones de las
sustancias como vía para determinar causa-efecto en la contaminación química. |
Pre-test |
- |
- |
5 |
16,6 |
25 |
83,3 |
|
Pos-test |
21 |
70,0 |
6 |
20,0 |
3 |
10 |
|
|
5. Explicar los problemas ambientales
relacionados con las sustancias químicas y el entorno ambiental a partir de
la relación estructura- propiedades-aplicaciones propiedades-aplicaciones. |
Pre-test |
- |
- |
6 |
20,0 |
24 |
80,0 |
|
Pos-test |
18 |
60,0 |
10 |
33,3 |
2 |
6,6 |
|
|
6. Aplicar
estrategias desde el conocimiento químico para contribuir a la identificación
de situaciones ambientales. ciencia química. |
Pre-test |
- |
- |
7 |
23,3 |
23 |
76,7 |
|
Pos-test |
22 |
73,3 |
6 |
20,0 |
2 |
6,6 |
|
Fuente: Elaboración propia de los autores (pruebas pedagógicas)
Conclusiones
La valoración
científica de los resultados alcanzados en la investigación a través del
experimento pedagógico corrobora la hipótesis de que la implementación de una metodología, para el tratamiento
contextualizado al contenido ambiental desde la asignatura Química en el nivel
educativo preuniversitario, que refleje la dialéctica entre la
esencia compleja del contenido y su concreción contextual, favorece el aprendizaje de los educandos.
El tratamiento
interrelacionado de los conocimientos químicos con los ambientales a través de
la relación estructura-propiedades-aplicaciones de las sustancias químicas
permite una actuación coherente del educando respecto a los problemas
ambientales que se suceden en la actividad química social.
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