Perfeccionamiento del sistema de habilidades de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo
Enviado por margarita
Improvement of the system of abilities of the General and Analytic Chemical subject for the Agricultural Engineer starting from the precision of their method Instructive Educational Developer
En este trabajo se expone el perfeccionamiento del diseño del sistema de habilidades de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo en Cuba, a partir de la precisión y fundamentación de su método Instructivo Educativo Desarrollador, el cual constituye la síntesis del método de la ciencia Química, el método de la profesión del agrónomo y los métodos de enseñanza aprendizaje. Se utiliza como sustento teórico el Modelo Holístico Configuracional de la Dinámica de la Educación Superior.
La asignatura Química General y Analítica debe proporcionar conocimientos, habilidades y valores para la formación profesional del Ingeniero Agrónomo, repercutiendo en aspectos de gran actualidad en la especialidad como son la formación humanística, la formación científica, el cuidado del medio y la rama biotecnológica.
En la cotidiana tarea de hacer cada vez más eficiente el proceso docente educativo, se perfeccionó el diseño del sistema de habilidades tomando como punto de partida el Modelo Holístico Configuracional de la Dinámica de la Educación Superior propuesto por Álvarez (1999a y 1999b) y Fuentes et al. (1998). En función de las particularidades del objeto de estudio de la didáctica, el proceso docente educativo (sistema de procesos consciente, holístico y dialéctico), dicho modelo hace uso para explicarlo de un enfoque holístico y de un sistema de categorías (componentes, configuraciones y eslabones).
El modelo asume como componentes organizativos del proceso docente educativo incluyen tres sistemas de procesos: el componente académico, el componente laboral y el componente investigativo. Éstos, a su vez, se identifican con las formas de enseñanza-aprendizaje, las cuales pueden adoptar distintas tipologías. La forma académica incluye la conferencia, clase práctica, seminario, práctica de laboratorio, etc.; la forma investigativa el trabajo de curso y el trabajo de diploma y la forma laboral, la práctica laboral. El medio de enseñanza-aprendizaje constituye el componente no organizativo del proceso.
Los eslabones son complejos estadíos o momentos del proceso docente-educativo, también de naturaleza procesal, que al tener en su centro a los sujetos participantes y como esencia la actividad y la comunicación, se diferencian por las características del quehacer de dicho sujeto, en tanto, por la naturaleza holística y dialéctica del proceso del que forman parte, se integran y se relacionan dinámicamente (Álvarez, 1999a).
La estructura particular de los componentes determina la lógica interna del objeto (eslabones: diseño y proyección del proceso, motivación del contenido, comprensión del contenido, sistematización del contenido y evaluación del proceso docente educativo).
Una configuración es la integración de múltiples elementos dinámicos en torno a un sentido psicológico específico, pudiéndose integrar una configuración dentro de otra, no como elementos diferentes que se integran, sino como partes de un nivel cualitativo de organización psíquica (González, 1995). En la medida que el problema, objeto, objetivo, contenido, el método y el resultado del proceso son personalizados por los sujetos éstos se van configurando formando una configuración de orden mayor: el proceso docente educativo, de ahí que se consideren configuraciones.
Tomando en consideración que el método es la configuración más dinámica, la cual es síntesis en cada eslabón, de las restantes configuraciones; conviene detenerse en la precisión del Método Instructivo-Educativo-Desarrollador de la asignatura de referencia.
Este modelo sugiere que el Método Instructivo Educativo Desarrollador de una asignatura o disciplina ha de ser la síntesis de los métodos de la ciencia, arte o tecnología de que se trate, el método de la profesión y los métodos de enseñanza aprendizaje.
En este trabajo se aborda el perfeccionamiento del sistema de habilidades de la asignatura a partir de la precisión de su método Instructivo Educativo Desarrollador y tomando como sustento teórico el Modelo Holístico Configuracional de la Dinámica de la Educación Superior.
El Método Instructivo-Educativo-Desarrollador en el proceso docente educativo de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo
Sobre la base de que el Método Instructivo-Educativo-Desarrollador se constituye en la concreción, al nivel de la asignatura, de la lógica del proceso docente-educativo y en la que subyacen, la lógica de la ciencia, la lógica de la profesión y la lógica del proceso de enseñanza-aprendizaje, lógicas que a su vez subyacen en el método correspondiente (Fig. 1), se procedió a investigar las etapas de cada uno, las cuales se muestran en la figura 2.
El método que caracteriza como actúa el Ingeniero Agrónomo es la dirección del sistema de producción para obtener elevados rendimientos agrícolas de los productos que demanda la sociedad; con el menor uso de recursos, preservando y mejorando el medio natural y aplicando soluciones alternativas de desarrollo sostenible en la unidad de base. (Gómez, 1996 y Cedeño, 1999) . Éste transita por las etapas de diagnóstico, organización, ejecución y aplicación, y evaluación del Sistema de Producción Agropecuario.
Si se pretende que el egresado sea capaz de resolver los problemas de la producción agropecuaria con independencia y creatividad, que aplique soluciones alternativas de desarrollo sostenible en la unidad de base, el método fundamental de enseñanza-aprendizaje ha de ser el problémico.
El método problémico (Majmutov, 1983) transita por las etapas de análisis de la situación problémica, planteamiento problémico, actualización de los conocimientos y habilidades, búsqueda de la solución, hallazgo de la solución y comprobación de la solución. Estas etapas son integradas por Álvarez (1999) en tres: Surgimiento de la situación problémica, solución de la situación problémica, y ejercitación y transferencia.
El método de la ciencia Química transita por las etapas de observación de los sistemas físico-químicos y la experimentación con ellos, determinación de sus rasgos esenciales, generalización de los rasgos esenciales en forma de conceptos, leyes y teorías, formulación de hipótesis para explicar la razón de cada ley, la elaboración de teorías al confirmarse las hipótesis y la aplicación de éstas a la solución de nuevos problemas teóricos y experimentales de la Química.
Se puede observa como estos tres métodos siguen una lógica inductiva- deductiva y de abstracción- concreción y como entre sus etapas se dan, desde el punto de vista lógico, relaciones que, sin pretender agotar este aspecto, se han identificado como punto de partida para la fundamentación y precisión del Método Instructivo-Educativo-Desarrollador de la asignatura. Dichas relaciones se explican a continuación:
Cuando el agrónomo diagnostica la situación de productividad de los suelos, el rendimiento de los cultivos y los factores que lo afectan, utiliza los procedimientos de observación y experimentación, utilizados por los químicos, los cuales también están presentes en la etapa de análisis de la situación problémica. (Fig. 3).
Seguidamente, de acuerdo con el diagnóstico, prevé la utilización de diferentes técnicas y tecnologías y establece pronósticos de los posibles resultados a obtener. Las acciones que siguen en la Química a la observación y la experimentación (determinación de los rasgos esenciales de los procesos químicos, generalización de éstos en las leyes de la Química y la formulación de hipótesis para dar explicación dichas leyes) se corresponden de manera lógica con el pronóstico.
En relación con el método problémico, la etapa de planteamiento problémico se relaciona con las etapas de determinación de rasgos esenciales y de generalización, pues el hecho de encontrar regularidades en los procesos químicos, trajo a la ciencia un nuevo problema, el de hallar la explicación a las regularidades observadas.
También las etapas de actualización de los conocimientos y habilidades y búsqueda de la solución, se relacionan con la formulación de hipótesis de la Química. Los químicos al buscar la explicación teórica a las leyes formularon explicaciones conocidas como hipótesis, para lo cual hicieron uso de los conocimientos y habilidades de la ciencia hasta ese momento. (Fig. 4).
De acuerdo con el diagnóstico y el pronóstico, el agrónomo planifica las tareas que le permiten aplicar las tecnologías apropiadas, así como los recursos (materiales y financieros), organiza la producción, establece planes con fecha de culminación y con los recursos necesarios. Posteriormente, ejecuta y aplica los planes, y aplica las tecnologías apropiadas. Semejante fue el proceder de los químicos, al buscar la explicación teórica a las leyes y como resultado elaborar las distintas teorías químicas, y del alumno, cuando busca y halla la solución a un problema. (Fig. 5).
Por último, este profesional, aunque controla durante todo el proceso la ejecución de los planes y la aplicación de las tecnologías apropiadas, es al final del mismo cuando evalúa los resultados obtenidos, previstos en el pronóstico. De manera semejante los químicos comprueban la veracidad de las teorías químicas y el estudiante el resultado de la solución del problema. (Fig. 6).
Si se tiene en cuenta el procedimiento experimental de la ciencia, también es posible precisar relaciones lógicas con el método de la profesión y con el método problémico, que por ser evidentes no requieren explicación. (Fig. 7).
Además, en la dinámica de estos procesos ocurre que frente a un nuevo problema de la producción, el agrónomo aplica la experiencia obtenida en la solución de los problemas anteriores. Esta misma lógica siguen los químicos cuando aplican las teorías químicas a la solución de nuevos problemas de la ciencia y el alumno cuando sistematiza los conocimientos y habilidades asimiladas mediante la ejercitación y transferencia. (Fig. 8).
Pero, ¿Cómo deviene el Método Instructivo Educativo Desarrollador de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo, en el cual subyace su lógica, en síntesis del método de dirección del Ingeniero Agrónomo, el método de la Química y el método problémico? Las relaciones identificadas permitieron precisar que:
De acuerdo con el objeto de estudio de la Química General y Analítica (los sistemas físico-químicos de interés agropecuario y los métodos analíticos para su determinación cuantitativa) y las relaciones identificadas, se infiere el papel de la observación y la experimentación en la introducción del nuevo contenido, procedimientos que permiten el planteamiento de problemas y que tributan al diagnóstico.
Sobre la base de la observación y la experimentación, y utilizando los conocimientos y habilidades adquiridos en la enseñanza precedente, fundamentalmente de los conceptos y teorías acerca de la estructura de la sustancia y el lenguaje de la Química expresado en las fórmulas y ecuaciones químicas, el alumno puede determinar los rasgos esenciales del objeto.
Es necesario tener en cuenta que el estudiante ya debió haber adquirido las bases de la Química en la enseñanza media, pero con un nivel de profundidad menor. Esto significa que las hipótesis que será capaz de formular estarán en correspondencia con los conocimientos y habilidades que posea y con la complejidad del contenido, cuya construcción constituyó para la ciencia, en muchos casos, un largo y difícil camino.
La elaboración de hipótesis por el alumno debe ocupar dos momentos fundamentales: cuando se busca la explicación a los objetos y fenómenos observados y cuando aplica las generalizaciones a la solución de problemas teóricos y experimentales, especialmente cuando analiza el problema planteado.
Al buscar el método general que sigue la lógica que ha sido explicada, se encontró que la caracterización de un objeto implica su observación (entendiendo la misma en un sentido amplio, que puede incluir experimentación), y la determinación de los rasgos esenciales del objeto, lo cual permite hacer generalizaciones.
Pero, en la caracterización de un objeto a un nivel productivo, se precisa aplicar las generalizaciones a la solución de problemas particulares. Por esto se debe entender la caracterización del objeto de estudio de la asignatura hasta un nivel de aplicación.
Lo anterior permitió precisar que el Método Instructivo Educativo Desarrollador de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo es la Caracterización de los sistemas físico-químicos de interés agropecuario y los métodos analíticos para su determinación cuantitativa. (Fig. 9); el cual sigue una lógica que transita por las siguientes etapas:
El alumno para construir los contenidos de la asignatura debe primeramente realizar la observación y/o experimentación con el objeto (sistemas químicos y métodos analíticos de interés agropecuario, de donde pueden surgir situaciones problémicas; luego, actualizando los conocimientos y habilidades que posee sobre la estructura de las sustancias y otros, determina los rasgos esenciales que caracterizan el objeto, usando para ello la representación del mismo a través de los símbolos, fórmulas, ecuaciones químicas, y dibujos o esquemas acerca de los métodos analíticos, a partir de lo cual hace generalizaciones (leyes, conceptos y teorías).
Posteriormente, estas generalizaciones son aplicables a la solución de problemas teóricos y experimentales, donde analiza el problema y según las condiciones del mismo selecciona las vías, procedimientos, condiciones de trabajo, etc., necesarios para resolverlo, luego ejecuta la solución del problema y termina haciendo una valoración de los resultados (si son lógicos o no, posibles causas de error, etc.) y de las vías y métodos utilizados (su rapidez, exactitud, precisión, entre otros).
Por tanto, cuando se caracteriza el objeto de estudio esta asignatura a un nivel de aplicación, sobre la base de problemas, además de seguir la lógica de la ciencia, que es la lógica del descubrimiento de la verdad, se establece una correspondencia del proceso con el modo de actuar del profesional. Siendo éste, el camino para influir de manera consciente sobre el pensamiento, los sentimientos y el desarrollo de capacidades creativas en los alumnos, cumpliendo el proceso con sus funciones instructiva, educativa y desarrolladora.
Sistema de habilidades de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo
En términos de habilidades, el Método Instructivo-Educativo-Desarrollador que se ha fundamentado para la asignatura, significa que el alumno debe adquirir la habilidad de caracterizar los sistemas químicos y métodos analíticos de interés agropecuario, para lo cual ha de observar los mismos, determinar sus rasgos esenciales, generalizar y aplicar estas generalizaciones a la solución de problemas teóricos y experimentales. (Fig. 9).
Sistema de habilidades de la asignatura
Habilidad generalizada de la asignatura: Caracterizar los sistemas químicos (sustancias elementales y compuestas, disoluciones y reacciones) de interés agropecuario y los métodos analíticos para su determinación.
Observar: los sistemas físico químicos de interés agropecuario y los métodos analíticos para su caracterización.
- Precisar el problema del objeto y el objetivo de observación.
- Percibir las propiedades y relaciones esenciales y no esenciales del objeto de observación.
- Fijar la información de forma mental y/o gráfica.
Determinar: los rasgos esenciales en el objeto (sustancia, proceso químico, método analítico, etc., utilizando fórmulas químicas, ecuaciones químicas y otros modelos).
- Seleccionar las propiedades y relaciones esenciales del objeto de observación.
- Representar en forma simplificada las propiedades y relaciones seleccionadas.
Generalizar: a través de conceptos, leyes y teorías las propiedades y relaciones observadas.
- Identificar las propiedades y relaciones observadas, en otros objetos y fenómenos.
- Definir conceptos, leyes y enumerar teorías que expliquen las propiedades y relaciones observadas.
Aplicar: los conceptos, leyes y teorías estudiadas a la solución de problemas teóricos y experimentales.
Sistema de habilidades para la solución de problemas teóricos
- Analizar el problema objeto de estudio.
Separar el objeto de estudio en sus componentes
Identificar las características de cada componente y del problema en su conjunto.
Comparar las características del problema con patrones establecidos.
- Seleccionar la vía de solución del problema.
Buscar información adicional (conceptos, leyes, datos tabulados y otros).
Relacionar la información obtenida con las características del objeto de estudio.
Elegir los procedimientos para solucionar el problema y el orden de ejecución.
- Solucionar el problema
Representar y explicar a través de modelos la vía de solución del problema.
Tabular y graficar datos
Deducir fórmulas
Calcular datos concretos
Comprobar resultados
- Valorar los resultados obtenidos.
Corregir los errores cometidos durante la solución del problema.
Discutir en colectivo los resultados y la vía de solución.
Reflexionar, de manera colectiva sobre las vías utilizadas para resolver el problema y sobre los resultados obtenidos.
Evaluar las vías de solución y los resultados obtenidos.
Sistema de habilidades experimentales
- Analizar objeto de experimentación.
Separar el objeto de experimentación en sus componentes
Identificar las características de cada componente y del objeto de experimentación en su conjunto.
Comparar las características del objeto de experimentación con patrones establecidos.
- Seleccionar métodos analíticos
Obtener información sobre los métodos analíticos (fundamento teórico, clasificación, procedimiento, aplicaciones, exactitud, precisión, etc.)
Relacionar las características del objeto de experimentación con las de los métodos analíticos y sus aplicaciones
Elegir el o los métodos analítico más adecuados, según las características de la muestra y las condiciones experimentales de que se dispone.
- Ejecutar el o los métodos analíticos seleccionados.
Establecer las condiciones de trabajo del o los métodos analíticos en cuestión.
Realizar medidas y/o observaciones.
Procesar resultados (representar, explicar, tabular y graficar datos, deducir fórmulas, calcular datos concretos y comprobar resultados)
- Valorar el proceso de solución del problema y los resultados obtenidos.
Corregir los errores cometidos durante la solución del problema experimental.
Discutir en colectivo los resultados, la vía de solución y la corrección de los procedimientos utilizados.
Reflexionar, de manera colectiva sobre los métodos analíticos utilizados para resolver el problema y sobre los resultados obtenidos.
Evaluar las vías de solución y los resultados obtenidos.
Álvarez, I. (1999a). Modelo holístico configuracional de la didáctica de la Educación Superior. Examen de mínimo de Problemas Sociales de la Ciencia y la Tecnología (Material Impreso). CEES "Manuel F. Gran". Universidad de Oriente. Santiago de Cuba, 39 p.
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Autor:
M. Sc. Margarita Ángela Cruz Tejeda, profesora de Química de la Universidad de Granma. Máster en Ciencias Pedagógicas.
Dirección del centro de trabajo: Universidad de Granma, Carretera de Manzanillo, km 17, Bayamo, Granma.
Dirección Particular: Eduardo Galindo # 54, entre Guillermo Tornes y José Larramendis, Rpto. Pedro Pompa, Bayamo, Granma.
Dra. Ilsa Álvarez Valiente, doctora en Ciencias Pedagógicas, profesora de Física y miembro del Centro de Estudios de la Educación Superior "Manuel F. Gran" de la Universidad de Oriente.
Dr. Homero Fuentes González, doctor en Ciencias Pedagógicas, profesor de la Universidad de Oriente, profesor de Física y miembro del Centro de Estudios de la Educación Superior "Manuel F. Gran" de la Universidad de Oriente.