Uso de las tics en la enseñanza de la estructura atómica (página 2)

TICs, Enseñanza, Ciencias, Aprendizaje, Investigación, Evaluación, Estructura Atómica.

INTEGRACIÓN CURRICULAR DE LAS TICS EN QUÍMICA

La enseñanza presencial y sus formas tradicionales han demostrado su incapacidad de satisfacer las exigencias de formación de la sociedad basada en el conocimiento y la información, que implica la masividad del proceso de formación y actualización y su continuidad a lo largo de la vida. (Peterssen, 2001). El desarrollo exitoso de una nueva forma de educación requiere de la realización de un proceso de innovación didáctica, que incluya a todos los elementos del mismo, entre los cuales se encuentran los métodos y medios utilizados. La utilización del computador en la educación presenta características positivas como pueden ser la interactividad, personalización, facilidad de utilización, medio de investigación en el aula, medio motivador, aprendizaje individual, por lo que tendría que utilizarse más para mejorar diferentes aprendizajes. (Tesouro, 2004). De este modo, al analizar los planes y programas de estudio de segundo año medio podemos percatarnos que no presentan ninguna actividad genérica en donde se utilice las TICs, sino más bien dice:

 "El objetivo de esta unidad es que los estudiantes comprendan la estructura básica del átomo y que los átomos interactúan entre sí a través de los electrones de valencia, formando enlaces químicos…considerando la dificultad que podría presentarse para que los estudiantes alcancen una compresión adecuada de la estructura electrónica del átomo, se ha optado por centrar el aprendizaje, en la forma más accesible posible, en torno a algunos conceptos básicos, como la importancia y naturaleza de la medición en el mundo atómico y una primera aproximación a la idea de orbital.

Es preferible no pretender que los alumnos y alumnas conozcan una descripción detallada de la teoría atómica, y buscar más bien que su comprensión sea más motivante y profunda. Así, por ejemplo, no tiene sentido que los estudiantes memoricen las configuraciones electrónicas de los elementos, sin comprender su significado, ya que no sabrán aplicarlas a casos concretos y de todos modos pronto las olvidarán." (Plan y programa de estudio del ministerio de educación, República de Chile, segundo año medio de enseñanza media, subsector química)

Cómo se pudo comprender, las actividades genéricas sólo plantean actividades manuales, tales como la construcción de una caja que simulan los orbitales dentro del átomo o actividades de indagación. Con esta metodología los estudiantes no adquieren un aprendizaje realmente significativo, por el contrario, solo se memorizan los contenidos.

La enseñanza de esta unidad mediante el uso de las TICs se hace factible ya que existen diversos recursos para introducirlos dentro de la planificación de la unidad.

Dentro del contexto social, los alumnos(as) de Enseñanza Media (adolescentes) mantienen una estrecha relación con las tecnologías de la información y la comunicación debido a que se han convertido en una poderosa herramienta que les facilita información , comunicación y potencia el desarrollo de habilidades y nuevas formas de construcción del conocimiento. En otras palabras la adolescencia de hoy, practica nuevas formas de construir una cultura digital. 

Podemos incluir dentro del currículum de química de segundo año medio software educativos, lo cuales juegan un papel importante como apoyo al docente y al estudiante en la formación de este último. La multimedia educativa permite trasmitir información y crear ambientes virtuales combinando texto, audio, video y animaciones, y además brinda la posibilidad de realizar el aprendizaje de manera personal y a distancia. (Yildrim, 2001).

La aparición de Internet ha estimulado el uso de la red para brindar ambientes integrados de aprendizaje. Los entornos virtuales de aprendizaje permiten transitar desde modelos de aprendizaje basados en la transmisión de conocimiento a modelos basados en la construcción de conocimiento, de esta forma los alumnos se vuelven agentes activos en el proceso de aprendizaje y los profesores en facilitadores en la construcción y apropiación de conocimientos, por parte de los alumnos. Esta relevancia de las TICs en la sociedad de la información exige unas políticas tecnológicas acordes con los nuevos tiempos, y se presenta frecuentemente como una de las principales razones por las que la tecnología y los nuevos medios deberían estar también presentes en los centros educativos. Todos estos aspectos han sido muy útiles para favorecer la integración de las TICs en la enseñanza de la Química sobretodo al trabajar con estudiantes adolescentes, así los docentes se benefician de la motivación de ellos hacia los medios tecnológicos y de esta forma se puede integrar de forma positiva el estudio de la química con estos medios. La pregunta que nos queda es ¿cómo podemos realizar la integración?

Sánchez afirma que la Integración Curricular de las TICs "… es el proceso de hacerlas enteramente parte del curriculum, como parte de un todo, permeándolas con los principios educativos y la didáctica que conforman el engranaje del aprender. Ello fundamentalmente implica un uso armónico y funcional para un propósito del aprender específico en un dominio o una disciplina  curricular." (Sánchez, 2002 , 2).

En este sentido las TICs se utilizarán para fines curriculares, para apoyar una disciplina o un contenido curricular (en este caso para segundo año medio) Son herramientas para estimular el desarrollo de aprendizajes de una complejidad alta. Pero las TIC pueden tener efectos mucho más trascendentales en el plan curricular de una institución: tienen el potencial para mejorar el aprendizaje en diversas áreas; para mejorar la comprensión de conceptos; para desarrollar capacidades intelectuales y de otros tipos en los estudiantes. El reto que enfrentan tanto las instituciones educativas como los docentes en la sala de clases es descubrir la forma o las formas de diseñar y operar esos ambientes de aprendizaje enriquecidos por las TIC, descubrir la forma o formas de integrar las TIC al currículo de química, para ello se necesita que:

1. Exista un amplio conocimiento de los planes y programas de estudio por parte del docente.
2. Poseer la infraestructura correspondiente para poder desarrollar las actividades planificadas.
3. Desarrollar en los docentes una mentalidad abierta a las nuevas tecnologías y poseer un dominio de ellas.
4. Alumnos (as) autónomos en su aprendizaje, capaces de indagar la información que necesiten, sin desviarse del objetivo de la clase.

Este último punto es de suma importancia, debido a que mediante el uso de las TICs los estudiantes se abren a un mundo lleno de información miscelánea.

Desarrollo de la unidad de aprendizaje "Estructura Atómica" utilizando las TICs

Para poder integrar al currículo en química, para el uso de las TICs, debemos tener presente que (De acuerdo a Gallego A. y Rodríguez L) para crear ambientes de aprendizaje conducentes a empleos vigorosos de la tecnología, se requiere una combinación de condiciones esenciales, entre las cuales se cuentan: 

-       Visión con apoyo y liderazgo proactivo de parte del sistema educativo.

-       Educadores capacitados en el empleo de la tecnología para el aprendizaje.

-       Criterios para (seleccionar) los contenidos y los recursos curriculares.

-       Marcos conceptuales para el aprendizaje, centrados en el estudiante.

-       Valoración de la eficacia de la tecnología para el aprendizaje.

-       Acceso a tecnologías, software y redes de comunicaciones contemporáneos.

-       Asistencia técnica para el mantenimiento y empleo de los recursos de la tecnología.

-       Socios de la comunidad que proporcionen pericia, apoyo e interacciones en situaciones de la vida real.

-       Apoyo financiero continuo para el empleo sostenido de la tecnología.

-       Políticas y criterios que favorezcan los nuevos ambientes de aprendizaje

            Las técnicas de aprendizaje visual permiten clarificar el pensamiento, procesar, organizar y priorizar nueva información, mediante diagramas se establecen relaciones de dependencia e interdependencia que permiten estimular el pensamiento creativo. Al clarificar el pensamiento, se pueden conectar las ideas, organizar o agrupar la información, esto permite comprender más fácilmente nuevos conceptos. Cuando se reproducen los aprendizajes y se utilizan las propias palabras se puede absorber e interiorizar nueva información, integrando los nuevos conocimientos, además de identificar conceptos erróneos y enlaces mal dirigidos.

            En Internet se pueden encontrar varios programas que permiten realizar mapas conceptuales, líneas de tiempo, diagramas causa-efecto, etc. Por ejemplo:

• Explicando una razón
• Clasificación Visual
• Cronos
• Smart Draw
• Bubbl Us

Uso de Diagramas Causa-Efecto

            El objetivo de esta actividad es que conozcan que es un diagrama causa-efecto y como se construye. Necesitan ubicar un programa adecuado para construir el diagrama, un procesador de textos y saber realizar búsquedas efectivas en Internet.

1. Realizar una lluvia de ideas sobre las causas de la contaminación ambiental por el uso de la energía nuclear. Formular una hipótesis.
2. Investigar y reunir información con el fin de conseguir por lo menos cinco argumentos a favor y cinco en contra de la hipótesis.
3. Generar un diagrama causa-efecto con las conclusiones.

Uso de Mapas Conceptuales

            El objetivo de esta actividad es que repasen los conceptos básicos sobre la elaboración de mapas conceptuales, sepan diferenciar conceptos de palabras de enlace (donde, como, con, entre, etc.) y distinguir conceptos centrales o generales de específicos o con menor información.

1. Diferenciar las palabras de esta lista: átomo, molécula, electrón, neutrón, protón, núcleo, órbital, energía, unión química, masa, mol; de las palabras siguientes: unir, liberar, atraer, mantener, girar.
2. ¿Qué les sugieren las palabras del primer grupo? ¿y las del segundo?
3. ¿Qué diferencia a las palabras anteriores de: en, con, entre, para, donde, es, el?
4. ¿Qué diferencia a la primer lista de la siguiente: Dalton, Avogadro, Lavoisier, Demócrito, Rutherford?
5. Investigar utilizando el blog de Química sobre: Naturaleza eléctrica de la materia, estructura atómica, número atómico y elementos químicos, número másico, isótopos, tabla periódica, uniones atómicas, fórmulas y nomenclatura, masas atómicas y moleculares, elementos y compuestos más abundantes.
6. Elaborar mapas conceptuales para cada tema o reunir los que crean semejantes y diagramar los mapas conceptuales con algún programa de los mencionados. Pueden utilizar Bubbl Us que es gratuito.

Uso de Applets

Respecto de los applets, pretenden ayudar al profesor a mostrar de forma más clara y atractiva algunas cuestiones. Ejemplos comunes de applets son las Java applets y las animaciones Flash. Otro ejemplo es el Windows Media Player utilizado para desplegar archivos de video incrustados en los navegadores como el Internet Explorer. Un Java applet es un código JAVA que carece de un método main, por eso se utiliza principalmente para el trabajo de páginas web, ya que es un pequeño programa que es utilizado en una página HTML y representado por una pequeña pantalla gráfica dentro de ésta.

También esperamos que estimulen a los estudiantes a incrementar su interés por la unidad y a avanzar con mayor autonomía en determinados momentos, casi todas las animaciones tienen un perfil interactivo: piden a los usuarios (estudiantes) que alteren condiciones del problema y, en ocasiones, también les formulan algunas cuestiones. Este medio es muy útil para la unidad de estructura atómica, el alumno(a) es capaz de observar, calcular y aplicar los contenidos que son tan intangibles. A continuación se presentan algunos applets para la unidad de estructura atómica:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/sternGerlach/sternGerlach.htm

(Spin electrón)

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/frankHertz/frankHertz.htm (Cuantización de la energía)

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm#Actividades%20a%20realizar (Efecto fotoeléctrico)

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/rutherford/rutherford.html

(Simulación del experimento de Rutherford)

Evaluación

            Los estudiantes y el profesor pueden crear un patrón de evaluación para evaluar los productos presentados. También se puede producir otro patrón para evaluar la organización y la cooperación del trabajo en grupo. Las notas escritas y reportes pueden evaluarse periódicamente buscando siempre claridad y consistencia. El profesor tiene la libertad para crear cualquier otro criterio de evaluación que considere pertinente, de acuerdo al desarrollo del currículo de la materia en la que se usa esta unidad.

Conclusiones

            En la época que vivimos, el docente debe enfrentarse a nuevas tecnologías en donde los estudiantes ya manejan mucha información. Es donde se necesita una nueva metodología para insertarlas en el aula, específicamente en estructura atómica es aquí donde los estudiantes se les dificulta por la escasa actividades que plantea el ministerio de educación.

            Las TICs ofrecen una variada gama de actividades donde le alumno(a) puede desarrollar para mejorar su calidad de aprendizaje.

Las propuestas mencionadas en este trabajo son de diversas complejidades, pensando en los diferentes tipos de establecimientos de este país.

             Las actividades exigen al alumno a pensar sus respuestas sin haber recibido explicaciones teóricas previas, sino apelando fundamentalmente a la interpretación de tablas, gráficas, esquemas y figuras. Las respuestas del alumno a las preguntas inquisitivas le permiten ir construyendo el conocimiento.

Con este tipo de metodologías el alumno(a) y el profesor adquieren:

• Destrezas para dirigir el desarrollo y mantención de sistemas informáticos en su establecimiento educacional, incluyendo: sitios web, bases de datos, recursos didácticos.
• Capacidad de adaptar a sus intereses locales de diseño didáctico en química en ambiente TIC aquellos sistemas ya existentes en Internet que sean de reconocida efectividad y eficiencia educativa
• Capacidad para liderar grupos para diseñar nuevos módulos educacionales en química en base a recursos TIC
• Destrezas para acceder fácilmente por la vía Internet a la información sobre ciencias químicas y educación química, utilizando sistemas avanzados de búsqueda.
• Habilidad para proporcionar sustento teórico de psicología educacional y didáctica al diseño de módulos, -adaptados u originales-, para enseñanza de la química
• Capacidad para exponer, -en entorno estudio de caso y en base Internet-, conocimiento actualizado sobre un tópico moderno de química, incluyendo identificación de problemas no resueltos en el área y el aporte de visión propia para avanzar o resolver sobre las carencias.
• Destrezas para utilizar las TIC para autoaprendizaje y actualización permanente en química, didáctica y teoría educacional.

BIBLIOGRAFÍA

• Bartolomé P., A.R. Algunos modelos de enseñanza para los nuevos canales. Departamento de Didáctica y Organización Educativa, Universidad de Barcelona.

http://www.lmi.ub.es/personal/bartolome/articuloshtml/bartolome_cera_95/index.html>

• Ferreiro G., R. Fundamentación psicopedagógica del empleo de las nuevas tecnologías.

<http://www.ulsa.edu.mx/p ublic_html/publicaciones/onteanqui/b11/nuevos.html>

• Camargo S., F.J. Universidad, Informática y Modelos de Enseñanza. Instituto

Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México. ITESM..

<http://www.ciberhabitat.com.mx/universidad/u_informatica/esyti/es1.htm>

• Gallego A., M.J. Investigación en el uso de la informática en la enseñanza. Universidad de Granada, España. <http://www.quadernsdigitals.net/articles/pixel/pixel11/p11investigacion.html>
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• Iglesias D., M.M (1999) La educación superior en América Latina. Universidad de La Habana, Cuba. <http://www.utc.edu.ec/Alma_Mater/revista_5/indice_5.htm>

Autor:

Priscillia Jara Martínez

Profesora en Ciencias Naturales y Química

Alumna de Magister de Enseñanza de las Ciencias con mención en Química

Universidad del Bío Bío