Discussion of UV aging experiments of PERC test modules

Fuente: elaboración propia.

Se entregan las guías de trabajo a cada uno de los equipos de ambas instituciones (la actividad completa realizada por uno de los equipos se muestra en el anexo H); la primera parte de la actividad trata sobre el uso de factores molares construidos a partir de ecuaciones químicas, en la que a través un trabajo en equipo los estudiantes resuelven una situación, aplicando los pasos de un ejemplo ilustrativo. La situación se plantea a partir de una ecuación y la solución de dos de los equipos de las instituciones se muestra en el diagrama de la figura 6.

Figura 6. Solución de actividad aplicando los factores molares.

Lectura y análisis de la guía Aplicación de factores molares Aplicación de factores de conversión Reconocer diferencias entre factor molar y factor de conversión Solución de problema de aplicación (cálculo estequiométrico) Construcción de factores de conversión. Cálculos y complementación de 2 cuadros de propiedades Finalidad de la actividad

Fuente: elaboración propia.

Se analizan los procedimientos aplicados por los equipos de las muestras de cada institución a partir del siguiente cuadro de chequeo:

Ejercicio Criterio IEPABS IECVO

EQ-1 EQ-2 EQ-1 EQ-2

N° 1

Identifican sustancias participantes sí sí sí sí

Plantean el factor molar sí sí sí sí

El factor está en corchetes no sí no no

Aproximan cifras correctamente sí no no no

El resultado es coherente con lo solicitado sí sí sí sí

Al observar los procedimientos realizados por los equipos de las dos instituciones, se observan las siguientes generalidades:

IEPABS: ambos equipos son muy directos con la realización de los procedimientos sin

detenerse en los detalles, van directamente al planteamiento del factor molar en la relación estequiométrica y aunque cometen algunos errores (EQ-1 de forma, al no representar el factor en corchetes y EQ-2, con la aproximación de una cifra), se puede constatar que ambos equipos realizaron los procedimientos estequiométricos básicos que los llevaron a tener resultados acertados y coherentes con lo solicitado.

IECVO: los equipos son muy minuciosos con los procedimientos, ofreciendo en ellos

muchos detalles y muy coincidentes. Comparten y construyen procedimientos de manera colaborativa, mediante discusión y llegan a acuerdos. Cometen errores de forma, por no representar los factores entre corchetes y en la aproximación de las cifras, pero ello no repercute en el resultado global positivo de la actividad, con respuestas acordes con lo solicitado.

Los resultados se enmarcaron en la categoría CPE (Comprensión de ejercicios / problemas y aplicación de procedimientos estequiométricos), subcategorías CPE-C, CPE-E, CPE-FM); en ella plantean a partir de ecuaciones los factores molares y cálculos que los llevarán a la solución de preguntas.

En la siguiente parte de la actividad, se entrega una instrucción en la que deben leer e interpretar la información presentada en tablas, de manera que formulen pasaportes para la elaboración de factores de conversión y luego ser aplicados en cálculos para completar cuadros relacionados con propiedades de elementos y compuestos químicos (actividad tomada y modificada de Montoya, L. (2004). Química General...camino a la U.):

Los resultados de la actividad se muestran a continuación (para efectos de ilustrar la generalidad de la actividad y disminuir el volumen del material dentro del cuerpo del trabajo se presentan los resultados de un equipo por institución):

Análisis de la actividad de factores estequiométricos:

Los estudiantes de la IEPABS elaboran correctamente los factores de conversión, sin embargo, ambos equipos precisan de la intervención del docente investigador para comprender el significado de las tablas de conversión presentadas en la guía para el peso atómico y el peso molecular y sus unidades macro y micro. Lo anterior muestra que, en los procesos de aprendizaje por investigación dirigida no se puede desligar del todo la intervención del maestro, pero propiciando en todo momento el análisis, la discusión y la construcción de significados desde lo colectivo. Lo anterior está en consonancia con lo planteado por Gil (1994, p.29) cuando abre la posibilidad a que el profesor deba reforzar, matizar o poner en cuestión los resultados obtenidos por los alumnos, de manera que haya una mayor aproximación al concepto-procedimiento en estudio, la comprensión y el aprendizaje.

La tercera y última parte de la actividad se analiza teniendo en cuenta los cálculos realizados aplicando los factores de conversión construidos en la parte anterior.

En el primer cuadro el EQ-1 aplica correctamente los factores de conversión teniendo solamente un error de aproximación de cifras que no afectó el resultado positivo de la actividad; los estudiantes obtienen 12 cálculos correctos de los 12 propuestos. Por su parte en el EQ-2 cometen algunos errores en sus procedimientos: uno de aproximación de cifras, otro en el que tienen la respuesta correcta, pero el factor de conversión tiene un dato equivocado por error de transcripción y el tercero por no ingresar la notación exponencial en la calculadora, lo que afectó el resultado. En este equipo 10 de los 12 cálculos realizados salieron correctos.

En el segundo cuadro el EQ-1 vuelve a cometer errores de aproximación de cifras que los llevaron a tener 2 cálculos errados de 15. El EQ-2, también tuvo algunos errores de aproximación y 1 cálculo errado de los 15 realizados.

Los estudiantes de la IECVO no construyen los pasaportes ni los factores de conversión, sino que se limitan a relacionar los términos horizontal y verticalmente. Esto da lugar a inferir que posiblemente los estudiantes no entienden la instrucción planteada en el ejercicio o sencillamente plantean la relación sin la necesidad de construir factores estequiométricos en la forma de una relación matemática que es lo que se solicita en el ejercicio, lo que les hace pensar que el procedimiento es aplicable, sin considerar si es correcto o no.

Se evidencia que los estudiantes no dimensionan la importancia de la formulación del factor estequiométrico, para la adecuada solución del cálculo y este hecho los lleva a cometer errores conceptuales, como el de las columnas masa en gramos y masa en uma cuyos datos son los mismos; así mismo, para la columna N° de moles no muestran un dato e indican que “no, porque es un elemento", lo cual es un error conceptual por tratarse de una unidad de cantidad de sustancia totalmente aplicable a la masa de un elemento químico. Las anteriores representan evidencias de poca comprensión de los conceptos y procedimientos estudiados.

En el segundo cuadro para compuestos químicos ocurren hechos similares a los descritos para el cuadro de elementos. Determinan adecuadamente las masas molares (columna peso fórmula) y ese mismo dato para cada compuesto se repite en la columna masa en gramos donde cada dato es expresado erradamente en g/mol. Lo anterior da cuenta de poca comprensión de conceptos y procedimientos aplicados para resolver el ejercicio.

Algo que incide notablemente en estos resultados es el hecho que el docente investigador interviene poco en este proceso con la razón de estimular en los estudiantes de cada equipo la búsqueda de sus propias respuestas, lo que es un aspecto importante del aprendizaje por investigación dirigida. La no intervención influyó en la poca comprensión tanto, del objetivo de la actividad, como en los errores cometidos en la aplicación de conceptos y procedimientos. Al respecto, Campanario y Moya (1999) exponen que la actitud de los estudiantes en el proceso es fundamental para abordar un proceso de investigación dirigida ya que “es posible que los alumnos no estén dispuestos a realizar la inversión de esfuerzo que conlleva un modo de aprender distinto al que general mente están acostumbrados” (p. 187).

Otro aspecto a tener presente es la recurrencia de los equipos a compartir la información que van obteniendo en cada procedimiento: realizan los procesos y los cálculos, comparan sus resultados, los discuten y llegan a conclusiones colectivas, que luego se traducen a una transcripción idéntica de los mismos.

De esta actividad, los estudiantes de la IEPABS desarrollan una autoevaluación de sus aprendizajes en un segundo diario de clase. En los anexos I e J se presentan respectivamente uno de los diarios de clase y la red sistémica usada para el análisis de este proceso de autorregulación. En este proceso metacognitivo se evidencia que los estudiantes tienen dificultades para hacer explícitos los aprendizajes específicos obtenidos; en sus respuestas solo la estudiante E3 del EQ-1 expresó que su aprendizaje fue reconocer diferencias entre factor molar y de conversión, pero sin especificar qué los hace diferentes o cómo se plantean. Así mismo en lo que respecta a lo que se entendió bien los estudiantes del EQ-2 responden prácticamente lo mismo, lo que muestra que se les dificulta hacerse un proceso de autoevaluación objetivo que evidencie una reflexión al interior de los procesos realizados, las dificultades presentadas y las fortalezas. Los miembros del EQ-1 varían en sus respuestas, sin embargo, no especifican que es eso que entienden. Finalmente, solo el estudiante E2 del EQ-1 manifiesta haber quedado con aspectos por aprender.

En general se puede establecer que el proceso de autorregulación requiere de una clara inmersión del estudiante en lo que hace, de manera que pueda expresar en lo que escribe todo aquello tanto de lo que hizo y aprendió, como de lo que le dificultó hacer o aprender, de modo que no le queden aspectos por indagarse a lo largo del proceso realizado. Al respecto Sanmartí (2008) expresa que no basta con que sea el profesor quien corrija y explique la forma correcta de resolver una situación, sino que sea el mismo estudiante quien se evalúe a partir de instrumentos que el maestro diseña para tal fin.

En síntesis, al analizar los productos entregados, se encuentra que ambos equipos muestran dificultades a la hora de la interpretación de las tablas nemotécnicas de unidades macro y micro utilizadas en la guía, por lo que se debe intervenir, guiándolos en el proceso induciéndolos para que lleguen a conclusiones y generalizaciones, lo que permite afirmar que, en la investigación dirigida, no se puede desligar del todo la explicación del docente para la comprensión de procesos y procedimientos que implican operaciones lógico-matemáticas, aunque en este caso no se trata de una intervención magistral, sino una que involucra de manera activa a los estudiantes. A pesar

de los errores cometidos por ambos equipos, los resultados son muy satisfactorios, lo que permite inferir que los jóvenes de ambos equipos avanzan positivamente en la comprensión de los procedimientos, diferenciando y aplicando factores de conversión y factores molares, elementos que hacen evidentes las categorías de análisis MCE (subcategorías MCE-M, MCE-E, MCE-F), CPE (subcategorías CPE-E, CPE-FM, CPE-FC) y DCA (subcategoría DCA-EQ).