La actividad experimental como vía para la formación de un perfil científico
The experimental activity is considered as a way for the formation of a scientific profile
MSc. Ana Rosa González Contreras. Asistente. Universidad de Ciencias Pedagógicas “Enrique José Varona”. La Habana, Cuba.
Correo electrónico: anargc@ucpejv.rimed.cu
Recibido octubre de 2011 Aceptado diciembre de 2011
RESUMEN La educación constituye un sistema complejo de influencias, en el que participan todas las instituciones y las organizaciones de la sociedad cuyo propósito fundamental es la formación de la concepción científica del mundo, mediante la enseñanza de las ciencias, garantizando la preparación del individuo para la vida de acuerdo con las necesidades del desarrollo social, político y económico del país. A nivel mundial, y en Cuba en particular, el desarrollo continuo de la ciencia ha exigido una revalorización constante del sistema de enseñanza general y de la preparación de los profesores para lograr en los estudiantes una asimilación más completa del contenido de las ciencias. La educación cubana en todos los tiempos exige de un profesional altamente calificado, que contribuya con su desempeño a la formación de un hombre con una cultura general e integral, capaz de desafiar los retos que le impone la sociedad. El estudio de las ciencias y en particular de la Química por su carácter eminentemente teórico-experimental, contribuye a la formación de la concepción científica del mundo; por tal motivo, es una necesidad el empleo del método teórico-experimental en la asimilación consciente de los contenidos. La actividad experimental contribuye a la formación de un perfil científico y es más efectiva si los contenidos tratados teóricamente tienen una continuidad en las condiciones naturales, si son comprobados y aplicados en la práctica. Lo expuesto anteriormente, se corresponde con la necesidad, que tienen en la actualidad los docentes de lograr un mayor desempeño profesional pedagógico en el desarrollo de la asignatura, con énfasis en la orientación, la ejecución y el control de las actividades experimentales. PALABRAS CLAVE: actividad experimental, observación, experimentación. |
ABSTRACT Education constitutes a complex system of influences, in which all institutions and society organizations are involved with the purpose of forming a scientific conception of the world, through the teaching of sciences. This guarantees the preparation of the individual for life according to the social development needs. Around the world, particularly in Cuba, the fast and continuous development of science has demanded a constant validation of the general educational system and the teachers` preparation to achieve a more complete assimilation of the content of the sciences. The Cuban education of all times has demanded a highly qualified professional, to contribute with his performance to the formation of a man with a general comprehensive culture able to face the challenges imposed by society. To study all the sciences particularly chemistry is necessary because its experimental- practical character that contributes to the formation of the scientific conception of the world, so it is a need to use the experimental-theoretical method in the conscious assimilation of the contents. The experimental activity contributes to the formation of the scientific profile and it is more effective if they are verified and applied in practice. All this has to do with the need teachers have to achieve a better pedagogical, professional performance in the development of the subject with emphasis in orientation, fulfilment and control of experimental activities. KEY WORDS: experimental activity, observation, experimentation |
Las ciencias constituyen un elemento esencial de estudio a lo largo de la vida escolar. El poseer unos conocimientos mínimos en el campo de las ciencias ha pasado a ser una cuestión fundamental para todos los estudiantes y para los docentes que imparten ciencias, debido a la constante influencia que las principales áreas de la evolución de las mismas ejercen en la vida cotidiana.
En el mundo de hoy, los diversos fenómenos y procesos que existen, son debido al desarrollo vertiginoso de la ciencia y la técnica y constituyen un reto en la construcción del conocimiento científico del hombre. La búsqueda de soluciones a los fenómenos y procesos de naturaleza física, química y biológica hacen posible que el hombre domine, explote y se aproveche de ellos para su permanencia en la Tierra. La asignatura Ciencias Naturales constituye una ciencia teórica-experimental que desarrolla la observación y la experimentación como parte del método científico para el análisis concreto de los fenómenos y procesos.
En el proceso de enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales se lleva a vía de hecho el empleo de estos métodos mediante las actividades experimentales. La inclusión de estas en el programa de la asignatura posibilita la aprehensión de habilidades, hábitos y conocimientos duraderos en el estudiante, para que sea efectiva el profesional de la educación debe evaluar, junto con su colectivo pedagógico, las potencialidades que ofrece el contenido teórico para la experiencia. De ahí, entonces, resulta importante que el docente asuma con responsabilidad, tanto individual como social su autopreparación, debido a que contribuye a un mejoramiento en su desempeño profesional pedagógico en la orientación, la ejecución y el control de las actividades experimentales de la Química en la educación secundaria básica. En la educación Secundaria Básica una de las asignaturas donde se han realizado diferentes modificaciones al contenido, con el objetivo de lograr una mejor comprensión de este, permitiendo que se vinculen estos con hechos y fenómenos de la vida diaria, es la Química, la cual en el pasado curso 2011-2012 se combinó con la Biología (Química-Biología), ambas son ciencias naturales que contribuyen a la formación de una concepción científica del mundo, de un sistema de hábitos y de habilidades que se desarrolla con la participación activa del estudiante bajo la dirección del docente y donde el desarrollo del conocimiento ocurre mediante el contacto directo con los objetos y los fenómenos del mundo que lo rodea, a través de la realización de las actividades experimentales.
Por consiguiente, las actividades experimentales son tareas donde el estudiante vincula los conocimientos adquiridos teóricamente en la práctica, mediante la observación y la experimentación, posibilita la investigación y la búsqueda de soluciones a problemáticas relacionadas con la vida, propiciando la motivación por el aprendizaje. De ahí, la importancia de la definición de Colado J en su tesis doctoral, donde define actividad experimental como “un conjunto de tareas que vincula la teoría con la práctica, familiariza al estudiante con procedimientos intelectuales y manuales propios de la investigación científica mediante la observación y experimento, lo enfrenta a la búsqueda de solución a situaciones problemáticas relacionadas con la vida y que propicia la motivación por el aprendizaje”.(1)
A continuación se muestran cuatro actividades experimentales para la educación secundaria básica, las cuales son variantes que están elaboradas en función del contenido de la asignatura y que el docente puede realizar con sus estudiantes, teniendo en cuenta la metodología que exige para ello.
Actividad experimental 1
Confección de los útiles para el minilaboratorio.
Objetivo. Elaborar los útiles para la realización de las actividades experimentales.
Materiales. Latas de refresco (4), frascos de vidrio con tapa (3), alambres, tapones de goma, palitos de tendedera de madera (4), embudos lisos plásticos, tramos de goma.
Premisas metodológicas. Traer todos los materiales necesarios con antelación. La confección de cada uno de los útiles se realizará por grupos de 5, cada equipo debe tener en su puesto de trabajo la técnica operatoria para la elaboración de los útiles.
Bibliografía. Es la misma para todas las actividades.
- Pichs Paret, Gladys. Técnicas de Seguridad. La Habana, Cuba: Editorial Pueblo y Educación; 1988.
-Rionda Sánchez, Haydée. La técnica semimicro en las actividades experimentales de la Química. La Habana, Cuba: Editorial Pueblo y Educación; 1997.
Equipo 1. Confección de un mechero y de las pinzas para tubos de ensayo.
Confección del mechero de alcohol (Parte 1)
Actividades a desarrollar:
a) Toma un frasco de vidrio provisto de una tapa metálica con roscas.
b) Perfora con un clavo el centro de la tapa y agranda el agujero hasta que tenga de 8 a 10 mm de diámetro.
c) Alise este orificio y recorta en una lata metálica un trazo de 2,5 x 4cm. Enróllela en forma de tubo, cuyo diámetro se corresponda al del orificio realizado en la tapa.
d) Introduzca el tubo en el orificio y húndela 1cm y acopla el tubo al nivel de la tapa y a lo largo de su arista libre. La mecha puede hacerse con desperdicios de algodón o trozos de frazada.
Construcción de pinzas para tubos de ensayo (Parte 2)
Actividades a desarrollar:
1. Corta 1 trozo de alambre de 24 cm. Dobla el alambre alrededor de un cilindro de madera que tenga el mismo diámetro que los tubos de ensayo (3 vueltas). Retírelo.
2. Doble el otro extremo del alambre para emplearlo en forma de asa.
Nota. Ejecute las actividades y conteste las preguntas de la hoja de trabajo. Se evaluará en todo el transcurso de la actividad. Hoja de trabajo:
Parte 1:
Clasifique el mechero de alcohol por su utilización práctica. Mencione las reglas de seguridad para su utilización (mínimo tres).
Parte 2: 1. Utilizar un alambre de 5 mm de diâmetro. Doble el alambre y trata que adopte la forma circular. La base del soporte debe tener un diámetro mayor para que sea más estable. 1. Buscar una madera de 12 cm de largo, 8 cm de ancho y 1 cm de grosor.
2. Busca su centro trazando las dos diagonales del rectángulo que forma la pieza. Realiza un orificio de medio centímetro de diámetro alrededor del punto central.
3. Busca un palo o bastón de un diámetro igual al orificio practicado y de medio metro de largo.
4. Tendrás el palo o bastón con agujeros de 2 y 4 mm de ancho respectivamente, y a intervalos de 2 cm comenzando a 8 cm del centro al extremo.
5. Introdúcelo en la tabla y ya tienes el soporte. ¿Cuántas partes tiene un soporte? ¿Qué función tienen los soportes universales?
Equipo 3. Confección de un embudo separador.
Actividades a desarrollar:
1. Tome un pomo plástico transparente, al cual se le debe cortar el fondo.
2. Introduzca un tapón de goma atravesado por un absorbente. Junte este mediante una unión de goma a otro absorbente cuya punta debe tener un corte inclinado.
3. Coloque un palito de tendera o pinza en el tramo de goma.
Hoja de trabajo:
1. ¿Qué función tienen los embudos separadores? ¿Qué precisiones deben tenerse en cuenta para trabajar con ellos? Estudio independiente:
Consulte los apéndices 1 y 2 del libro de texto (Parte 1) y responda:
¿Qué reglas deben cumplirse para el trabajo con las sustancias? Resúmalas.
¿Cómo se clasifican los útiles de uso más frecuente en el laboratorio de Química?
Actividad experimental 2
Título. Sustancias puras. Propiedades físicas.
Objetivo. Describir las muestras de sustancias puras a través de sus propiedades físicas.
Materiales. Pomitos de penicilina (3), gradilla (1), muestras de sustancias (4): alambre de cobre, roca de mármol (carbonato de calcio), sal (cloruro de sodio) y agua.
Premisas metodológicas. Recordar los conocimientos adquiridos sobre los contenidos de sustancia pura y las propiedades físicas.
Utilización de los apéndices 2 y 3 que aparecen en el libro de texto (parte 1).
Actividades a desarrollar:
-Observa las muestras de sustancias puras. Conteste la pregunta 1 de la hoja de trabajo. Comprueba la solubilidad en agua de las muestras de sustancias. Responda la pregunta 2.
Hoja de trabajo:
1. Describa cada una de las muestras de sustancias a partir de sus propiedades físicas. Anótelas en una tabla elaborada por Ud.
2. ¿Cómo lo harías? Clasifica cada una de las muestras de acuerdo con su solubilidad en agua.
Estudio independiente:
Argumenta: una propiedad no siempre es suficiente para caracterizar una sustancia y distinguirla de otra.
Actividad experimental 3
Título. Las mezclas de las sustancias.
Objetivo. Clasificar las muestras de sustancias en sustancia pura, mezcla y disolución.
Materiales. Pomitos de penicilina (3), jeringuilla (1), agitador, muestras de sustancias (arena, alcohol, lechada de cal, azúcar).
Premisas metodológicas. Recordar las propiedades físicas (estado de agregación, solubilidad, color, temperatura de fusión, temperatura de ebullición).
Se divide el aula en cuatro equipos, cada uno con uno muestra de sustancia (equipo 1: arena; equipo 2: alcohol; equipo 3: lechada de cal y equipo 4: azúcar).
Recordar conceptos de sustancia pura, mezcla y disolución. Clasificación de las mezclas y de las disoluciones, según su estado de agregación. Actividades a desarrollar:
-Observa las muestras de sustancias. Anote las propiedades físicas de cada una.
-Añada a cada muestra 3 ml de agua. Agite. Responda la pregunta 1 de la hoja de trabajo.
-Observe detenidamente cada mezcla formada y clasifique cada una de acuerdo con su solubilidad en agua. Responda la pregunta 2 de la hoja de trabajo.
Al concluir la actividad experimental, responda el resto de las preguntas que aparecen en la hoja de trabajo.
Hoja de trabajo:
1. Clasifique cada muestra en mezcla homogénea y mezcla heterogénea.
2. ¿Ocurrió alguna transformación en las propiedades de las sustancias cuando se formaron las mezclas?
3. ¿Por qué es necesario conocer las propiedades de las sustancias?
4. ¿Consideras que la mezcla formada por Ud. es una disolución? En caso afirmativo señale soluto y disolvente.
Estudio independiente:
Argumenta la afirmación siguiente:
Las propiedades de las sustancias que constituyen una mezcla casi siempre se conservan en ellas.
Actividad experimental 4
Título. Separación de los componentes de una mezcla por decantación.
Objetivo. Describir la separación de los componentes de una mezcla por decantación a partir de las propiedades de las sustancias.
Materiales. Pomitos de penicilina (4), agitador (1), embudo separador (2), soporte universal (2), aro o anilla, (2), muestras de sustancias.
Premisas metodológicas:
Recordar los contenidos relacionados con la operación decantación: útiles, tipos de decantación, función, propiedades de las sustancias.
Tener en cuenta el diagrama de trabajo.
Dividir el aula en cuatro equipos de cinco estudiantes cada uno.
Actividades a desarrollar:
Parte 1:
-Se tienen las muestras de sustancias siguientes:
(1) arroz, (2) agua. (1) arena, (2) agua. (3) sacarosa. Responda la pregunta 1 de la hoja de trabajo.
-Añade una pequeña cantidad de la sustancia (2) en la (1). Agita y anota lo ocurrido.
Conteste la pregunta 2 de la hoja de trabajo.
-Mezcle el resto de las sustancias que le quedó en los pomitos de penicilina y añádele un poquito de sacarosa. Agita. Observa y describe lo ocurrido. Responda la pregunta 3 de la hoja de trabajo.
-Proceda a separar los componentes de la mezcla según la operación seleccionada.
Recuerda la Fig. 1.9 del libro de texto). Conteste la pregunta 4 de la hoja de trabajo.
Parte 2:
-Dadas los siguientes pares de sustancias: (1) aceite, (2) agua.
(1) vinagre, (2) agua.
Responda la pregunta 5 de la hoja de trabajo.
-Repite el paso 2 de la parte 1 con las nuevas muestras de sustancias. Conteste la pregunta 6 y 7 de la hoja de trabajo.
-Realice la separación de los componentes teniendo en cuenta las propiedades de las sustancias (apóyate en la Fig. 1.10 del libro de texto). Conteste la pregunta 8 de la hoja de trabajo.
Hoja de trabajo:
1. ¿Qué propiedades tienen cada una?
2. ¿Qué tipo de mezcla observas? ¿Se conservan las propiedades de los componentes en la mezcla?
3. ¿Cómo procederías a separar la arena y el arroz del agua teniendo en cuenta sus propiedades? Represente el diagrama de trabajo.
4. ¿Para que se realiza esta operación?
5. Caracteriza las propiedades de cada una.
6. ¿La mezcla anterior puede ser separada igual que la operación que Ud. realizó en la parte 1? Explique su respuesta.
7. Proponga la operación que utilizaría para separar los componentes de la mezcla. Represente el diagrama de trabajo.
8. ¿Para que se lleva a cabo esta operación?
Estudio independiente:
Redacta un párrafo donde expongas tu criterio sobre la importancia de las mezclas para la vida del hombre. Para el estudio de las actividades experimentales en Química se requiere de la combinación del estudio teórico y de una ejercitación adecuada que se materializan en una correcta orientación, ejecución y control de estas, por parte del docente, que a su vez permita a los estudiantes el desarrollo de habilidades y la adquisición de conocimientos sólidos y duraderos, que pueden ser aplicados en situaciones que se producen en la vida diaria. Las variantes o alternativas constituyen una opción para la adquisición de conocimientos, hábitos y habilidades en los docentes y en los estudiantes, las cuales pueden ser modificadas y delimitadas constantemente a partir de las reformas que se vayan aplicando. (1)COLADO J. Estructura Didáctica para las actividades experimentales de las Ciencias Naturales en el nivel medio. [Tesis en opción al Grado Científico de Doctor en Ciencia Pedagógicas]. La Habana, Cuba: Instituto Superior Pedagógico “Enrique José Varona”; 2003. GARCÍA L. El modelo de Secundaria Básica en Cuba. Fundamentos teóricos para su currículo. Curso 3. Evento Pedagogía 2005. La Habana, Cuba: Ministerio de Educación; 2005.
GRANADOS L, ET AL. Desarrollo del desempeño profesional pedagógico desde las acciones de la formación de emergentes de maestros primarios. Evento Pedagogía 2007. La Habana, Cuba: Ministerio de Educación; 2007.
HEDESA Y, ET AL. Libro de texto Química. Secundaria Básica. Parte 1. La Habana, Cuba: Editorial Pueblo y Educación; 1991.
MC PHERSON M, BOSCH R, RED Z. Proyecciones para la Secundaria Básica Cubana actual. Curso 12. Evento de Pedagogía 2011. La Habana, Cuba: Sello editor Educación Cubana; 2011.
PICHS G. Técnicas de seguridad. La Habana, Cuba: Editorial Pueblo y Educación; 1988.
RIONDA H. La técnica semimicro en las actividades experimentales de la Química. La Habana, Cuba: Editorial Pueblo y Educación; 1997. Introducción
Desarrollo
Conclusiones
Referencias
Bibliografía