The mirror

Los datos obtenidos a partir de la aplicación del cuestionario a los estudiantes de grado 9- 1 fueron analizados teniendo en cuenta la correspondencia entre las preguntas y sus respuestas, según el tipo de pregunta abierta o de selección con respuesta única o múltiple, se registran los resultados de acuerdo al número de estudiantes que hayan marcado cada ítem seleccionado. Para cada aspecto indagado (1. Aspectos socioculturales. 2. Respecto a la enseñanza de la química. 3. Respecto al aprendizaje de la química. 4. Las concepciones de los estudiantes sobre el tópico específico) se establecieron grupos de respuestas comunes en cada categoría epistemológica, de acuerdo con la fundamentación teórica y epistemológica asumida previamente por el investigador. El análisis general sintetiza las respuestas que se obtuvieron de los estudiantes en forma porcentual, que dan cuenta de sus principales características; en algunos casos se incluyen respuestas textuales para proporcionar una información completa y de mayor claridad. El análisis de los resultados de los estudiantes permitió categorizarlos e indicar sus porcentajes, aunque ello no revistió en sí mismo un interés cuantitativo.

Respecto al análisis de las preguntas que se recogen en la indagación de concepciones de los estudiantes sobre el núcleo de la discontinuidad de la materia de acuerdo a Pozo y cols, 1993, 1995, 1998) se analizarán las dificultades específicas para comprender el esquema conservación de la materia, el esquema de la conservación de la masa y el modelo de partículas.

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Resultados de la aplicación del cuestionario a los estudiantes

Los resultados obtenidos a partir de la aplicación del cuestionario a los estudiantes permitieron identificar las características de los estudiantes en relación a los aspectos socioculturales, expectativas e intereses acerca de la enseñanza y el aprendizaje de la química. En adelante se hará descripción detallada de cada uno de los aspectos indagados.

Aspectos socioculturales

Un primer elemento que se aborda en esta encuesta tiene que ver con la identificación de los antecedentes sociales y culturales de los estudiantes. Los resultados arrojaron que los 34 estudiantes encuestados pertenecen a la comuna (20) ubicada en el sur occidente del municipio de Santiago de Cali, es decir, son estudiantes que viven en la zona baja y alta de la ladera de Siloé. Esta zona se caracteriza por tener un estrato sociocultural entre 1 y 3. Adicionalmente, sus familiares no cuentan con contratos laborales formales, sino, que están formando parte de la informalidad (servicio doméstico, vigilancia, plomería, ventas ambulantes, entre otras). De otro lado, no cuentan con una amplia infraestructura vial por lo que el servicio de transporte para ellos se dificulta.

En cuanto al nivel de escolaridad de sus padres, encontramos que el (5.88%) termino la educación primaria; el (58.82%) la educación básica secundaria; los Estudios técnicos solo el (2.94%); estudios superiores el (23.5%); estudios post-graduales de maestría el (2.94%) y, el (5.88%) no tuvo escolaridad.

Los estudiantes de grado 9° de la Institución Educativa se encuentran en un rango de edades entre los 13 – 18 años: 13 años (3%); 14 años (15,2%); 15 años (57,6%); 16 años (18,2%); 17 años (3%) y 18 años (3%). La muestra se caracterizó por estar conformada por (13) mujeres y (21) hombres.

En relación con el interés de los estudiantes por continuar la educación superior encontramos que el 94,11 % desea ir a la universidad a desarrollar sus estudios universitarios, el (2.94%) de ellos no quiere hacerlo, y, el (2.94%) no respondió la pregunta. En este sentido, los resultados nos permitieron comprobar que el proyecto educativo Institucional (PEI) a pesar de estar desactualizado, aún se mantiene la misma tendencia. No obstante, los resultados en los últimos años son más alentadores en cuanto a su nivel de escolaridad y los deseos por acceder a la educación superior.

92 Sobre la enseñanza de la química

Un segundo aspecto indagado en los estudiantes tiene que ver con las formas de enseñanza y los contenidos enseñados en la escolaridad previa como prerrequisitos para la enseñanza del tópico de la discontinuidad de la materia.

 Las formas más frecuentes de enseñanza de la química

En relación a las formas de enseñanza los resultados permitieron considerar que las actividades educativas desarrolladas en el aula por parte de los profesores de química dejan ver que las (5) formas más frecuentes de enseñar química en orden decreciente de acuerdo a la escogencia fueron: En primer lugar, destacan el trabajo grupal e individual (67.7%), en segundo lugar, una enseñanza que valora el uso educativo de la evaluación (64.7%), en tercer lugar (58,9%), señalan que sus profesores enseñan con buen trato (amor, paciencia, dedicación, tranquilidad, hablando con ellos y los compañeros), en un cuarto lugar, por medio de situaciones problema de fenómenos cotidianos (56%) y en un quinto lugar, de forma profesional, creativa e innovadora (52,9%).

En consecuencia, se podría afirmar que la perspectiva teórica sobre la enseñanza asumida por los profesores de ciencias en la institución educativa podría ser tendiente hacia un enfoque desde el constructivismo sociocultural. Naturalmente, este se caracteriza cuando los aprendizajes son situados en contexto siendo una de las estrategias pedagógicas el uso situaciones problemas de fenómenos cotidianos, entre otras, de acuerdo a los estudiantes los profesores se caracterizan por una enseñanza creativa e innovadora. Hay un énfasis en el aprendizaje guiado y cooperativo, por lo cual los estudiantes se interesan en un profesor que explique y monitoree el trabajo individual y colectivo de los aprendices, consideran que el profesor favorece con su trato a los estudiante un clima de aprendizaje dialógico. Desde este enfoque constructivista la evaluación cobra una gran importancia en los procesos de aprendizaje, en este sentido los estudiantes valoran el uso educativo de la evaluación por parte de los profesores en relación a su carácter dinámico, diverso y en contexto.

 Los contenidos de química enseñados en la escolaridad previa

Respecto a los contenidos previamente enseñados, se indica que la selección de los contenidos científicos que se van a enseñar en la escuela primaria y secundaria juegan un papel clave en la enseñanza de la química. Por lo tanto, es imprescindible identificar

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cuáles han sido los conocimientos prerrequisitos que fueron estudiados en la escolaridad previa con el propósito de organizar el currículo vertical y horizontal de la química. Así pues, el análisis a esta pregunta nos arroja una información relevante.

En cuanto a los conocimientos prerrequisito estudiados en años anteriores al grado noveno, los estudiantes respondieron de la siguiente manera: En la gran mayoría de los estudiantes en sus respuestas se encuentran que el (76.5%) de los estudiantes recuerda que le enseñaron los elementos químicos, el (70.6 %) refieren al modelo simple de partículas. En un segundo grupo los estudiantes responden en su mayoría que se les ha enseñado el manejo de instrumentos de laboratorio (58.9%), los compuestos químicos (52.9%), reacciones químicas (47.1%), y en porcentaje menor de estudiantes se encuentra que les han enseñado la tabla periódica (35.3%), soluciones (23.5%), fórmulas químicas (23.5%) y estructura atómica (11.8%).

A partir de dichos resultados se pudo verificar que los contenidos estudiados no están alineados con la propuesta de diseño de SEA del tópico de la discontinuidad de la materia, ya que, a pesar de que los tópicos mencionados por los estudiantes no se alejan de los conceptos o nociones del currículo prescrito por las directrices ministeriales, éstas si se alejan de las decisiones de diseño que toma el investigador en cuanto a la necesidad de abordar previo a la enseñanza del núcleo de la discontinuidad de la materia. De ahí, que para andamiar el aprendizaje conceptual de los tópicos del currículo de química en la escuela secundaria se considere necesario que el profesor tenga en cuenta seleccionar, secuenciar y temporalizar la enseñanza del núcleo conceptual de la discontinuidad.

Siendo la intención del investigador indagar en los estudiantes si los contenidos disciplinares enseñados en años anteriores corresponden a los conocimientos prerrequisitos que según la literatura en educación en química deben de ser los enseñados previamente. Se consideran conocimientos base las propiedades físicas de la materia y los estados de agregación de la materia, a partir de los cuales se construirían los nuevos conocimientos vinculados al núcleo de la discontinuidad de la materia.

Sin embargo, los resultados obtenidos indican que dichos conocimientos no fueron mencionados por los estudiantes. Esto es notorio puesto que el currículo institucional en cuanto a los contenidos propuestos para los niveles de escolaridad de básica primaria y primeros años de básica secundaria son contenidos que se plantean para la enseñanza,

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esto refleja la poca importancia y significancia que han tenido en los aprendizajes logrados por los estudiantes.

Sobre el aprendizaje de la química

El tercer aspecto indagado a los estudiantes fue aspectos vinculados con los aprendizajes de los estudiantes, a partir del cual se obtiene sobre los intereses, expectativas, conocimiento acerca de la enseñanza y el aprendizaje de la química.

 ¿Para qué quieren los estudiantes que les enseñen química?

En relación a esta pregunta los estudiantes podían seleccionar según el nivel de importancia las principales finalidades de la enseñanza de la química. De ahí, que se hayan obtenido los siguientes resultados:

La gran mayoría de los estudiantes le asignan un alto grado de importancia al conocimiento de los diferentes elementos que existen en nuestro planeta y al aprender a utilizarlos (76.5%), para ampliar mis conceptos y aprendizaje (76.5%), al aplicar los conocimientos en algo que puede tener una productividad a futuro en un (61.8 %). En un grado intermedio de importancia está en un (44.1%) conocer los procesos que se dan en los cambios atómicos y moleculares de la materia, al mismo tiempo que, interpretar los fenómenos o procesos químicos del mundo. En este mismo grado los estudiantes en un (38.2 %) quieren saber la composición de la materia y en un (35.3%) la del medio en que vivimos al igual que para saber y reconocer compuestos venenosos, tóxicos y peligrosos para el hombre. En último lugar, con un porcentaje mínimo los estudiantes prefieren que les enseñen química para experimentar (29.4%), el (23,5%) para saber las diferentes reacciones con varios elementos y realizar inventos, para tener una mejor calidad de vida con un (14.7%), con un (8.8%) para saber sobre los compuestos, (5.88%) resolver ejercicios y ningún estudiante (0%) desea estudiar química para aprender a despejar ecuaciones.

El interés educativo que tienen los estudiantes por la química muestra un desarrollo especial, ya que, los estudiantes prefieren unos conocimientos que puedan ser aplicados a situaciones y contextos reales en donde éstos puedan ser útiles y productivos. De la misma manera, valoran la disciplina ya que les permite ampliar sus conocimientos para interpretar los fenómenos o procesos de cambio físico y químico a nivel submicroscópico, es decir, a nivel de los cambios atómicos de la materia. Esto nos deja ver la importancia

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que ellos le otorgan actualmente a los conocimientos provenientes de la comunidad científica.

 Formas de enseñanza de la química valoradas por los estudiantes

Los estudiantes de grado noveno han indicado como la forma más eficiente de enseñanza al desarrollo de las practicas científicas considerándolas como un valioso instrumento para mediar el aprendizaje (la más destacada es el desarrollo de prácticas de laboratorio, 88.23%). En un segundo lugar, se conserva un fuerte vínculo con la manipulación de sustancias y compuestos químicos marcando un alto interés (58.8%) por el desarrollo de los procedimientos que intervienen en un experimento, lo que destaca el interés por las actividades de corte instrumental directamente emparentadas a un modelo pragmático de enseñanza de las ciencias.

En un tercer lugar, se evidencia que los estudiantes optaron en un (52.94%) por establecer una vinculo sinérgico entre la teoría proveniente del lenguaje social científico y la práctica experimental como otra de las maneras eficientes para acceder al conocimiento y la comprensión conceptual de los tópicos del currículo de la química.

En cuarto lugar, se encuentra que los estudiantes consideran que les enseñaran a partir de la manipulación de compuestos químicos (50%), seguido de un quinto lugar (47.1%), que les enseñaran de manera más comprensible (con métodos más prácticos y útiles en su quehacer).

A partir del análisis a la anterior respuesta, destacamos desde nuestra perspectiva que el desarrollo de las prácticas científicas no puede quedar solo en la implementación de prácticas experimentales. Más bien, en el desarrollo de un conjunto de actividades orientadas al proceso de indagación (desempeño del trabajo científico y la comprensión del conocimiento). Así pues, los estudiantes utilizarían el conocimiento científico en lugar de memorizar un conjunto de pasos algorítmicos en el laboratorio de química.

 Dificultades y limitaciones para el aprendizaje de los tópicos del currículo de la química

Dentro del marco del aprendizaje de los estudiantes se planteó la necesidad de indagar cuales eran las principales dificultades y obstáculos que ellos tenían frente a los tópicos o nociones del currículo de química. De ahí, que los estudiantes en su gran mayoría

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consideraron que la dificultad más grande estaba en el desarrollo de los esquemas conceptuales de la química (61.76%) y en el aprendizaje de los conceptos (58.82%), en un segundo lugar, con un (26.47%) los estudiantes consideran que se les dificulta explicar los fenómenos usando el nivel submicroscópico y también, en representar simbólicamente los fenómenos químicos a nivel macroscópico y submicroscópico. Finalmente, una tercera dificultad indicada se encuentra tanto en desarrollar las experiencias prácticas en el aula o en el laboratorio de química (17.6%) como en describir a nivel macroscópico explicar las propiedades físicas de la materia (14.7%).

En este sentido, los resultados nos arrojan la necesidad de atender dichas dificultades conceptuales, epistemologías y ontológicas a partir de las cuales los estudiantes organizan su conocimiento de sentido común. De hecho, las investigaciones que se han adelantado nos plantean la necesidad de organizar el currículo de la química en torno a los tres núcleos conceptuales de la química a través de los cuales se intenta superar dichas dimensiones de cambio conceptual, ontológico y epistemológico propias del lenguaje científico.

 Intereses de los estudiantes por los contenidos de la química

En relación con los intereses que tienen los estudiantes por conocer acerca de la química encontramos que los resultados arrojados en el cuestionario evidencian un interés general por aprender fórmulas para preparar productos (58.82%). Esto refleja quizás un interés y una aproximación de la comunidad estudiantil por la selección e ingreso a los estudios de la media técnica a partir de las especialidades (ej., procesamiento de alimentos). En el segundo lugar, los estudiantes optaron por elegir el estudio de los procesos químicos (50%) y la estructura del átomo alcanzando un (50%). En tercer lugar, se lo atribuyeron al estudio de los fluidos (41.18%). Como se observa, los porcentajes para el estudio de la discontinuidad de la materia (32.35%), el lenguaje de la química (26.47%) y, el modelo de partículas (17.64%) presentan un interés intermedio.

De ahí, que podamos interpretar que los estudiantes prefieren el estudio de los contenidos que puedan ser útiles y productivos para ellos. Como se mencionaba en líneas anteriores, quizás su interés se deba a la necesidad de mejorar su calidad de vida a través de la inserción en el ámbito laboral o también, al uso de la química para la vida cotidiana. De hecho, los contenidos que brindan la oportunidad de describir, interpretar y representar los fenómenos físicos y químicos del mundo son de preferencia intermedia. Esto puede

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ser explicado a causa de que ellos desconocen los propósitos que la investigación educativa le ha otorgado a la enseñanza de la química en la educación primaria y secundaria.

 Formas de organizar el aula

Se destaca la importancia que el campo de la educación en ciencias y en consecuencia, los lineamientos curriculares le asignan a las formas de organizar o estructurar el aula de química. Desde luego, que este también ha sido un principio de diseño clave para lograr la motivación y el interés por estudiar la química, al mismo tiempo, que para el logro de mejores resultados de aprendizaje en los estudiantes singulares. En este sentido, los resultados nos permiten evidenciar que los estudiantes en un (50%) prefieren una organización en pequeños grupos de discusión para la explicitación de sus puntos de vista, mientras que un (41.18%) prefiere las exposiciones grupales. Finalmente, un (29.41%) opta por una rutina de organización en gran grupo.

 Aspectos claves para andamiar el aprendizaje de los tópicos del currículo de la química

Dentro de los aspectos más relevantes para los estudiantes en relación con el interés del campo en la educación en ciencias, en especial de la línea de los estudios de diseño se encuentra la selección por parte del profesor de las estrategias pedagógicas más eficientes para alcanzar los objetivos de enseñanza del contenido específico, y en consecuencia, de la comprensión conceptual e integrada de los tópicos del currículo de la química por parte de los estudiantes. Así pues, se encontró que las respuestas estuvieron focalizadas en cinco aspectos:

(a) En primer lugar, el (70.59%) de los estudiantes le asignan un nivel (4) de importancia (muy importante) al desarrollo de prácticas científicas, tales como: el planteamiento de hipótesis, elaboración de diseños experimentales y el desarrollo de prácticas experimentales. Seguido del (35.3%) a la explicación de los fenómenos naturales, en un (26.5%) al planteamiento de situaciones problema del mundo real, el (23.5 %) a conocer las ideas previas de los estudiantes y, en un (58.8%) a los conceptos, teorías, definiciones y hechos científicos.

(b) En segundo lugar, los estudiantes asignan como importante (nivel 3) a los conceptos, teorías, definiciones y hechos científicos en un (26.5%), al

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conocimiento de las ideas previas de los estudiantes (47.1%), el (50%) al planteamiento de situaciones problema del mundo real, asimismo, a la explicación de los fenómenos naturales (38.23%) y el (14.7%) al desarrollo de prácticas científicas, tales como: el planteamiento de hipótesis, elaboración de diseños experimentales y el desarrollo de prácticas experimentales.

(c) En un tercer lugar, los estudiantes consideran de poca importancia (nivel 2) a los conceptos, teorías, definiciones y hechos científicos en un (5.9%), al conocimiento de las ideas previas de los estudiantes (8.8%), al planteamiento de situaciones problema del mundo real (8.8%), asimismo, a la explicación de los fenómenos naturales (14.7%) y el (0%) al desarrollo de prácticas científicas, tales como: el planteamiento de hipótesis, elaboración de diseños experimentales y el desarrollo de prácticas experimentales.

(d) En un último lugar, los estudiantes que consideran sin importancia. Es decir, le asignan un valor porcentual de (2.9%) a todos los ítems (los conceptos, teorías, definiciones y hechos científicos en un al conocimiento de las ideas previas de los estudiantes, al planteamiento de situaciones problema del mundo real, a la explicación de los fenómenos naturales y al desarrollo de prácticas científicas, tales como: el planteamiento de hipótesis, elaboración de diseños experimentales y el desarrollo de prácticas experimentales.

 Concepciones alternativas de los estudiantes acerca del tópico de la naturaleza corpuscular de la materia y esquemas conceptuales de la química

Se presenta finalmente un cuestionario que tiene como propósito indagar las concepciones alternativas respecto a tres aspectos claves: los esquemas conceptuales de conservación de la materia y la masa y por el otro, el modelo de partículas. Las primeras preguntas se ubicaron en una misma categoría (1) para identificar las dificultades que tienen los estudiantes para comprender el esquema de la conservación de la materia en los cambios de estado y en el contexto de la vida cotidiana. De ahí, que se haya realizado el análisis de las primeras dos preguntas:

 Categoría 1: Conservación de la materia: Dificultades específicas para comprender la conservación de la materia: los cambios de estado en contexto de vida cotidiana (Pozo y cols, 1993)

99 Preguntas 1 y 2

Cuando en el aula de química se habla de propiedades físicas de la materia desde el punto