Vol. V. Año 2020. Número 4, octubre-diciembre
1
El trabajo experimental en la enseñanza de las reacciones de
ácidos y bases
AUTORES: Kerli Ximena Cedeño Sabando
1
Lorenza Inés Véliz Briones
2
Oscar David Seni Pinargote
3
DIRECCIÓN PARA CORRESPONDENCIA: kerly_cedeno@yahoo.com
Fecha de recepción:
24
-
04
-
2020
Fecha de aceptación:
6
-
06
-
2020
RESUMEN
Este trabajo busca fundamentar y determinar la influencia del trabajo
experimental en la enseñanza y la aprehensión de las reacciones de ácidos y
bases, a partir del paradigma constructivista con énfasis en una didáctica
experimental para la enseñanza de estos conceptos, beneficiando el aprendizaje
real. Se muestra la experimentación como instrumento mediador de integración
de la teoría, que en ocasiones se vuelve dificultosa para los estudiantes, con la
práctica y su aplicabilidad, lo que proporciona un formidable recurso para la
enseñanza- aprendizaje. La muestra de estudio constó de los estudiantes de los
Segundos de Bachillerato, de la sección matutina de la Unidad Educativa Fiscal
“Portoviejo”, escogidos cuarenta estudiantes entre los siete paralelos, de forma
aleatoria, y se ejecutaron cuatro momentos en la metodología, Fase de
Indagación de conocimientos de los conceptos científicos ácido base y Ph, fase
de introducción y estructuración de nuevos modelos experimentales
explicativos, fase de síntesis y aplicación de nuevos modelos y la del diseño de
clases utilizando la experimentación en el proceso de enseñanza-aprendizaje,
para luego evaluar el aprendizaje de los estudiantes, acercando la Química a
los educandos, mediante experiencias, al cuestionar y formular preguntas
sobre lo que sucede en su entorno, y determinándose al final que la interacción
de la teoría y la práctica, de la temática tratada, conlleva el desarrollo de
actitudes para la formación integral y significativa del individuo.
PALABRAS CLAVE: experimentación; constructivista; ácido; base; teoría.
1
Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Manabí, Ecuador.
2
Magister en Gerencia de Proyectos educativos y sociales. Diplomado Superior en Diseño de Proyectos, Licenciada
en Ciencias de la Educación, especialidad Química y Biología. Docente de la Unidad Educativa Fiscal Portoviejo,
Manabí, Ecuador. E-mail: inesvelizbiones@hotmail.com
3
Máster en Biotecnología Molecular, Licenciado en Ciencias de la Educación, especialidad Química y Biología.
Docente de la Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Manabí, Ecuador. E-mail: davseni@yahoo.com
Kerli Ximena Cedeño Sabando, Lorenza Inés Véliz Briones, Oscar David Seni Pinargote
2
Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación. Universidad Técnica de Manabí. ECUADOR.
Experimental work in teaching the reactions of acids and bases.
ABSTRACT
This work seeks to base and determine the influence of experimental work on
the teaching and apprehension of acid and base reactions, based on the
constructivist paradigm with emphasis on an experimental didactic for teaching
these concepts, benefiting real learning. Experimentation is shown as a
mediating instrument for the integration of theory, which sometimes becomes
difficult for students, with practice and its applicability, which provides a
formidable resource for teaching-learning. The study sample consisted of the
students of the Secondary School Seconds, of the morning section of the Fiscal
Education Unit "Portoviejo", chosen forty students among the seven parallels,
randomly, and four moments in the methodology were executed, Phase of
Investigation of knowledge of the scientific concepts acid base and Ph, phase of
introduction and structuring of new explanatory experimental models, phase of
synthesis and application of new models and the design of classes using
experimentation in the teaching-learning process, and then evaluate student
learning, bringing chemistry to students, through experiences, by questioning
and asking questions about what is happening in their environment, and
determining in the end that the interaction of theory and practice, of the
subject matter, entails the development of attitudes for the integral and
meaningful formation of the individual.
KEYWORDS: experimentation; constructivist; acid; base; theory.
INTRODUCCIÓN
Las Ciencias Experimentales, son ciencias de la naturaleza, que abordan la
teoría, mediante la práctica, y la experimentación en el laboratorio ha jugado
un papel importante en su comprobación.
Estudiosos y pedagogos le atribuyen a la experimentación importantes
características para el desarrollo cognitivo y social. Lograr aprendizajes
significativos en los estudiantes de Química, requiere de una práctica docente
innovadora, que relacione el contenido temático de la asignatura con la
experiencia cotidiana del estudiante, ya que es a partir de allí que se puede
llegar a construir verdaderos aprendizajes, puesto que, ellos constantemente
sienten o tienen curiosidad por investigar, explorar, indagar acerca de todo lo
que los rodea. Por ello, los docentes debemos acabar con ese modelo de
aprendizaje memorístico e implementar un aprendizaje holístico,
constructivista y ecológico con espacios que le brinden la oportunidad al
estudiante de reflexionar y realizar un análisis crítico, constructivista en la
adquisición de sus nuevos saberes.
La educación actual enfrenta el reto de formar ciudadanos capacitados, con
criterios propios y basados en la ciencia, que puedan transformar su realidad.
Para ello es necesario la apropiación de un conocimiento científico y el
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desarrollo de habilidades que les permitan ser cada día más competentes y
autónomos al momento de resolver situaciones reales; esto implica una
transformación en la forma de enseñar ciencias (Pozo, 2001), orientando el
proceso hacia un enfoque interdisciplinario CTS (Ciencia, tecnología y
sociedad), que abarque la ciencia, la tecnología y sus implicaciones educativas,
como vehículo para la alfabetización científica y tecnológica de los estudiantes
(Lee, 2010). Lo cual ha permitido que investigadores de la didáctica propongan
metodologías para abordar el tema de manera significativa. Sweeney y Paradis
(2004), plantean la investigación acción como herramienta didáctica para la
enseñanza, en el laboratorio, de los conceptos de ácido y base (Jiménez, 2002).
En este contexto, se hace relevante generar espacios de reflexión y formación
que permitan aproximar las ideas previas de los estudiantes hacia los
conceptos de ácido y base, acidez y basicidad y sus implicaciones en el mundo
biológico y social, con la finalidad de acercarse fielmente a los conceptos
científicos (Jiménez et al., 2002), en el marco de la propuesta de un cambio
conceptual (Lee et al., 2009), cambiando la visión del saber científico como un
acervo de conocimientos desligados de la realidad.
DESARROLLO
Aprendizaje y constructivismo
Desde el aprendizaje escolar la concepción constructivista se interesa por
estudiar elementos importantes del individuo entre ellos su desarrollo
intelectual, su proceso de aprendizaje, para de esta manera llegar al total
desarrollo psicológico, intelectual e integral del estudiante.
De acuerdo con Cesar Coll (2007) en la educación, los aportes dados por las
diversas corrientes psicológicas, como la psicología de Piaget, los trabajos de
Ausubel, la construcción social de L. Vigotsky, todos han fomentado la postura
constructivista, la cual postula que el conocimiento está basado en “procesos
activos” que puede ejecutar el estudiante por su propio deseo de aprender,
construido a partir de experiencias previas (Ausubel, 2002) y de las enseñanzas
como ayuda a su propio proceso de construcción del aprendizaje.
Es fundamental dentro del constructivismo, establecer la relación existente del
proceso enseñanza-aprendizaje con los intereses de los estudiantes; los
contenidos significativos proporcionados en el currículo para que los
estudiantes se motiven en el aprendizaje, la integración de los diferentes
componentes sociales, afectivos, intelectuales, inherentes a los estudiantes, la
planeación de estrategias novedosas que los motiven por el conocimiento
significativo y por último, un aprendizaje de integración entre los estudiantes y
su docente.
Todos estos elementos favorecen la construcción propia del conocimiento que,
según Mario Carretero (2005), “la construcción propia se va produciendo día a
día como resultado del ambiente y las disposiciones internas del individuo.
Kerli Ximena Cedeño Sabando, Lorenza Inés Véliz Briones, Oscar David Seni Pinargote
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Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación. Universidad Técnica de Manabí. ECUADOR.
Cuando el estudiante construye su propio conocimiento, los aprendizajes se
convierten en un apoyo de su crecimiento personal, desde su mundo físico y
social, permitiendo en ellos el desarrollo de habilidades y comprensión
significativa de los contenidos. Es así, como en el aula de clase es necesario:
Enseñar a pensar y actuar sobre contenidos significativos y contextualizados,
fortaleciendo así, aspectos tales como:
El proceso de aprendizaje de un estudiante es responsabilidad del mismo.
Es él quien construye su saber”.
El aprendizaje en el aula debe ser el resultado de la interacción del
contexto cultural y el contexto donde él está inmerso.
La función del docente es guiar y permitir que el estudiante pueda
explorar y desplegar su actividad mental constructiva.
La construcción del conocimiento, entonces se convierte en un proceso de
elaboración, organización y transformación de las ideas o conocimientos previos
que el estudiante presente, donde él mismo, asimila, transforma y construye su
propio conocimiento, a la vez que logra un crecimiento personal (Campanario,
2000).
Llevando el constructivismo al campo experimental, según la situación en la
que se plantee la práctica en la clase de Química, se pueden destacar tres
clases de experimentos a saber: Real, Mental y de simulación. El experimento
real se caracteriza por estudiar el fenómeno mediante los sentidos, en fases
como la observación directa, la manipulación de instrumentos de laboratorio y
la medición. Puede también dividirse en tres tipos: demostrativo en el aula, de
laboratorio y casero. El primero es aquel tipo de experimento, que por lo general
tiene un montaje complicado, por lo que es utilizado únicamente por el
maestro, ya que por lo general exige conocimientos avanzados, que los
estudiantes no poseen. Básicamente este tipo de experimentos ayuda a
complementar y profundizar más el fenómeno, permitiendo así entrever la
relación teórico-práctica de las Ciencias Experimentales. El experimento de
laboratorio es aquel que realizan los estudiantes en el lugar de estudio (colegio,
universidad, etc.) bajo la supervisión y una documentación teórica dada por el
profesor y permite la confrontación de las diferentes hipótesis dadas por los
integrantes de un grupo, así como la unificación de criterios en el momento de
la discusión y el análisis de resultados. Y por último están los experimentos
caseros que constituyen una de las actividades más enriquecedoras y cercanas
al aprendizaje de la asignatura, ya que son herramientas que se realizan a nivel
extra clase. Esta clase de experimentos son una alternativa asequible para
tratar y mostrar alguna temática en Química, debido a la sencillez y facilidad
con que el estudiante los puede realizar. Además, son muy útiles ya que
permiten mostrar el fenómeno físico- químico, cuando la institución educativa
no tiene los instrumentos para su realización o no está en posición de
conseguir los recursos necesarios. Finalmente conviene decir que en el
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experimento real las áreas de las Ciencias Experimentales que se prestan para
esta clase de experimentos son: las Reacciones, entre ellas las de ácidos y
bases, La Termodinámica, el electromagnetismo, entre otras, que permiten
realizar procesos de medición y observación mediante los sentidos.
El experimento mental es una construcción ideal que permite comprender
ciertos conceptos y fenómenos de la física que son difícilmente comprobables.
Resulta particularmente útil en el desarrollo de la clase teórica, puesto que
obliga a viajar por el pensamiento con imaginación y creatividad. La aparición
de tales experimentos empezó a tener una considerable importancia, ya que
permitían entender muchos principios físicos-químicos, que no podían ser
verificados empíricamente. Como ejemplos característicos de experimentos
mentales se pueden nombrar los que se relacionan con el principio de inercia,
el gas ideal y las superficies sin fricción.
Los experimentos mediante simulación, por un ordenador, son programas de
computador que brindan alternativas al maestro para mostrar y enseñar un
fenómeno natural mediante la visualización de los diferentes estados que el
mismo puede presentar. Lo anterior se consigue mediante la aplicación de un
comando o un algoritmo. Además, la simulación por ordenador describirá de
manera intuitiva el comportamiento del sistema real y por lo general permitirá
modificar algunos parámetros relacionados con el fenómeno a estudiar. Por otro
lado, con los experimentos Simulados, los estudiantes pueden analizar diversos
fenómenos físicos-químicos, sin que haya la necesidad de construir los
montajes, además se pueden estudiar y visualizar los sistemas ideales dados
por los experimentos mentales. Para tales fines existen una serie de paquetes
en física-química que sirven para simular, como por ejemplo Interactive
Physics, y para simular y calcular integradamente como lo permite Modellus.
También existen lenguajes de programación que son útiles para mostrar
situaciones físicas, como por ejemplo JAVA. Por ultimo en Internet se
encuentran varios sitios Web donde se pueden encontrar applets y animaciones
de toda clase de fenómenos físicos-químicos, los cuales pueden ser de gran
utilidad para el maestro en el momento de enseñar esta asignatura.
Algunas dificultades en los procesos de enseñanza-aprendizaje del tema ácidos y
bases
Alvarado & Garritz (2009), mencionan algunos antecedentes sobre la didáctica
y enseñanza del tema, los cuales se presentan a continuación:
Existen dificultades asociadas en el manejo matemático de las relaciones
para calcular el pH y para comprender la naturaleza logarítmica de la
relación entre pH y concentración de iones H
3
O+. Así como en la
interpretación y planteamiento del equilibrio ácido-base y en los cálculos
de Ka y Kb.
Se detectan serias dificultades en el manejo de funciones logarítmicas
como la expresión del pH de una disolución.
Kerli Ximena Cedeño Sabando, Lorenza Inés Véliz Briones, Oscar David Seni Pinargote
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En otros casos los cálculos no representan gran dificultad, pero si las
interpretaciones cualitativas del significado del valor numérico y sus
implicaciones.
No es fácil predecir el sentido de los equilibrios ácido-base, el estudiante
debe saber ordenar ácidos y bases por orden de fuerza cuando se le
proporciona el valor de pK, en la mayoría de los casos esto no se lo logra.
Finalmente, también se aclara que la falta de éxito en cualquier proceso de
enseñanza depende del docente, debido a que en oportunidades no se realizan
actividades motivantes y no se aplican las estrategias para identificar las
concepciones que los estudiantes tienen acerca de una temática, sin que se
alcance significancia en lo aprendido.
Los ácidos y las bases son sustancias que han sido ampliamente estudiadas a
través de la historia. La evolución de estos conceptos dependía en gran medida
de los descubrimientos realizados en un determinado ambiente científico y de la
elaboración de teorías que brindarán explicaciones de lo que es un ácido, una
base y cómo se comportaban en determinadas condiciones.
En este orden de ideas se presentaron una serie de teorías que intentaban
explicar el comportamiento de los ácidos y las bases. Cada una aportó a la
construcción científica de los conceptos, desde diferentes puntos de vista,
aunque no deben verse de manera lineal, pues esto generaría una visión
acumulativa de la ciencia, condición propia del inductismo.
La escala de pH proporciona la forma de expresar la acidez y basicidad de las
disoluciones acuosas diluidas. El pH de una disolución acuosa se define como
el logaritmo negativo en base 10 de la concentración molar de iones hidrógeno
[H
+
]. (Chang, 2010): pH= -log [H
+
]
Las disoluciones se clasifican en ácidas y básicas de acuerdo los valores del pH,
así:
Ácidas: [H
+
] > 1,0 × 10
-7
M, pH = 7,00
Básicas: [H
+
] < 1,0 × 10
-7
M, pH = 7,00
Neutras: [H
+
] = 1,0 × 10
-7
M, pH = 7,00
Una escala análoga a la del pH puede obtenerse usando el logaritmo negativo
de la concentración molar del ion hidróxido, entonces se define el pOH como
(Chang, 2010):
pOH=-log [OH
-
]
Puede obtenerse la relación entre pH y pOH de la siguiente manera:
Se tiene el producto iónico del agua
K
w
= [H
+
] + [OH
-
] = 1,0 × 10
-14
Tomando logaritmos a ambos lados de la ecuación
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−log [H
+
] + log [OH
-
]= −log (1,0 × 10
-14
)
−log [H
+
] + log [OH
-
]= 14
Se obtiene la relación pH+ pOH =14
La escala presentada en la figura, presenta un rango entre 1 a 14, y realiza la
clasificación de sustancias ácidas o básicas, para este ejemplo se mencionan
algunas sustancias de la vida cotidiana que pueden presentar diferentes valores
de pH.
Tabla 1. Propiedades de las disoluciones acuosas de ácidos y bases
Bases
Tienen sabor amargo
Son resbaladizas al tacto
Cambian de rojo a azul el color del
papel tornasol
Participan en reacciones de
neutralización con los ácidos para
producir sal y agua.
Algunas conducen la corriente
eléctrica porque están disociados o
ionizados
Indicadores de PH
Un indicador es sustancia natural o sintética que cambia de color en respuesta
a la naturaleza de su medio químico. Los indicadores se utilizan para obtener
información sobre el grado de acidez o pH de una sustancia, o sobre el estado
de una reacción química en una disolución que se está valorando o analizando.
Uno de los indicadores más antiguos es el tornasol (el papel tornasol rojo se
vuelve azul cuando se humedece con una solución básica; el papel tornasol
azul se vuelve rojo al humedecerse con una solución ácida), un tinte vegetal
que adquiere color rojo en las disoluciones ácidas y azul en las básicas. Otros
indicadores son la alizarina, el rojo de metilo y la fenolftaleína; cada uno de
ellos es útil en un intervalo particular de acidez o para un cierto tipo de
reacción química. Los indicadores pueden ser naturales o artificiales.
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En la tabla se muestran algunos indicadores ácido-base, o de pH, con sus
intervalos de viraje (intervalos de pH en los que cambian de color) y sus
distintos colores según se encuentren en medio ácido o básico:
Tabla 2. Indicadores ácido-base, o de pH, con sus intervalos de viraje
Nombre de la Sustancia
Intervalo
de pH
Color del
Ácido
Color de
La Base
Azul de bromofenol
3,0 - 4,6
Amarillo
Púrpura
Anaranjado de metilo
3.1-4.4
Rojo
Amarillo
Rojo de metilo
4.2-6.2
Rojo
Amarillo
Azul de bromotimol
6.0-7.6
Amarillo
Azul
Tornasol
5.8-8.0
Rojo
Azul
Fenolftaleína
8.0-9.8
Incoloro
Rojo – Violeta
Amarillo de alizarina
10.1-12.0
Amarillo
Violeta
Usos de Ácidos y Bases en la vida cotidiana
No se puede decir, que los ácidos y las bases nos sean sustancias extrañas,
todos hacemos uso de ellas a diario, y no es de exclusivo uso en laboratorios
como se podría llegar a pensar. Cotidianamente utilizamos sustancias cuyo uso
precisamente radica en lo ácido o básicas que son. Por ejemplo, podemos citar
algunos alimentos u otras sustancias:
– Frutas y alimentos de uso común: Muchos de estos alimentos contienen
ácidos en su composición. Por ejemplo, las naranjas, limones, pomelos y
en general las conocidas como frutas cítricas contienen el ácido cítrico,
de ahí su nombre. Otras frutas como es el caso de las manzanas
contienen ácido málico. Si hablamos de los yogures, éstos contienen el
famoso ácido láctico y otro alimento ácido por excelencia es el vinagre, el
cual en su composición cuenta con el ácido acético. El butanoico (ácido
butírico), es un componente típico en las mantequillas, o en alimentos
grasos en general, tanto de origen animal como vegetal. El ácido tartárico
forma parte de las uvas, y es el componente que le otorga esa
característica acidez. Estos son tan sólo unos ejemplos, muchísimos
alimentos más de uso diario, contienen ácido.
También es conocido el ácido clorhídrico el cual, junto a otras sustancias, lo
podemos encontrar formando parte del jugo gástrico de nuestros estómagos, en
donde realiza la función esencial de la digestión de los alimentos que ingerimos,
y además también actúa activando enzimas digestivas. Se han hecho estudios
que calculan que una persona adulta produce a diario entre dos y tres litros de
jugo gástrico, con un pH ácido en torno a 1,5, con una concentración del 0.4%.
Podemos hablar del origen de este ácido; el ácido clorhídrico resulta de
reacciones metabólicas, que producen iones H+, los cuales pasan al estómago
desde el plasma sanguíneo. A este paso se le conoce como transporte activo de
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sustancias, y se encuentra catalizado por enzimas. Por otro lado, al mismo
tiempo, para que se mantenga una cierta neutralidad de cargas, en el mismo
sentido se mueven iones Cl-, en una cantidad igual, lo que da a la formación
del HCl. Al comer estimulamos la secreción de los iones H+, de los cuales, una
pequeña proporción se reabsorbe en la membrana mucosa que se encuentra
rodeando al estómago, llevando de nuevo los iones H+ al plasma. Sin embargo,
la cantidad de ácido clorhídrico es mayoritario, excesivo, lo que genera
molestias cuando existe un retorno masivo de iones. Estas molestias son las
conocidas como acidez de estómago, que de manera momentánea suele
reducirse con la ingestión de un antiácido, el cual hace que disminuya la
concentración presente de iones H+. Algunas sustancias de este tipo
neutralizan el exceso de HCl en el jugo gástrico.
– En cuanto a los productos de limpieza, es de uso común la utilización de
sustancias con contenido en amoníaco (NH
3
), el cuál es una base débil.
Por otro lado, la sosa cáustica o el hidróxido de sodio son bases fuertes
que se utilizan con frecuencia para la limpieza de cañerías. Todos los
productos por lo general se encuentran muy concentrados, por lo que
deben ser utilizados con precauciones.
– Los productos de higiene corporal, como pueden ser el champú o geles de
baño, suelen mostrarnos claramente el pH que contienen, pues la acidez
que tengan estas sustancias puede influenciar en la óptima salud de
nuestra piel o cabello. El pelo se encuentra constituido por largas
cadenas proteicas unidos por enlaces de diferentes tipos. Los enlaces
más débiles son los de hidrógeno, pues simplemente se pueden romper al
mojar el pelo, aunque por lo general se vuelven a formar cuando este se
seca. Si un champú posee un pH menos que 4 o mayor de 8, afectaría en
mayor o menor grado a las uniones que existen en la cadena de
proteínas, sobre todo si el champú es fuertemente alcalino, lo que
volvería al cabello quebradizo, eliminando la grasa protectora y
deshidrataría el cuero cabelludo. Así pues, se recomienda un pH en torno
al 5 para este tipo de productos. En general, las sustancias y productos
para la higiene personal que sean muy alcalinos resecarán la piel.
Metodología
La metodología que se emplea es bibliográfica, experimental y expositiva. Se
utiliza la recolección de datos y el análisis de calificaciones.
Fase 1: Planificación de la Experimentación en la enseñanza de ácidos y bases
en estudiantes de los segundos años del Bachillerato General Unificado de la
sección matutina, de la Unidad Educativa Fiscal Portoviejo
El estudio se realizó con 40 estudiantes, 12 varones y 28 mujeres, con gran
inquietud propia de la adolescencia, que se manifiesta en las relaciones con sus
compañeros y maestros. La participación en clases es buena pero el trabajo
individual no era suficiente y las clases se muestran monótonas.
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Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación. Universidad Técnica de Manabí. ECUADOR.
Se busca que la forma reflexiva, explicar la aplicación de los conocimientos en
la vida diaria, y la comprobación de la teoría con la práctica, permitan captar
más su atención y evidenciar un progreso y una mejora en sus resultados
cuantitativos.
Fase 2: Indagación de conocimientos de los conceptos científicos ácido base y
pH
Se realiza el análisis del pre-test de las ideas previas sobre los conceptos de
ácido y base en colaboración de los estudiantes a través de lluvia de ideas,
mesa redonda y diversos juegos para que sean ellos quienes determinen cuáles
actividades se realizan para corregir los conceptos.
Fase 3: Introducción y estructuración de nuevos modelos experimentales
explicativos.
Se realizan clases con actividades Individuales, que tienen como finalidad
acercar a los estudiantes a participar activamente del descubrimiento de los
conceptos a partir de las ideas previas de ellos y hacerlos protagonista de la
importancia que tienen para ellos, estos temas.
Se realizan actividades grupales, que tienen la finalidad de observar como los
estudiantes, generan un trabajo colaborativo, disciernen y promueven
aprendizajes significativos. También se ejecutan actividades experimentales,
colocando al estudiante en el descubrimiento de los conceptos y aprehensión de
los conocimientos de una forma que ellos mismos se permitan producir sus
propias conclusiones, al ligar la teoría con la práctica.
Fase 4: Síntesis y aplicación de nuevos modelos
Tabla 3. Diseño de clases utilizando la experimentación en el proceso de enseñanza-
aprendizaje.
PERIODOS
ACTIVIDAD
DURACIÓN
OBJETIVOS
CONTENIDOS
PARTICIPANTES
Debate
15 min.
*Identificar las
ideas previas
Prueba o Test de
experiencias
previas.
PERIODO 1
Clase
magistral
25 min.
*Comprender la
evolución de las
teorías ácido-base.
*Teoría de
ácidos y bases
según Svante
August
Arrhenius
*Teoría de
ácidos y bases
según G. Lewis
*Teoría de
ácidos y bases
según Bronsted-
Lowry
Todo el grupo
Salón de clases
Casa
Lectura
Indefinido
*Valorar la
importancia de los
ácidos y bases en
el uso cotidiano.
*Comunicación
científica:
Componente
disciplinar de
ácidos y bases
Individual
En casa
PERIODO 2
Clase
30 min.
*Definir el pH y
pOH.
*Valorar la
importancia del
*Ácidos y Bases
según el
disolvente
*Definiciones de
Todo el grupo
Salón de clases
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pH y pOH y las
propiedades ácido-
base de las
sustancias.
ph y pOH y su
aplicación en la
vida cotidiana.
Resolución
de problemas
10 min.
*Realizar cálculos
de mediciones del
Ph y pOH en
soluciones
acuosas
Cálculo y
medida de ph y
pOH en
soluciones
acuosas.
PERIODO 3
Clase
magistral
40 min.
*Interpretar el
grado de
disociación y las
constantes de
ionización de
ácidos y bases.
*Reconocer la
fortaleza relativa
de ácidos y bases.
*Constante de
disociación.
*Fortaleza de
ácidos y bases.
Todo el grupo
Salón de clases
10 min.
*Distinguir
indicadores
habituales en el
laboratorio
Tipos de
Indicadores
PERIODO 4
Experiencia
de
Laboratorio
30 min.
*Analizar la
idoneidad de un
indicador para
una sustancia.
*Valorar la
importancia de los
ácidos y bases
más importantes
de la vida
cotidiana y su
aplicación
Indicadores,
aplicaciones
Todo el grupo
Laboratorio de
Química
PERIODO 5
Resolución
de problemas
40 min.
Medir y realizar
cálculos relativos a
las disoluciones
acuosas de sales,
como casos
particulares de
equilibrios de
ácidos y bases
Análisis
cualitativo y
cuantitativo de
disoluciones
acuosas de
sales, logrando
el equilibrio de
ácidos y bases
Todo el grupo
Salón de clases
PERIODO 6
Experiencia
de
Laboratorio
40 min.
Realizar una
valoración de
ácidos-bases de
manera
experimental con
material básico de
laboratorio.
Volumetría
ácidos y bases.
Trabajo
experimental.
Todos los
estudiantes,
repartidos en 5
grupos.
Laboratorio de
Química
Casa
-Prepara
informe con
resultados
-Prepara
experiencia
con Chem
Lab.
Indefinido
-Cálculos de
disoluciones
acuosas en sales
-Realizar
experiencias de
reacción virtuales
Cálculo de Ph y
pOH
Simulaciones en
Laboratorio
virtual
Individual
En casa
Clase
magistral
25 min.
Apreciar la
importancia de los
ácidos y bases
más importantes,
usados en nuestra
vida diaria
Usos y
aplicaciones de
ácidos y bases
en la vida diaria.
PERIODO 7
Debate
15 min.
Interesarse del
problema de la
lluvia ácida y
adoptar una
postura crítica
Lluvia ácida y
sus efectos.
Todo el grupo
Salón de clases
Kerli Ximena Cedeño Sabando, Lorenza Inés Véliz Briones, Oscar David Seni Pinargote
12
Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación. Universidad Técnica de Manabí. ECUADOR.
Exposición
de
resultados
10 min.
*Análisis de los
resultados
obtenidos en el
Laboratorio.
*Valoración ácido-
base en el
Laboratorio
Volumetría
ácidos y bases.
Tratamiento
experimental.
PERIODO 8
Resolución
de problemas
30 min.
Medir y realizar
cálculos relativos a
las disoluciones
acuosas de sales.
Análisis
cualitativo y
cuantitativo de
disoluciones
acuosas de
sales, logrando
el equilibrio de
ácidos y bases
Todo el grupo
Laboratorio de
Química
Dudas
20 min.
Reforzar y
retroalimentar,
despejando dudas
de los Contenidos
de la Unidad
didáctica
Todo el
contenido del
bloque
PERIODO 9
Resolución
de problemas
20 min.
Realizar
problemas con las
dudas más
comunes.
Dudas más
comunes.
Todo el grupo
Laboratorio de
Química
PERIODO 10
Prueba de
evaluación
40 min.
Realizar una
prueba para
valorar el
conocimiento
personal.
Todo el
contenido de
ácidos y bases
Todo el grupo
Salón de clases
Fase 5: Evaluación del aprendizaje de los estudiantes
Luego de cumplir con cada una de las fases señaladas se realizó un análisis
cualitativo de cada estudiante, y se ejecutó una comparación con el pre test,
aplicado en la fase dos, permitiendo confirmar el objetivo de la investigación y
determinar las competencias que surgieron, lo cual lleva al maestro a
cuestionarse, pues solo con esta práctica crítica y reflexiva se podrá encontrar
sentido y significación al aprendizaje.
La interacción de la teoría y la práctica, debe cuestionarse y replantearse
permanentemente a medida que lo aplicado conlleve a la formación científica
del individuo. Al igual que la actualización de diseños, currículos y acciones
educativas ya que a medida que la enseñanza de estas ciencias experimentales
sea objetiva para responder a las necesidades de determinada población, mayor
será el aprendizaje significativo del grupo de estudiantes y de cualquier
institución.
Tabla 4. Comparación entre porcentajes de preguntas contestadas correctamente en el pre-test
y post-test
PREGUNTAS
PRE TEST
POST TEST
Pregunta #1
20
40%
35
87,5%
Pregunta #2
8
20%
24
60%
Pregunta #3
13
32,5%
39
97,5%
Pregunta #4
17
42,5%
28
70%
Revista Cognosis. Revista de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación ISSN 2588-0578
El trabajo experimental en la enseñanza de las reacciones de ácidos y bases
Vol. V. Año 2020. Número 4, octubre-diciembre
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Pregunta #5
34
85%
27
67,5%
Pregunta #6
37
92,5%
39
97,5%
Pregunta #7
23
57,5%
35
87,5%
Pregunta #8
25
62,5%
31
77,5%
Pregunta #9
12
30%
29
72,5%
Pregunta #10
33
82,5%
40
100%
MEDIA ARITMÉTICA
22,2
32,7
De acuerdo con los resultados obtenidos del aplicativo de la herramienta,
anteriormente mencionada, se propone una metodología de enseñanza para los
conceptos ácido y base que tenga en cuenta su aplicación directa en la vida
cotidiana del estudiante y permita una apropiación de esta temática. Además,
debe acompañarse de una labor pedagógica activa del pensamiento crítico en el
proceso de crecimiento de los estudiantes, que se contextualiza en el mundo
cultural.
Estos resultados concuerdan con el estudio de Tenreiro y Vieira (2006) donde
se concluye que las prácticas de laboratorio permiten la construcción de nuevos
conocimientos conceptuales en el contexto de la resolución de un problema y
que los estudiantes desarrollan habilidades y destrezas al resolver problemas e
implementar la misma para su evaluación y, en caso de que sea necesario, a su
reformulación. Así mismo, en términos de Seré (2002), los trabajos prácticos
pueden dar a los estudiantes más cosas que sólo aquellas referidas a la
dimensión conceptual.
Sin embargo, discrepa esta investigación con lo expuesto en “Problemas-
Ejercicios” de Caballer y Oñorbe (1999), donde se establece que el propósito de
las prácticas es aprender técnicas y habilidades es que sean utilizables cuando
se requieran y no van más allá, así que los estudiantes no pueden ser
autónomos.
Kerli Ximena Cedeño Sabando, Lorenza Inés Véliz Briones, Oscar David Seni Pinargote
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Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación. Universidad Técnica de Manabí. ECUADOR.
CONCLUSIONES
Se puede distinguir que el papel positivo y constructivista del experimento, en
el desarrollo del tema de ácidos y bases, es fundamental y debe ser tenido en
cuenta dentro de los procesos de enseñanza y aprendizaje de la misma. La
utilización de las clases prácticas, como recurso en las clases de física-química,
genera cambios en los roles del docente y los estudiantes, puesto que en el
primer caso, el maestro se convierte en un guía y orientador del proceso
fortaleciendo el espíritu investigativo y ese interés asiduo por la ciencia con lo
que presentara al estudiante una física-química mucho más atractiva, práctica
y emocionante y en los alumnos que adquieran un papel activo en la
construcción de su propio conocimiento y que logra un entendimiento del
método científico y una interpretación más completa del fenómeno de su
entorno.
En conclusión, el trabajo experimental si influye en la enseñanza y la
aprehensión de las reacciones de ácidos y bases, en los estudiantes del
Segundo de Bachillerato, de la sección matutina de la Unidad Educativa Fiscal
“Portoviejo” y la experimentación es una herramienta positiva en el proceso
educativo, al obtener respuestas a este estimulo recibido por los estudiantes.
La implicación del docente es vital como el motor de todo este proceso, con
clases bien preparadas y reflexivas que interesen al estudiante.
Así pues, se comprobó que el éxito de la enseñanza de reacciones de ácidos y
bases radica en que la llave para conseguir la atención e interés del estudiante
es la metodología, recursos, evaluaciones, más prácticas y claras para que los
efectos negativos en el aprendizaje puedan ser reducidos al mínimo, o más aún
eliminados por los límites del tiempo.
BIBLIOGRAFÍA
Alonso, M. y Rojo, O. (2002). Física mecánica y termodinámica. México D. F.: Fondo
Educativo Interamericano.
Alvarado, C. (2007). Los libros de texto de química de secundaria. ¿Mediadores para el
aprendizaje del tema de acidez y basicidad? Tesis de maestría, Universidad de
Extremadura. Badajoz, España
Artdej, R.; Ratanaroutai, T.; Coll, R.K.; Thongpanchang, T. (2010). Thai Grade 11
students' alternative conceptions for acid-base chemistry. Research in Science &
Technological Education, 28(2), 167-183
Ausubel, D. (2002). Adquisición y retención del conocimiento. Una perspectiva
cognitiva. España
Caballer, M.J. Y Oñorbe, A. (1999). Resolución de problemas y actividades de
laboratorio. La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias de la naturaleza en la
educación secundaria. Barcelona: I.C.E. Universidad de Barcelona.
Carretero, M. (2005). Constructivismo y educación. Editorial Progreso. México.
Revista Cognosis. Revista de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación ISSN 2588-0578
El trabajo experimental en la enseñanza de las reacciones de ácidos y bases
Vol. V. Año 2020. Número 4, octubre-diciembre
15
Jiménez, R. (2002). La Neutralización ácido-base a debate, Enseñanza de las ciencias.
20 (3) 451-464
Martínez, A. (2007). Aproximación al concepto de acidez. Tecné, Episteme y Didaxis
(TEΔ) N. 21. 66-76
Séré, M.G. (2002). “La enseñanza en el laboratorio. ¿Qué podemos aprender en
términos de conocimiento práctico y de actitudes hacia la ciencia?”. Enseñanza de las
Ciencias, No. 3, Vol. 20, pp. 357-368
Tenreiro, C. Y Vieira, R. (2006). “Diseño y validación de actividades de laboratorio para
promover el pensamiento crítico de los estudiantes”. Revista Eureka sobre Enseñanza
y Divulgación de las Ciencias, No. 3, Vol. 3, pp. 452-466.
WEBGRAFÍA
Ácidos y bases en la vida cotidiana | La Guía de Química
http://quimica.laguia2000.com/acidos-y-bases/acidos-y-bases-en-la-vida-
cotidiana#ixzz3eK6ugzk9
http://model science.com del Chem lab
Model ChemLab v2.0, Pro and Standard
http://venus.uca.es/eureka/revista/Volumen3/Numero_3_3/Tenreiro_Vieira_2006.pd
f
Kerli Ximena Cedeño Sabando, Lorenza Inés Véliz Briones, Oscar David Seni Pinargote
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Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación. Universidad Técnica de Manabí. ECUADOR.