SISTEMA MÓVIL PARA APOYAR EL APRENDIZAJE...
120
SISTEMA MÓVIL PARA APOYAR EL APRENDIZAJE DE LOS ELEMENTOS, COMPUESTOS Y REACCIONES QUÍMICAS. LEONARDO DELGADO PEDRAZA 20122078080 OSCAR DAVID PINEDA PARRA 20122078079 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA SISTEMATIZACIÓN DE DATOS BOGOTÁ D.C.
-
Upload
vuongduong -
Category
Documents
-
view
218 -
download
2
Transcript of SISTEMA MÓVIL PARA APOYAR EL APRENDIZAJE...
SISTEMA MÓVIL PARA APOYAR EL APRENDIZAJE DE LOS ELEMENTOS,
COMPUESTOS Y REACCIONES QUÍMICAS.
LEONARDO DELGADO PEDRAZA 20122078080
OSCAR DAVID PINEDA PARRA 20122078079
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
SISTEMATIZACIÓN DE DATOS
BOGOTÁ D.C.
SISTEMA MÓVIL PARA APOYAR EL APRENDIZAJE DE LOS ELEMENTOS,
COMPUESTOS Y REACCIONES QUÍMICAS.
LEONARDO DELGADO PEDRAZA 20122078080
OSCAR DAVID PINEDA PARRA 20122078079
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN
SISTEMATIZACIÓN DE DATOS
TUTOR(A):
INGENIERA ROCÍO RODRÍGUEZ GUERRERO
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
SISTEMATIZACIÓN DE DATOS
BOGOTÁ D.C.
2016
Nota de aceptación
Tutor
Jurado
Bogotá D.C. de Marzo de 2016
Agradecimientos
En primera instancia agradecemos a Dios por permitirnos desarrollar nuestro
proyecto de forma adecuada, por darnos sabiduría, empeño y determinación para
afrontar las adversidades y problemáticas que se presentaron en el camino.
En segundo lugar, y no menos importante, agradecer a nuestros padres por
brindarnos el apoyo moral, anímico y económico para poder llevar este proyecto a
feliz término.
A nuestros docentes quienes nos han formado académica, conceptual y
personalmente para contribuir al buen aprendizaje de las temáticas planteadas
desde el inicio de nuestras carreras, por fortalecer una a una las cualidades
cognitivas y a enfocarnos en un perfil adecuado con el fin de ampliar la visión de los
campos y aplicaciones que se tienen desde el área de sistemas.
A nuestro semillero GEHIRN de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas el
cual nos acogió como alumnos de sus amplios saberes y nos brindó las bases para
el aprendizaje de la programación enfocada a dispositivos móviles.
Finalmente agradecer a nuestros compañeros los cuales han sido un apoyo
incondicional en la distribución del conocimiento que ha servido para mejorar cada
día más en la elaboración de este proyecto.
Contenido
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 14
RESUMEN ............................................................................................................. 15
ABSTRACT ........................................................................................................... 16
1. PLANEACIÓN ............................................................................................. 17
1.1. TÍTULO ........................................................................................................ 17
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................... 17
2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ............................................................... 17
2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................... 18
3. OBJETIVOS................................................................................................. 19
3.1. OBJETIVO GENERAL .......................................................................... 19
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................. 19
4. JUSTIFICACIÓN .......................................................................................... 19
5. ALCANCES Y DELIMITACIONES .............................................................. 21
5.1. Alcances ..................................................................................................... 21
5.2. Delimitaciones ............................................................................................ 22
5.3. Técnica ........................................................................................................ 22
6. MARCO DE REFERENCIA ......................................................................... 22
7. MARCO HISTÓRICO ................................................................................... 24
7.1. FUENTES PRIMARIAS ......................................................................... 24
7.1.1. TESIS DE GRADO MAESTRÍA EN EDUCACIÓN: UNIVERSIDAD DE
LOS ANDES .......................................................................................................... 24
7.1.2. TRABAJO FINAL DE MAESTRÍA, MAGÍSTER EN ENSEÑANZA DE
LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL 26
7.1.3. PROYECTO PEDAGÓGICO HACIA LA TRANSFORMACIÓN DE LA
ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA EN LA EDUCACIÓN BÁSICA SECUNDARIA Y
MEDIA 28
7.2. FUENTES SECUNDARIAS ......................................................................... 29
7.2.1. PROPUESTAS METODOLÓGICAS PARA LA EDUCACIÓN
SUPERIOR 29
7.3. PROYECTOS RELACIONADOS ................................................................. 31
7.3.1. Simulador educativo para visualizar los efectos de los
anticonceptivos químicos y hormonales sobre el sistema endocrino
masculino y femenino en ambiente 3D. ............................................................. 31
7.3.2. Prototipo de sistema administrador de contenidos en ambiente
móvil para apoyar los procesos de enseñanza. ................................................ 31
7.3.3. QUIMIDROID. ........................................................................................ 32
7.3.4. TABLA PERIÓDICA PRO. .................................................................... 32
8. MARCO TEÓRICO ...................................................................................... 33
8.1. Historia de la química.......................................................................... 33
8.2. TEMPERATURA Y CALOR .................................................................. 36
8.3. METODOLOGÍA DE APRENDIZAJE ................................................... 39
8.3.1. Metodología constructivista ............................................................ 39
8.3.2. Metodología conductista ................................................................. 41
8.4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO .......................................................... 43
8.4.1. Metodología RUP ................................................................................. 43
8.4.2. HERRAMIENTAS DE DESARROLLO PARA EL MODELADO ............... 44
8.5. HERRAMIENTAS DE DESARROLLO ........................................................ 45
8.5.1. Android .................................................................................................... 45
8.5.2. Java .......................................................................................................... 46
8.5.3. XML .......................................................................................................... 47
8.5.4. SQLITE ..................................................................................................... 47
9. MARCO CONCEPTUAL .............................................................................. 49
9.1. Conceptos de química ............................................................................... 49
9.2. Conceptos tecnológicos ........................................................................... 50
10. FACTIBILIDAD ............................................................................................ 51
10.1. FACTIBILIDAD TÉCNICA O TECNOLÓGICA ..................................... 51
10.2. FACTIBILIDAD OPERATIVA ................................................................ 52
10.3. FACTIBILIDAD LEGAL ........................................................................ 52
10.4. FACTIBILIDAD ECONÓMICA .............................................................. 54
11. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES..................................................... 56
12. MODELADO DE LA APLICACIÓN ............................................................. 57
12.1. MODELO DE PROCESOS ....................................................................... 57
12.2. MODELO DE DOMINIO ........................................................................... 59
12.3. GLOSARIO DE TERMINOS ..................................................................... 60
13. FASE REQUERIMIENTOS .......................................................................... 62
13.1. Definición de actores .............................................................................. 62
13.2. Lista inicial de casos de uso.................................................................. 63
13.3. Modelo Casos de uso Integrado ............................................................ 64
13.4. Documentación de los casos de uso .................................................... 66
14. ANÁLISIS .................................................................................................... 72
14.1. Diagramas de secuencia: ....................................................................... 73
14.2. Diagramas de actividad: ......................................................................... 79
14.3. Diagramas de colaboración ................................................................... 86
14.4. Diagramas de estado .............................................................................. 91
15. DISEÑO ....................................................................................................... 92
15.1. Lista de clases ........................................................................................ 92
15.2. Responsabilidad de las clases .............................................................. 93
15.3. Diccionario de datos ............................................................................... 95
15.4. Diagrama de interfaz ............................................................................... 96
16. PRUEBAS.................................................................................................... 97
17. CONCLUSIONES ...................................................................................... 102
18. RECOMENDACIONES .............................................................................. 103
19. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................... 104
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Entornos y materiales para el aprendizaje. 30
Tabla 2. Representación de los actores y acciones en el modelo conductista. 42
Tabla 3. Tabla de costos del hardware 54
Tabla 4. Tabla de costos del software 54
Tabla 5. Tabla de recursos humanos 55
Tabla 6. Tabla de costos adicionales 55
Tabla 7. Glosario de términos practica 61
Tabla 8. Glosario de términos teoría 62
Tabla 9. Consultar estados de la materia 66
Tabla 10. Consultar estado sólido 66
Tabla 11. Consultar estado líquido 67
Tabla 12. Consultar estado gaseoso 67
Tabla 13. Consultar concepto de átomo 68
Tabla 14. Consultar partes del átomo 68
Tabla 15. Consultar protón 69
Tabla 16. Consultar neutrón 69
Tabla 17. Consultar electrón 70
Tabla 18. Consultar concepto molécula 70
Tabla 19. Consultar tipos de moléculas 71
Tabla 20. Consultar moléculas discretas 71
Tabla 21. Consultar macromoléculas o polímeros 72
Tabla 22. Responsabilidad usuario 93
Tabla 23. Responsabilidad Interfaz 93
Tabla 24. Responsabilidad conceptos_basicos 93
Tabla 25. Responsabilidad estados_materia 93
Tabla 26. Responsabilidad est_solido 94
Tabla 27. Responsabilidad est_liquido 94
Tabla 28. Responsabilidad est_gaseoso 94
Tabla 29. Responsabilidad átomo 94
Tabla 30. Responsabilidad molécula 94
Tabla 31. Diccionario de datos tablaElementos 95
Tabla 32. Diccionario de datos tablaPreguntas 95
Tabla 33. Diccionario de datos tablaPuntajePreguntas 96
Tabla 34. Resultados del test de estado inicial 98
Tabla 35. Resultados del test de estado Final 99
Tabla 36. Balance de resultados obtenidos en las pruebas 100
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Representación gráfica del promedio de la materia de química sobre la población nacional. 18 Figura 2. Psicología cognitiva en la metodología constructivista 40
Figura 3. Fases de desarrollo de la metodología RUP. 44
Figura 4. Modelado conceptos básicos. 57
Figura 5. Practica conceptos básicos. 58
Figura 6. Consultar tabla periódica 58
Figura 7. Modelo de dominio teoría 59
Figura 8. Modelo de dominio practica 59
Figura 9. Modelo de dominio módulo 60
Figura 10. Modelo de dominio tabla periódica 60
Figura 11. Diagrama casos de uso 62
Figura 12. Diagrama tabla periódica 63
Figura 13. Modelo de casos de uso integrado 64
Figura 14. Modelo de casos de uso integrado teoría 64
Figura 15. Modelo de casos de uso integrado tabla periódica 65
Figura 16. Diagrama de secuencia uno 73
Figura 17. Diagrama de secuencia dos 73
Figura 18. Diagrama de secuencia tres 74
Figura 19. Diagrama de secuencia cuatro 74
Figura 20. Diagrama de secuencia cinco 75
Figura 21. Diagrama de secuencia seis 75
Figura 22. Diagrama de secuencia siete 76
Figura 23. Diagrama de secuencia ocho 76
Figura 24. Diagrama de secuencia nueve 77
Figura 25. Diagrama de secuencia diez 77
Figura 26. Diagrama de secuencia once 78
Figura 27. Diagrama de secuencia doce 78
Figura 28. Diagrama de secuencia trece 79
Figura 29. Diagrama de actividad uno 79
Figura 30. Diagrama de actividad dos 80
Figura 31. Diagrama de actividad tres 80
Figura 32. Diagrama de actividad cuatro 81
Figura 33. Diagrama de actividad cinco 81
Figura 34. Diagrama de actividad seis 82
Figura 35. Diagrama de actividad siete 82
Figura 36. Diagrama de actividad ocho 83
Figura 37. Diagrama de actividad nueve 83
Figura 38. Diagrama de actividad diez 84
Figura 39. Diagrama de actividad once 84
Figura 40. Diagrama de actividad doce 85
Figura 41. Diagrama de actividad trece 85
Figura 42. Diagrama de colaboración uno 86
Figura 43. Diagrama de colaboración dos 86
Figura 44. Diagrama de colaboración tres 87
Figura 45. Diagrama de colaboración cuatro 87
Figura 46. Diagrama de colaboración cinco 88
Figura 47. Diagrama de colaboración seis 88
Figura 48. Diagrama de colaboración siete 89
Figura 49. Diagrama de colaboración ocho 89
Figura 50. Diagrama de colaboración nueve 90
Figura 51. Diagrama de colaboración diez 90
Figura 52. Diagrama de colaboración once 90
Figura 53. Diagrama de colaboración doce 91
Figura 54. Diagrama de colaboración trece 91
Figura 55. Diagrama de estado uno 91
Figura 56. Diagrama de estado dos 92
Figura 57. Diagrama de estado tres 92
Figura 58. Diagrama de interfaz 96
Figura 59. Resultado test de estado inicial 99
Figura 60. Resultado test luego de interactuar con la aplicación 100
Figura 61. Balance de resultados 101
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo 1. Prueba realizada a los estudiantes 107
Anexo 2. Manual del usuario 109
14
INTRODUCCIÓN
El aprendizaje de conceptos químicos en los estudiantes de bachillerato ha sido un
problema que se evidencia en los reportes de educación del país en los últimos
años. Un estudio realizado por la ONU (Organización de las naciones unidas)
muestra que Colombia es el único país en Suramérica en donde no se garantiza
educación primaria y secundaria para todos los jóvenes, lo cual representa una cifra
alarmante y más cuando se destina la mayor parte del presupuesto nacional en el
conflicto armado que en educación. Adicionalmente, la falta de interés por falta de
los estudiantes es otro aspecto a considerar en esta problemática, ya que va en
contra de cualquier metodología de aprendizaje e impide que las estrategias ya
establecidas influyan en el desempeño estudiantil.
En este sentido, se propone desarrollar una herramienta que esté al alcance de la
mayoría de personas y que apoye el proceso de aprendizaje de conceptos químicos
(elementos químicos, compuestos y aplicaciones). Desde la perspectiva de este
proyecto se busca llevar estos contenidos a la práctica con el fin de que el estudiante
pueda ver el sentido de lo que está desarrollando y por consiguiente se interese en
adquirir conocimientos que contribuyan al buen desempeño académico.
Teniendo en cuenta que en la actualidad existen distintas herramientas para el
apoyo de aprendizaje se buscará implementar una forma de despertar el interés de
los estudiantes en el área de la química, mediante un sistema móvil que integre
conceptos, elementos químicos y compuestos de forma interactiva generando así
una interfaz fácil de manejar y que llame la atención del usuario. El proyecto se
desarrollará bajo lenguaje Java para el sistema operativo Android. Esto con el fin de
llegar a gran parte de la población en Colombia y contribuir a la solución de este
problema.
15
RESUMEN
El proyecto “Sistema móvil para apoyar el aprendizaje de los elementos,
compuestos y reacciones químicas” es una aplicación móvil que apoya a los
estudiantes de grado sexto y séptimo en su desarrollo de conocimientos básicos
frente a los elementos, compuestos y reacciones químicas.
Dentro de esta aplicación el estudiante podrá encontrar un apoyo teórico práctico
acerca de conceptos básicos y complejos de los diferentes elementos de la tabla
periódica.
La aplicación contará con cuatro diferentes módulos o subsistemas, el primero de
ellos hace referencia a los conceptos básicos de los estados de la materia con un
juego práctico que permitirá probar los conocimientos que se adquirieron, el
segundo de ellos es una tabla periódica muy gráfica que brindará una navegabilidad
diferente a las tablas periódicas convencionales, puesto que contiene información
adicional y se encuentra categorizada de una forma muy dinámica. El módulo tres
hace referencia a la parte de compuestos químicos que al igual que el módulo de
estequiometria integrarán una parte teórica con una parte práctica.
En concordancia, todo el proyecto será desarrollado bajo lenguaje Java y XML, con
componentes adicionales como SQLite el cual será el gestor de base de datos para
almacenar información correspondiente a la aplicación como preguntas, elementos
químicos y puntajes. Adicionalmente, la herramienta principal será Android Studio
para desarrollar el cuerpo del proyecto, también se usarán aplicaciones secundarias
como GIMP para el tratamiento de las imágenes.
16
ABSTRACT
The Project "mobile system to support learning elements, compounds and chemical
reactions" is a mobile application that supports students in sixth and seventh grade
in their development of basic knowledge from the elements, compounds and
chemical reactions.
Within this application the student can find a theoretical and practical support on
basic concepts and complexes of the different elements of the periodic table.
The application will have four different modules or subsystems, the first of which
refers to the basic concepts of the states of matter with a practical game that allow
you to test the knowledge acquired, the second one is a periodic very graphic chart
will provide a different conventional periodic tables navigability, since it contains
additional information and categorized in a very dynamic way it is. Three module
refers to the part of chemical compounds like stoichiometry integrated module a
theoretical part with a practical part.
Accordingly, the entire project will be developed under Java and XML, with additional
components such as SQLite which will be the database manager to store
corresponding to the application as questions, chemicals and scores information.
Additionally, the main tool will be Android Studio to develop the body of the project,
secondary applications such as GIMP for image processing are also used.
17
1. PLANEACIÓN
1.1. TÍTULO
Sistema móvil para apoyar el aprendizaje de los elementos,
compuestos y reacciones químicas.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
La falta de interés de los estudiantes en Colombia por aprender correctamente
los contenidos académicos que se dictan en los colegios ha sido un problema
durante los últimos años. El Programa para la Evaluación Internacional de los
Estudiantes, PISA, en las que Colombia ha participado en tres oportunidades
[2006, 2009, 2012] y cuyos resultados no han sido para nada alentadores, pues
se ubica como una de las naciones más regulares de la región, superada por
un bloque de países conformados por Uruguay, Chile, México y Costa Rica, que
en las tres mediciones señaladas han ocupado siempre los primeros lugares.
Teniendo en cuenta esto se afirma que Colombia está ubicado en el puesto
número 78 de 129 países en el escalafón de educación mundial1.
El problema de la educación en Colombia es bastante complejo, ya que existe
un gran vacío en el aprendizaje de los conceptos en todas las áreas. De hecho,
los resultados obtenidos en las pruebas saber 11 en los últimos años, arrojan
cifras alarmantes, no sólo en el área de química sino en todas las demás
materias. El promedio de los estudiantes se encuentra por debajo del promedio
teórico, las cifras ni siquiera alcanzan la mitad de la nota máxima. Para ello ver
(figura 1).
En los resultados más recientes se observa que el bajo rendimiento en esta
materia es constante desde hace varios años, es decir, que los recursos que se
tienen hoy en día no permiten que el estudiante se interese por aprender ni
tampoco encuentren sentido al contenido que existe en los libros, aplicaciones
e incluso tutoriales.
1 ZABALA, Robles Joaquín, Si la educación es mala el futuro del país es incierto, 25/10/2013.
18
Figura 1. Representación gráfica del promedio de la materia química sobre la población nacional2
2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo fortalecer las bases de los estudiantes de sexto y séptimo para el fácil
entendimiento de los elementos y compuestos químicos asociándolos a
aplicaciones reales?
2 Instituto colombiano para la evaluación de la educación ICFES – 14/04/2015
19
3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL
Desarrollar un software para dispositivos móviles con el fin de fortalecer el
aprendizaje teórico-práctico de los elementos químicos, compuestos y sus
reacciones, dirigido a los grados sexto y séptimo de bachillerato.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Diseñar una interfaz que permita integrar los módulos de teoría, práctica y ejercicios resueltos de una manera intuitiva.
Analizar y seleccionar una metodología de aprendizaje que se adecúe a la solución del problema.
Implementar un módulo que permita conocer de manera práctica los elementos, compuestos y reacciones químicas.
Comprobar si el desarrollo del software contribuyó de manera positiva a la solución del problema.
4. JUSTIFICACIÓN
Cualquier aspecto de nuestro bienestar material depende de la Química en
cuanto esta ciencia proporciona los medios adecuados que lo hacen posible y
así, por ejemplo, en lo que se refiere a nuestros medios de locomoción, la
Química suministra aceros especiales y aleaciones ligeras, podemos pensar en
la Cirugía sin anestésicos y antisépticos, en los aviones sin aleaciones ligeras
ni gasolinas especiales, en los vestidos sin colorantes, en los puentes sin hierro
y cemento, y en los túneles sin explosivos... El avance prodigioso de nuestra
civilización en los últimos doscientos años, muchísimo mayor que en los, cuatro
mil años anteriores, es el resultado del desarrollo y aplicación de la ciencia
química, por la que el hombre ha adquirido un control sobre el medio exterior y
aumentado su independencia respecto de él.
Hoy día, cuando se habla de nuevas formas de aprender debemos preguntarnos
si se trata de cambios e innovaciones en términos de los procesos cognitivos
del individuo o de nuevos procedimientos, metodologías y modelos para
promover el aprendizaje, aprovechando para ello diversos recursos y
estrategias a nuestro alcance, en especial la introducción de la telemática que
en la educación ha venido a ampliar y acelerar el manejo e intercambio de
información y de comunicación.
20
Es de especial interés en esta presentación, referirnos a la creación de nuevas
propuestas pedagógicas orientadas a la promoción del aprendizaje destacando
su aplicación en la educación a distancia, sin ignorar los aspectos cognitivos,
pero sí relacionándolos con la creación de nuevos modelos y modalidades
educativas.
La educación a distancia se ha venido consolidando con el uso de los medios
informáticos y de telecomunicaciones como modelos virtuales de educación,
que mantienen en común factores de no prespecialidad física, tiempo, espacio
y modelo educativo. Con el uso de las nuevas tecnologías en las actividades
diarias y el acceso a programas informáticos para construir software educativo,
es más fácil enseñar cualquier materia3.
Grandes ventajas corresponden a las nuevas tecnologías aplicadas al
aprendizaje, entre ellas destaca la colaboración e interacción entre estudiantes
y profesores. Éste último se convierte en una guía del aprendizaje, más que la
única fuente del conocimiento. Al contrario de lo que muchos opinan, el profesor
no será remplazado por la tecnología, el papel del educador será el de guiar al
estudiante para lograr una aprendizaje significativo.
Al utilizar las nuevas tecnologías, aplicándolas al aprendizaje, los instructores
pueden crear materiales adecuados a sus objetivos de enseñanza. Algunos
usos de las nuevas tecnologías para la enseñanza, son:
Ayuda a organizar y proveer estructuras para el material de enseñanza utilizada
por el profesor.
Ayuda al estudiante, profesores y padres a interactuar, en cualquier lugar y en cualquier tiempo, a seguir el progreso del aprendizaje.
Por medio de Internet el profesor, estudiante o padre, puede buscar materiales disponibles en la web que sean útiles para la enseñanza-aprendizaje.
Se pueden realizar modelos de simuladores para materias como física, química, biología e ingeniería para interactuar con ellos.
Ayuda a aprender historia, ya que el alumno puede controlar el pasado y el futuro con la ayuda de enlaces en los programas diseñados para ello.
Es una herramienta para los alumnos con lento aprendizaje, ya que les provee de control de su propio proceso.
3 ÁVILA, Muñoz Patricia, Aprendizaje con nuevas tecnologías paradigma emergente. Noviembre 2010.
21
Skinner acerca de las máquinas de enseñar, mencionaba que el estudiante
puede contar con:
La inmediata corroboración de la respuesta acertada. La probabilidad de que el manejo del artefacto, resulte lo bastante
reforzador como para mantener al alumno atento a la tarea durante un buen rato cada día.
Un solo profesor puede vigilar a un gran número de alumnos que estén trabajando a la vez.
Cada uno de los alumnos progresará a su propio ritmo, según su capacidad, tratando de solucionar tantos problemas como les sea posible en el tiempo que dure la sesión.
En caso de interrupción de la tarea podrá reanudarse el proceso en el punto mismo en que se quedará interrumpido.
Estos se pueden aplicar perfectamente al uso del ordenador, haciéndolo una máquina de enseñanza conductista, si sumamos la atención humanista del profesor, las nuevas herramientas utilizadas serán útiles para la enseñanza4.
5. ALCANCES Y DELIMITACIONES
5.1. Alcances
El proyecto a desarrollar será una aplicación para dispositivos móviles con
Sistema Operativo Android, con la implementación de una interfaz intuitiva,
para que el usuario pueda conocer correctamente la aplicación de la
estequiometria en la vida diaria. La aplicación será codificada en lenguaje
Java, lo cual permite un buen desarrollo por módulos y como gestor de base
de datos se usará SQlite para almacenar la información de los elementos de
la tabla periódica, preguntas y los puntajes obtenidos por el usuario al
resolver las practicas. Para el apoyo de esta aplicación se proveerán otras
temáticas básicas como los estados de la materia, moléculas y composición
de los átomos. El desarrollo contará con:
- Conceptos básicos de la química. - Elementos de la tabla periódica. - Compuestos químicos. - Estequiometria.
La aplicación soportara las siguientes dimensiones ldpi, mdpi, hdpi, xhdpi.
4 Nuevas tecnologías y aprendizaje. Formación Docente. Educar. Octubre 2011.
22
5.2. Delimitaciones
En química hay una gran variedad de temáticas, por tal motivo será de gran
dificultad condensar toda la información perteneciente a esta área. Por
consiguiente, el propósito será tocar aspectos como los nombrados
anteriormente en los alcances del proyecto.
Para el correcto funcionamiento de la aplicación el dispositivo móvil debe
contar con el nivel mayor o igual al API 15 (Android 4.0.3
ICE_CREAM_SANDWICH).
La aplicación va dirigida para estudiantes de grados sexto y séptimo debido
a las teorías y conceptos básicos de química, lo que se busca es brindar al
estudiante bases de las temáticas a desarrollar en los grados superiores.
5.3. Técnica
Para el desarrollo de este proyecto se utilizara las herramientas y plataformas
de programación, descritas en la siguiente tabla.
Software Descripción
Android Studio Entorno de Desarrollo
SQLite Base de Datos
SDK Android Software de Desarrollo
Gimp Software de diseño de imágenes
6. MARCO DE REFERENCIA
Inicialmente el proyecto se apoya en diferentes estudios y aplicaciones
realizadas a nivel local para brindar solución a las problemáticas que conciernen
al aprendizaje de conceptos de química en los jóvenes de sexto y séptimo de
bachillerato. Haciendo una indagación profunda, se descubrió que hay distintas
investigaciones realizadas en los últimos años para enriquecer las nociones de
los niños dentro del área de química, entre los proyectos más destacados
encontramos:
23
TESIS DE GRADO MAESTRÍA EN EDUCACIÓN: UNIVERSIDAD DE
LOS ANDES
TRABAJO FINAL DE MAESTRÍA, MAGÍSTER EN ENSEÑANZA DE
LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES DE LA UNIVERSIDAD
NACIONAL
PROYECTO PEDAGÓGICO HACIA LA TRANSFORMACIÓN DE LA
ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA EN LA EDUCACIÓN BÁSICA
SECUNDARIA Y MEDIA
Y también algunas aplicaciones que se encuentran de forma gratuita en la tienda
oficial de Android, tales como:
QUIMIDROID
TABLA PERIÓDICA PRO
Posteriormente en el marco teórico se tratarán temas básicos de la química, esto
con el fin de incentivar a los jóvenes de sexto y séptimo a entender correctamente
los conceptos planteados. La aplicación “Mi Química” contará con diferentes
módulos, entre los cuales se destacan cuatro como los más relevantes. Y se
distribuirán de la siguiente manera:
Módulo 1: Conceptos básicos.
Parte teórica (Estados de la materia, átomos, moléculas)
Parte práctica (Juego de preguntas con puntaje y registro)
Módulo 2: Tabla periódica Parte teórica (Características de los elementos, historia) Parte práctica (Visualización dinámica de la tabla periódica)
Módulo 3: Compuestos químicos (conceptos relacionados) Parte teórica (conceptos relacionados) Parte práctica (Juego de destreza adivinanza de un compuesto)
Módulo 4: Estequiometria Parte teórica (conceptos básicos de estequiometria) Parte práctica (Ejercicio explicativo resuelto)
24
Finalmente en el marco conceptual se especificarán los conceptos más elementales
de la aplicación, con los que el estudiante va a interactuar constantemente y con los
cuales serán base fundamental para poder realizar las actividades planteadas
dentro del aplicativo, como los son el juego de preguntas del módulo 1 o el juego de
adivinanza del compuesto en el módulo 3. No es requisito que los jóvenes conozcan
estos conceptos antes de interactuar con la aplicación, puesto que estos van a estar
definidos de forma implícita dentro de los módulos de teoría previamente
estudiados.
7. MARCO HISTÓRICO
El desarrollo de este proyecto se fundamentó en estudios realizados previamente
por otras universidades y proyectos que trataban esta misma problemática. Por lo
cual, se buscó mantener la misma línea de tendencia como guía para poder brindar
una solución objetiva a cada uno de los ítems previamente establecidos.
7.1. FUENTES PRIMARIAS
7.1.1. TESIS DE GRADO MAESTRÍA EN EDUCACIÓN: UNIVERSIDAD DE
LOS ANDES5
Centro de investigación y formación en educación CIFE. Por Adolfo Sánchez
Z. y dirigido por Andrés Mejía D. (PhD en administración).
La tesis a la cual se hace referencia reúne la investigación acción participativa
(IAP) que el autor llevó a cabo con quince profesores en el centro de apoyo
al aprendizaje del colegio Anglo colombiano (LS) en el año 2005. El objetivo
fundamental de este estudio fue que el colegio mejorara su labor pedagógica.
Inicialmente el autor plantea 3 preguntas fundamentales:
¿Cómo va cambiando la LS como organización mientras avanza la
IAP?
¿Cómo va cambiando la labor pedagógica alrededor de LS mientras
avanza la IAP?
¿Qué impacto tienen los cambios alrededor de LS sobre los
estudiantes?
5 SANCHEZ Adolfo Z. Investigación acción participativa en un centro de apoyo al aprendizaje: aprendiendo a aprender. Tesis de grado maestría en educación. Universidad de los Andes de Bogotá. Colombia. 2010.
25
Entiéndase por LS como el aprendizaje en el bachillerato e IAP Investigación
acción participativa.
Durante el proceso de investigación el autor recolectó diferente información
mediante entrevistas, encuestas, observaciones de las sesiones de apoyo y un
diario de campo.
Para contextualizar el colegio anglo colombiano ofrece un servicio especial a
los estudiantes que se les ha diagnosticado algún problema de aprendizaje. En
el trabajo dice que a finales del 2004 la educación en el bachillerato enfrentaba
distintos problemas, entre ellos estaba que el proceso de ingreso al programa
de apoyo no era claro, las sesiones de apoyo se limitaban a resolver asuntos
urgentes usualmente, y el apoyo no se daba de acuerdo con las dificultades de
los estudiantes.
El autor trato de mantener dos niveles de investigación acción participativa, el
primero abarcaba los cambios que tuvo la educación en el bachillerato como
organización, los que tuvo en su labor pedagógica y el efecto que tuvieron estos
cambios sobre los estudiantes de educación superior. Y el segundo fue un poco
más profundo ya que se tocaban tópicos como:
En el primer semestre del 2005 usaron la metodología de sistemas suaves
con un grupo formado por los tres especialistas de educación superior y
trece profesores de diferentes departamentos.
En el segundo semestre, también intervinieron los mismos actores pero aquí
se creó una discusión para indagar sobre temas que afectan la labor
pedagógica de la educación superior.
En el segundo semestre los profesores se reunieron después de pasar las
dos etapas anteriores con el fin de responder a la pregunta ¿Cómo podían
mejorar lo que se hacía en la actualidad?
La metodología de sistemas suaves parte de la identificación de una situación problemática, la cual se representa de la manera más rica posible teniendo en cuenta tres diferentes puntos de vista. La idea es tener en cuenta varios modelos de la situación, los cuales se comparan con el mundo y se analizan para establecer que cambios son deseables y realizables. La metodología de sistemas suaves se basa más en el aprendizaje que en la optimización, por eso el resultado se manifiesta en unos cambios acordados.
Finalmente los resultados se resumen en ¿Cómo va cambiando la educación superior como organización mientras se avanza la IAP?
26
Los principales cambios organizacionales surgieron de la alineación de
objetivos y las revisiones del modelo general de procesos de la educación
superior que se hicieron bajo la metodología de sistemas suaves.
7.1.2. TRABAJO FINAL DE MAESTRÍA, MAGÍSTER EN ENSEÑANZA DE
LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES DE LA UNIVERSIDAD
NACIONAL6
Diseño e implementación de una estrategia didáctica para la enseñanza
aprendizaje de la Tabla Periódica y sus propiedades en el grado octavo
utilizando las nuevas tecnologías Tics: Estudio de caso en la Institución Asia
Ignaciana grupo 8-5
Esta propuesta tiene como intención diseñar e implementar una estrategia
didáctica para la enseñanza-aprendizaje de la Tabla Periódica y sus
propiedades con el uso de las Tecnologías de la Información y de la
Comunicación (Tics) en el grado octavo de la Institución educativa Asia
Ignaciana. Debido al gran número de estudiantes por salón y el escaso espacio
disponible para efectuar las clases magistrales y aprovechando su interés por
las tics, se implementó una actividad para fortalecer el aprendizaje de los
estudiantes, por tal motivo se tomó el grado 805 del ASIA Ignaciana para aplicar
dicha estrategia la cual consistía en montar una estrategia virtual en Moodle y
aplicarla en unas actividades sobre química y que ellos pudieran trabajar tanto
en clase como en sus casas, demostrando en dicha actividad responsabilidad
sobre lo aprendido y conocimiento sobre el uso de las tics.
La tabla periódica no es lo único que se estudia en química, pero su manejo
facilita la comprensión de la composición, estructura y propiedades de la
materia, pero ¿qué dificultades se presentan en los estudiantes para el
aprendizaje de la química? Una de las dificultades que se presenta en la
educación básica secundaria para el aprendizaje de la química es la idea que
tienen de ella; para los estudiantes de bachillerato, la química es para personas
de bata blanca en un laboratorio con tubos de ensayo y otro tipo de materiales,
haciendo explosiones o cálculos de gramos, moles, etc. En la estructura
cognitiva del joven no está la idea que el mundo que nos rodea es químico, para
6 MARÍN Díaz Sergio. Diseño e implementación de una estrategia didáctica para la enseñanza-aprendizaje de la Tabla Periódica y sus propiedades en el grado octavo utilizando las nuevas tecnologías TICs. Trabajo final Maestría. Universidad Nacional de Medellín. Colombia. 2012.
27
ellos la química se relaciona con la industria, con bombas, laboratorio o
problemas de cálculos químicos.
¿Qué hacer para solucionar esto? El proceso de enseñanza aprendizaje está
ligado a la motivación, del docente por enseñar y del estudiante por aprender,
cuando esta correlación se presenta, el estudiante adquiere un aprendizaje
significativo, integrando conceptos que no existían en la estructura cognitiva.
Entonces la solución está en la motivación y esta depende de la estrategia
usada, mostrándoles a los estudiantes lo implícito que la química está en la vida
diaria, en la naturaleza, en la casa. Aprovechando recursos como las tics en el
aula de clase, y el interés de los jóvenes por los medios informáticos se puede
implementar una estrategia para facilitar la comprensión y el manejo de la tabla
periódica en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
Los recursos que existen para aprender química son muchos, pero ¿cuáles se
hacen interesantes para jóvenes entre 12 y 16 años? Los textos científicos, los
libros de texto de bachillerato con ilustraciones, los videos, ya no se hacen
interesantes para los muchachos, en estos momentos de la era tecnológica les
importan los juegos interactivos, los chat, las redes sociales, herramientas que
son usadas para ocio, pero que pueden ser utilizadas para el aprendizaje de
asignaturas como lo es la química dentro de las ciencias naturales.
Desde las Ciencias Naturales se busca que los jóvenes aprendan contenidos
científicos y globales que conduzcan a la instrucción y a la formación en
competencias, tal como lo indica la legislación educativa colombiana. El joven
construye su aprendizaje, fomentando las habilidades del pensamiento
orientadas a su desarrollo intelectual.
Ahora ¿qué aciertos y dificultades se pueden presentar al usar los medios
informáticos como herramientas de aprendizaje? ¿Cómo utilizo las tics para
enseñar el manejo de la tabla periódica a los estudiantes?, ¿Qué ventajas
encuentro entre hacer que los estudiantes aprendan la tabla periódica por
métodos tradicionales y con ayuda de un computador? Para esto debo tener
claro con qué recursos cuento y a que me estoy enfrentando como docente.
Este trabajo mostrará una estrategia sobre el uso de las tics en el aula en el
proceso de enseñanza-aprendizaje de la química para el manejo del tabla
periódica y sus propiedades, y sus resultados servirán como aportes para
futuras investigaciones en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
28
7.1.3. PROYECTO PEDAGÓGICO HACIA LA TRANSFORMACIÓN DE LA
ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA EN LA EDUCACIÓN BÁSICA SECUNDARIA
Y MEDIA7
Relacionar los contenidos con la vida cotidiana. En la educación en ciencias, es
necesario preguntarse, más que por la cantidad de información que se
suministre, por la formación científica de los estudiantes, lo que se evidencia
con la capacidad para elaborar explicaciones ante hechos o situaciones de la
vida cotidiana o de las actividades que surgen en el desarrollo de las clases. En
este proceso, el papel del trabajo del grupo en la aceptación o no de las
propuestas a explicación que se expongan, el reconocimiento de la necesidad
permanente de confrontar con los fenómenos que se estudian y la construcción
colectiva de las explicaciones, juegan un papel importante en la construcción
del conocimiento científico.
Enseñar una Ciencia menos ligada a “la corriente de la propia Ciencia” y más a
“la corriente de una Ciencia para todos”. Conectar los aspectos científicos y
tecnológicos con las necesidades y problemas sociales. Hacer enlaces de los
conceptos Químicos con aspectos que son relevantes y significativos para los
estudiantes, ofrecer las condiciones para que los modelos ofrecidos por los
estudiantes evolucionen. Esto no solo les permitirá entender la versión
“actualizada” del modelo, sino que además no perderán de vista ese carácter
evolutivo de la construcción científica. El estudiante entiende la estructura del
conocimiento científico y la forma como se construye y no se limita a memorizar
algunos de los resultados logrados en un determinado momento de la historia
de la Ciencia.
Conservar los temas de un curso tradicional de Química, ordenados y
clasificados de acuerdo a las dimensiones: Cognoscitiva (Qué enseñar);
Psicológica (Cómo enseñar); y Socio-filosófica (Para qué enseñar); reduciendo
su contenido a lo esencial pero con la inserción de información significativa para
el estudiante
Presentar a los estudiantes innovaciones didácticas sobre laboratorios virtuales,
específicamente el Crocodile Chemistry. Esta ayuda informática permite la
familiarización con los implementos de laboratorio, reactivos químicos, los
procesos físicos y químicos, la teoría cinética molecular de la materia; además
7 UNIVERSIDAD Nacional de Colombia, "PROYECTO PEDAGÓGICO DE AULA QUÍMICA". Bogotá Colombia. Enero de 2013.
29
de estimular la creatividad para el diseño y ejecución de prácticas o experiencias
virtuales de gran similitud con la realidad.
7.2. FUENTES SECUNDARIAS 7.2.1. PROPUESTAS METODOLÓGICAS PARA LA EDUCACIÓN
SUPERIOR8
Departamento de didáctica y organización educativa por Begoña piqué Simón y Ana Forés Miravalles de la universidad de Barcelona, Septiembre del 2012. Publicación que cuenta con licencia de Creative Commons.
Este proyecto brinda diferentes herramientas metodológicas para el fortalecimiento del aprendizaje y se refiere a una interrelación de metodologías como la óptima para que los estudiantes puedan aprender de una mejor manera. También cita varios entornos de aprendizajes tales como: Entornos innovadores para el aprendizaje, entornos colaborativos entre estudiantes, entornos de investigación, entornos Tic, entornos de evaluación, entornos de trabajos en red del profesorado para el aprendizaje. Como propuesta metodológica para el correcto aprendizaje muestran los siguientes resultados: (Tabla 1)9.
8 UNIVESIDAD de Barcelona, propuestas metodológicas para la educación superior. Septiembre 2012. 9 Ibid., p.16.
30
Tabla 1. Entornos y materiales para el aprendizaje.
InnovaciónColaboración
entre estudiantesinvestigación TIC Evaluación
Trabajo en red del
profesorado
Innovación
Entornos nuevos y
materiales nuevos.
1, Aulas abiertas
para la
profesionalización
Entornos
colaborativos
entre estudiantes
y materiales
nuevos. 2. Red de
colaboración
Entornos de
investigación y
materiales
nuevos. 3.
Proyecto de
investigación
Entornos Tic y
materiales
nuevos. 4. Blogs
Entornos de
evaluación y
materiales
nuevos. 5. Carta
de expectativas
Entornos de
trabajo en red de
profesorado y
materiales nuevos.
6. Proyectos
interculturales.
Colaboración
entre
estudiantes
Entornos nuevos y
materiales
colaborativos de los
estudiantes. 7.
Acompañados por
el viento
Entornos
colaborativos
entre estudiantes
y materiales
colaborativos de
los estudiantes. 8.
Tutorías entre
iguales
Entornos de
investigación y
materiales
colaborativos de
los estudiantes. 9.
Lecturas
compartidas
Entornos TIC y
materiales
colaborativos de
los estudiantes.
10. Wikis
Entornos de
evaluación y
materiales
colaborativos de
los estudiantes.
11. Aprendizaje
basado en
problemas (ABP)
Entornos de
trabajo en red del
profesorado y
materiales
colaborativos de
los estudiantes. 12.
TRAMA
investigación
Entornos nuevos y
materiales de
investigación. 13.
Aprendizaje
Servicio (ApS)
Entornos
colaborativos
entre estudiantes
y materiales de
investigación. 14.
Investigar para
aprender
Entornos de
investigación y
materiales de
investigación. 15.
Investigación
acción en el aula
Entornos TIC y
materiales de
investigación. 16.
Twiter
Entornos de
evaluación y
materiales de
investigación.
17. Trabajo final
de grado
Entornos de
trabajo en red del
profesorado y
materiales de
investigación. 18.
Observatorio
TIC
Entornos nuevos y
materiales tic. 19.
Podcast
Entornos
colaborativos
entre estudiantes
y materiales TIC.
20. Facebook
Entornos de
investigación y
materiales TIC.
21. PLE
Entornos TIC y
materiales TIC.
22. Webquest
Entornos de
evaluación y
materiales TIC.
23. Mahara
(e‐portfolio)
Entornos de
trabajo en red del
profesorado y
materiales TIC. 24.
Google docs
Evaluación
Entornos nuevos y
materiales para la
evaluación. 25.
Ferias,
exposiciones y
jornadas
Entornos
colaborativos
entre estudiantes
y materiales para
la evaluación. 26.
Forum de grupo
Entornos de
investigación y
materiales para la
evaluación. 27.
Metáforas de
aprendizaje
Entornos TIC y
materiales para la
evaluación. 28.
Tecnoautobiografi
as
Entornos de
evaluación y
materiales para
la evaluación.
29. Rúbrica
Entornos de
trabajo en red del
profesorado y
materiales para la
evaluación. 30.
Estudio de Casos
Trabajo en
red del
profesorado
Entornos nuevos y
materiales para el
trabajo en red del
profesorado. 31.
Reflexión
autocrítica:
practicum
Entornos
colaborativos
entre estudiantes
y materiales para
el trabajo en red
del profesorado.
32. Comunidades
de aprendizaje
Entornos de
investigación y
materiales para el
trabajo en red del
profesorado. 33.
Cuaderno del
tutor
Entornos TIC y
materiales para el
trabajo en red del
profesorado. 34.
Metacampus
Entornos de
evaluación y
materiales para
el trabajo en red
del profesorado.
35. Trans.edu
Entornos de
trabajo en red del
profesorado y
materiales para el
trabajo en red del
profesorado. 36.
Wordle
ENTORNOS DE APRENDIZAJE
MA
TER
TIA
LES
PA
RA
EL
AP
REN
DIZ
AJE
31
7.3. PROYECTOS RELACIONADOS
7.3.1. Simulador educativo para visualizar los efectos de los
anticonceptivos químicos y hormonales sobre el sistema
endocrino masculino y femenino en ambiente 3D.10
Este es un proyecto que presentaron dos estudiantes del proyecto curricular
de sistematización de datos en el año 2012, bajo la tutoría del ingeniero Juan
Carlos Guevara y el biólogo Jairo Ricardo Pinilla.
Desarrollado principalmente en java bajo especificaciones JEE5 (Java
Enterprise edition 5), involucra las características y ventajas del simulador
educativo para presentar de forma gráfica tridimensional, los mecanismos de
acción y efecto de los anticonceptivos químicos y hormonales femeninos que
pueden ser encontrados en el mercado y un tipo de anticonceptivo hormonal
masculino que para el 2012 se encontraba en desarrollo. El simulador permite
al estudiante resolver problemas planteados por el docente bajo los
lineamientos del paradigma pedagógico constructivista.
El simulador educativo ofrece un sistema de registro que permite administrar
información de usuarios y permisos de perfiles, un sistema didáctico que
daba la posibilidad de interactuar con otros usuarios mediante un chat, un
wiki y un foro, un sistema de simulación, un sistema de ayuda, un sistema
teórico, un sistema de seguimiento que permitía plantear problemas que los
estudiantes resuelven dentro de un paradigma constructivista y un gestor de
contenidos para administrar diferentes documentos que apoyen la
información de los anticonceptivos y sus efectos sobre las personas
configurando una herramienta educativa versátil y útil para el proceso de la
enseñanza perteneciente a los anticonceptivos químicos.
7.3.2. Prototipo de sistema administrador de contenidos en ambiente
móvil para apoyar los procesos de enseñanza.11
Este proyecto es una aplicación web y móvil que sirve de apoyo a los
profesores para subir contenidos los cuales pueden ser visualizados en
internet o en el teléfono móvil.
10 CASAS Parra Bony, Tesis de grado Universidad Distrital - Simulador educativo para visualizar los efectos de los anticonceptivos químicos y hormonales sobre el sistema endocrino masculino y femenino en ambiente 3D – 2012. 11 GALEANO Jenny, Aponte Diana - Prototipo de sistema administrador de contenidos en ambiente móvil para apoyar los procesos de enseñanza- Tesis de grado – 2009.
32
Este prototipo es un recurso de fácil adquisición, dinámico y actual, que
permite al estudiante ver los archivos de sus materias de manera dinámica,
práctica y en un ambiente web o móvil.
Este proyecto contiene subtemas como: subsistema de registro, subsistema
de gestión de contenidos, subsistema de ayuda, subsistema de información
de contenidos y sistema de seguimiento.
Este proyecto se desarrolló en lenguaje Java. (J2ME, JEE5, JSP) y servidor
de aplicaciones Glassfish. Adicional, la base de datos se implementó en
PostgreSQL.
El proyecto también explica las principales tecnologías usadas y plataformas
de desarrollo actuales para los dispositivos móviles. Igualmente se exponen
todos los aspectos relacionados con m-learning, con gestores de contenidos,
gestores de conocimiento, aplicaciones y dispositivos móviles.
7.3.3. QUIMIDROID.12
El objetivo de esta aplicación es ayudar en el aprendizaje de formular y
nombrar compuestos inorgánicos binarios y ternarios. Hay que tener un
conocimiento básico de química aunque tampoco excesivamente
pronunciado, lo que le convierte en una buena aplicación para aprender
formulación.
Adicionalmente tiene una característica la cual es muy útil como es el cálculo
de masas, añadiendo los elementos de compuestos el programa le dice
automáticamente su masa molecular. Algo muy interesante para trabajar en
un laboratorio. Otras de sus funcionalidades son formulación de compuestos
inorgánicos, Binarios: Hidruros, Óxidos, Peróxidos y Sales binarias,
Ternarios: Hidróxidos y Oxácidos, Nombrar compuestos inorgánicos, uso de
la nomenclatura Stock i Sistemática recomendada por la IUPAC, Cálculo de
masas moleculares, Interfaz gráfica clara e intuitiva, actualizaciones
periódicas.
7.3.4. TABLA PERIÓDICA PRO.13
Esta aplicación contiene gran cantidad de información acerca de la tabla
periódica y posee un gran diseño. Es un proyecto que ofrece una tabla
12 Quimidroid, Google play – Aplicación gratuita. 13 Tabla periódica Pro, Socratica, LLC – Aplicación gratuita.
33
periódica completa, donde se podrá ver la situación de todos los elementos,
su símbolo y número atómico.
Algo de gran utilidad es que cuando se seleccione uno de los elementos,
mostrará algunas características de los mismos. Se puede catalogar la
aplicación desde cuatro módulos fundamentales.
General: En este módulo se puede observar el nombre del elemento, su
número atómico, la masa atómica, serie química, densidad, grupo, periodo y
bloque.
Atómicas: En este módulo se encontrará el radio atómico, covalente,
estado(s) de oxidación, volumen atómico y configuración electrónica.
Físicas: En este módulo se observarán las propiedades físicas que
proporciona la aplicación tales como el estado, punto de fusión, calor de
fusión, punto de ebullición y calor de vaporización.
Varios: En este módulo observara la electronegatividad, calor específico,
energía de ionización y conductividad térmica.
8. MARCO TEÓRICO
Dentro del marco teórico de este proyecto se buscará explicar los conceptos más
relevantes e influyentes en el área de química. Empezando por lo elemental, como
lo es la historia de la química hasta una breve visión de conceptos de
estequiometria. Adicionalmente se plantearán distintos conceptos tecnológicos que
son de vital importancia para poder entender de forma clara la solución que se
brinda por medio del aplicativo “MiQuímica”.
8.1. Historia de la química
La historia de esta área de la ciencia nace de las necesidades del hombre,
se dice, que las sustancias y los elementos químicos han sido el pilar de todo
lo existente en el universo. El libro “Breve historia de la química”14 de Isaac
Asimov se parte de cuatro momentos importantes en la historia. El primero
de ellos “La piedra y el fuego”15 comienza en el período de la prehistoria, con
la aparición de las primeras civilizaciones. Aquí los hombres empiezan a usar
herramientas que permitían la supervivencia de sus comunidades, partiendo
14 ASIMOV Isaac – Breve historia de la química – ed. Alianza – 17 reimpresión. 15 Ibid., p. 7
34
de armas elementales como el fémur de un animal o una simple piedra, lo
curioso es la cantidad de transformaciones químicas que fueron
desarrollando sin darse cuenta, un ejemplo claro podría ser la transformación
de esas rocas en piedras más afiladas, de tal manera que la caza de animales
para su alimentación fuera más letal.
Un elemento clave, para connotar el término en cuestión es la aparición del
fuego, el cual nace de la carestía de herramientas para refugiarse del frío de
la noche y para la preparación de la carne de los animales. De ahí que, el
Homo Erectus descubre este elemento, al caer un rayo o una descarga
eléctrica, en un sitio conductor generando así una inmensa llama amarilla.
Con esto se tiene que en la creación del fuego intervienen tres sustancias
elementales:
Un material susceptible a oxidarse: este puede ser un combustible
como el petróleo, el carbono, entre otros.
Un oxidante o comburente: Este puede ser el oxígeno.
Energía de activación: Aquí es donde un rayo o cualquier tipo de
descarga eléctrica.
El calor que el fuego generaba era un puente para el cambio o transformación
de las sustancias químicas. Y es en este momento donde la vida del homo
Erectus cambió, ya podían cocinar sus alimentos, construir sus propias casas
de barro, vasijas, recipientes, etc.
El segundo momento importante en la historia, es la aparición de “los
metales”16. Los cuales se relacionan directamente con el cobre o el oro,
debido a su fácil acceso en la naturaleza en el periodo prehistórico. Este
elemento trae una ventaja sobre los que ya existían y era que podían
moldearse al gusto de quien quisiera. Su usabilidad pudo aplicarse a la
mejora en la caza de animales.
Para ese entonces en Mesopotamia se distinguían tres profesiones
relacionada con el trabajo de los metales: el qurqurru que era el encargado
de la obtención del metal a partir del mineral, esto es, el metalúrgico; el
nappahu o fundidor, quien era el encargado de fabricar las piezas a base del
16 ASIMOV Isaac – Breve historia de la química – ed. Alianza – 17 reimpresión. P. 8
35
material obtenido por el anterior; y por último el kutimmu que se encargaba
del trabajo de los metales preciosos, de orfebrería.
Con la aparición de este tipo de elementos el hombre empezó a idear
combinaciones que permitían aplicaciones específicas dentro de su contexto,
entre estos existía el estaño, arsénico, plomo y algunos otros de menos
relevancia, lo importante de estos es que concebían cambios físicos,
mecánicos y cromáticos en muchos instrumentos de caza, fundición y
orfebrería.
El tercer momento en la evolución de la química fue la aparición de “Los
elementos”17 en Grecia, aquí el gran pueblo griego empezó a filosofar a cerca
del porqué de las cosas, formando así la primer teoría química.
El primer hombre en interesarse en este aspecto, en la antigüedad fue Tales
de Mileto “Filósofo, astrónomo y matemático nacido en Mileto (Jonia), región
situada en el Egeo, la costa Oeste de lo que es ahora Turquía en el año 624
a. de C” Tales se cuestiona a cerca de la transformación de los elementos
existentes en la tierra, él se preguntaba si era posible que cualquier sustancia
pudiera cambiar su estado mediante un serie consecutiva de pasos. Y la
manera en que logró responder a su duda fue demostrando que el agua es
un elemento que puede transformarse bajo una serie de acciones sobre ella
misma.
Posterior a eso los griegos descubren la tierra como elemento natural,
siguiendo una seria de simbolismos que confirmaban que la tierra era esférica
más no semiesférica, como se creía en ese momento. Y al elemento faltante,
lo catalogaron como la sustancia que está entre el cielo y la tierra, la cual
llamaron aire por la sencilla razón de que los griegos no aceptaban el término
de vacío dentro del mundo.
Finalmente en esta fase histórica de la base de la química inorgánica
moderna, encontramos el cuarto momento el cual es el descubrimiento del
“átomo”18 gracias a dos ilustres personajes llamados Demócrito y Leucipo, el
primero de ellos fundó la doctrina atomista, que concebía el universo
constituido por innumerables partículas o átomos sustancialmente idénticos,
indivisibles “átomo” significa, en griego, inseparable, eternos e
indestructibles, que se encuentran en movimiento en el vacío infinito y difieren
17 ASIMOV op cit., p. 11 18 ASIMOV Isaac – Breve historia de la química – ed. Alianza – 17 reimpresión. P. 13
36
entre sí únicamente en cuanto a sus dimensiones, su forma y su posición. El
segundo fue Leucipo de Elea quien afirmó “Que todas las cosas son infinitas,
y que se transmutan entre sí. Que el universo está vacío y lleno de cuerpos.
Que los mundos se originan en los cuerpos que caen en el vacío, y se
complican mutuamente. Que de su movimiento al tenor de su magnitud se
produce la naturaleza de los astros. Que el sol es llevado por un círculo mayor
alrededor de la luna. Que la tierra es llevada y gira sobre su centro, y su figura
es de un tambor.”19
Ambos afirmaron que cualquier trozo de materia, por pequeño que sea
siempre puede dividirse en elementos más pequeños. Demócrito, discípulo
de Leucipo afirmó que la composición atómica de un elemento variaba en
tamaño y forma.
En ese tiempo, las conclusiones a las que se llegaban eran netamente
aferradas a los principios, se experimentó con esto, lo cual causo que para
Aristóteles, se convirtiera una paradoja y por consiguiente no fue aceptada.
Sin embargo, años más tarde Epicuro (342 -270 a. de C) logró inspirar a Tito
Lucrecio Caro (95 – 55 a. de C) para escribir el poema “De la naturaleza de
las cosas”20 El cual resalta entre sus líneas el trabajo de Demócrito, Leucipo
y Epicuro en su aplicación al átomo como componente elemental de todo lo
que nos rodea.
8.2. TEMPERATURA Y CALOR
La temperatura es una de las magnitudes fundamentales definidas por el SI. Se
trata de una magnitud difícil de definir y que tiende a confundirse con el concepto
de calor, aunque todos probablemente tenemos una idea más o menos intuitiva de
calor y temperatura. Para dar claridad a este respecto vamos a profundizar un poco
más en ambos conceptos.
Desde la Antigüedad se sabe que la materia está formada por partículas pequeñas
llamadas átomos y moléculas, que dependiendo del estado en que se encuentre la
materia, sus átomos o moléculas se hallan en mayor o menor grado de libertad. El
grado de libertad depende de las fuerzas que existan entre los átomos o moléculas;
si las moléculas se mueven es porque poseen energía bien sea potencial o cinética.
De la misma manera que todas las personas que se encuentran alrededor de una
fogata no experimentan el mismo grado de calor, tampoco todas las moléculas de
19 LAERCIO Diógenes – Vida de los filósofos más ilustres – ed. Luarna p. 724 20 BORJA Merino – De la naturaleza de las cosas de Lucrecio – 24 de Junio del 2013.
37
un cuerpo tienen la misma energía; unas se mueven más rápido que otras, de tal
manera que si queremos expresar de alguna forma la energía del cuerpo, tenemos
que hacerlo mediante un valor que corresponda a la energía promedio de sus
moléculas. Pues bien, el concepto que se puede deducir del ejemplo anterior es el
de temperatura. La temperatura de un cuerpo se define como una magnitud que
mide la energía promedio de las moléculas que constituyen ese cuerpo. La
temperatura de un cuerpo es independiente de su masa, porque solo depende de
la velocidad y la masa de cada una de sus moléculas.
Por otra parte, el concepto de calor corresponde a la medida de la energía que se
transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de temperatura que existe entre
ellos21.
TRANSFORMACIONES QUÍMICAS
Son aquellas transformaciones o cambios que afectan la composición de la materia.
En los cambios químicos se forman nuevas sustancias.
Por ejemplo cuando ocurren fenómenos como los siguientes: un papel arde en
presencia de aire (combustión) y un metal se oxida en presencia de aire o agua
(corrosión), podemos decir que cambió el tipo de sustancia, convirtiéndose en otra
diferente: por eso se dice que se produjo una transformación química.
En las transformaciones químicas se producen reacciones químicas. Una reacción
química se da cuando dos o más sustancias entran en contacto para formar otras
sustancias diferentes. Es posible detectar cuándo se está produciendo una reacción
química porque observamos cambios de temperatura, desprendimiento de gases,
etc.
El mundo contemporáneo se ha visto conmovido por grandes cambios en diversas
áreas del conocimiento humano, y la naturaleza no ha quedado ajena a ellos; de
ahí el papel preponderante de la Química en el desarrollo de diferentes
investigaciones. Es fundamental que los ciudadanos comprendan estos cambios
para que así puedan tomar las decisiones adecuadas sobre el control social de la
ciencia y la tecnología.
La vida cotidiana y los medios de comunicación masiva permiten la interacción entre
las personas y las diferentes áreas del saber, y en ese marco Internet ha cobrado
21 EDITORIAL SANTILLANA S.A. - "HIPERTEXTO QUÍMICA 1" Bogotá, Colombia. 2010, págs.14-20.
38
gran protagonismo en la vida de los alumnos, gracias a las redes sociales, los
servicios de mensajería, los correos electrónicos, etcétera.
Hoy en día se habla de tecnociencia o complejo científico-tecnológico para designar
el conjunto de actividades de investigación, desarrollo e innovación (i + d + i) en las
que ciencia y la tecnología están intensamente imbricadas y se refuerzan para
conseguir un beneficio mutuo, tanto en sus procedimientos como en sus resultados.
Aunque este término tiene su origen en los estudios cts (Latour, 1987), en la
actualidad está muy difundido en diversos ámbitos.
Por eso es importante que los docentes nos familiaricemos con estas herramientas
y comprendamos que la sociedad está sumergida en un ambiente en el que impera
la megainformación: los alumnos están bombardeados por una gran cantidad de
diversas fuentes que pueden producir saturación informativa. Por ello es
conveniente que enfoquemos nuestros procesos de enseñanza en ese contexto, ya
que en un futuro cercano, con la incorporación masiva de las TIC, se producirá un
cambio en el enfoque de los procesos de enseñanza y de aprendizaje para el cual
debemos estar preparados22.
REACCIONES DE TRANSFERENCIA
Las reacciones químicas juegan un rol fundamental en nuestra vida cotidiana. Es
muy probable que si te solicitamos que imagines reacciones químicas,
inmediatamente aparezcan en tu mente imágenes de combustión, explosiones,
efervescencia, entre otras. Algunas reacciones químicas, no son evidentes a
nuestra vista, pero otras sí. Su conocimiento y comprensión es fundamental para
entender una serie de acontecimientos cotidianos.
Las reacciones de transferencia son todas aquellas en las que se intercambia una
especie entre los reactivos, dando paso a la formación de nuevas sustancias
denominadas productos. Se clasifican como ácido-base y redox. En las primeras se
intercambian iones hidrógeno provocando cambios en la concentración de las
especies y en las segundas, se produce el intercambio de electrones, desde una
sustancia que los cede, a otra que los capta. Los ácidos y las bases son sustancias
que están presentes en el equilibrio interno de los seres vivos. Las características
que experimentalmente permiten clasificarlas, considerando su sabor y reactividad,
22 MOHINA Gabriela y Patricia QUÍMICA - Serie para la enseñanza en el modelo 1 a 1, Argentina. Primera edición: mayo 2011, págs.18-27.
39
entre otros, serán estudiadas en el presente laboratorio, con el objetivo de reconocer
un ácido y una base por reactividad23.
8.3. METODOLOGÍA DE APRENDIZAJE
Para el desarrollo de esta aplicación se validó que la metodología que mejor
se adecúa a este es la constructivista, ya que la conductista se basa en
estímulos y este software parte de conocimientos previamente planteados,
asegurando el aprendizaje de los estudiantes.
Adicionalmente, esta metodología sigue el orden conceptual del mismo
estímulo, que representa una interfaz intuitiva y agradable para el usuario,
con el fin de despertar el interés y el fácil entendimiento de la aplicación. El
proceso de Organismo (O) el cual integra todos los módulos que se deseen
y también que sirve como soporte a las herramientas necesarias para que el
usuario adquiera conocimiento nuevo. Y como tercer elemento, la respuesta
que se define como la reacción que tenga el usuario al usar la aplicación.
Asimismo, se concluye finalmente que atendiendo el objetivo número dos de
este proyecto la metodología de aprendizaje que encaja perfectamente es la
constructivista.
8.3.1. Metodología constructivista
El constructivismo es una fuente de descubrimiento del conocimiento
humano que implica tomar los saberes anteriores como bases para
generar procesos de abstracción-concreción sistemáticos que pueden
contribuir a producir cambios de actitud en las personas en relación con la
construcción intelectual.
Las principales propuestas del enfoque constructivista están orientadas a
la escuela como medio de promover el desarrollo intelectual y su
socialización en grupos humanos, la inclusión de los saberes y formas
culturales en el currículum escolar para fortalecer la identidad personal ya
la construcción del conocimiento con la participación activa de alumnos y
profesores.24
23 CABELLO Bravo María Isabel QUÍMICA 3-4,"UNIDAD 3. REACCIONES DE TRANSFERENCIAS". Diciembre de 2012, págs. 153-250. 24 UMANZOR Pastor, El enfoque constructivista como estrategia para mejorar la calidad de la educación – año 2011 Revista Paradigma.
40
El modelo constructivista provee de algunas ventajas, entre ellas se tiene:
Promover el desarrollo del pensamiento. Este ítem hace
referencia a el fortalecimiento del pensamiento cognitivo del
aprendiz, con el fin de mejorar sus habilidades razónales.
Metacognición. Esta brinda autonomía para mejorar los
procesos cognitivos partiendo de elementos razónales
anteriores. Con el fin de mejorar el rendimiento y la eficacia en
el aprendizaje.
Competencias sobre la base del pensar.
No obstante este modelo tiene una serie de desventajas las cuales son:
Falta de motivación por parte del mentor.
Dificulta la organización de un plan de educación masiva.
Las actividades deben diseñarse desde una perspectiva de
solución de procesos.
El aula virtual es la mejor manera de aplicar esta metodología,
sin embargo el contenido del área que se brinde, tiende a perder
su peso e importancia como elemento central de aprendizaje.
La metodología constructivista está basada en la teoría de aprendizaje
cognitiva, representado como un paradigma de E - O – R (Figura 3). El
organismo esta tratado como un procesador activo de información.
Figura 2. Psicología cognitiva en la metodología constructivista
En este sentido se define dentro del proceso del estímulo, una interfaz intuitiva
que sea agradable para el usuario, con el fin de despertar el interés y el fácil
entendimiento de la aplicación. El proceso de Organismo (O) el cual permitirá
41
integrar todos los módulos que se deseen y también que servirá como soporte
a las herramientas necesarias para que el usuario adquiera conocimiento
nuevo. Y como tercer elemento, la respuesta será la reacción que tenga el
usuario al usar la aplicación.
8.3.2. Metodología conductista
El conductismo es una corriente de la psicología creada por John B. Watson
(1878-1958) que defiende el empleo de procedimientos estrictamente
experimentales para estudiar el comportamiento observable y niega toda
posibilidad de utilizar los métodos subjetivos como la reflexión.
Su fundamento teórico está basado en que a un estímulo le sigue una
respuesta, siendo ésta el resultado de la interacción entre el organismo que
recibe el estímulo y el medio ambiente. La observación externa es la única
posible para la constitución de una psicología científica.
Entre las ventajas de esta corriente psicológica se tiene:
Modifica el comportamiento del aprendiz, dando la posibilidad de un refuerzo.
Es un paradigma que existe en la actualidad.
Se pueden observar las maneras de evaluar al aprendiz. Y como desventajas se tiene:
Condiciona al aprendiz a realizar actividades previamente definidas.
El intento de predecir, controlar la conducta de forma empírica y experimental, hace que el aprendizaje se tergiverse.
La enseñanza se plantea como un paradigma de contingencias de refuerzos que modifiquen la conducta del alumno.
En este proyecto se optó por manejar la metodología constructivista puesto que
después de hacer las validaciones se llegó a la conclusión que era la más
adecuada para que los estudiantes de sexto y séptimo de bachillerato pudieran
discernir las temáticas planteadas dentro de la aplicación. Además esta
conducta permite seguir la línea de tendencia inicialmente planteada en este
proyecto porque permite brindar una información previa antes de acceder a los
módulos de práctica, lo cual asegura que el estudiante que interactúe con el
software aprenda en cierta medida los conceptos de química.
42
Es necesario recordar que el principal objetivo de esta investigación es poder
transmitir conocimientos a los estudiantes en el área de química de una forma
más agradable, que no tenga que ser tan tortuoso para los aprendices.
En concordancia con lo anterior, antes de elegir la metodología constructivista
como la metodología de aprendizaje de este proyecto se quiso hacer un análisis
de la disciplina conductista, atendiendo el objetivo número dos de este proyecto.
Para ello ver (tabla 2)25
Tabla 2. Representación de los actores y acciones en el modelo conductista.
25 RAMÍREZ Martha, Enfoques de evaluación, Secretaría de educación pública, Septiembre de 2010.
43
8.4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO
Dentro del progreso de este proyecto se buscó una metodología de desarrollo que
fuera muy completa, por lo cual RUP se adecuaba perfectamente a las condiciones
con las que se contaban al inicio de esta investigación, además esta metodología
se adaptaba a los conceptos aprendidos durante el proceso de aprendizaje en la
universidad Distrital Francisco José de Caldas. Sin embargo, cabe resaltar que es
una metodología muy extensa para un proyecto que se debe desarrollar en un lapso
de tiempo relativamente corto. Pero esto no fue impedimento, debido a que nos
ofreció una amplia visión de todos los módulos que se querían implementar y generó
un orden específico para cada acción dentro del proyecto de desarrollo de software.
8.4.1. Metodología RUP
El Proceso Racional Unificado es un proceso de desarrollo de software
desarrollado por la empresa Rational Software, actualmente propiedad de IBM.
Junto con el Lenguaje Unificado de Modelado UML, constituye la metodología
estándar más utilizada para el análisis, diseño, implementación y
documentación de sistemas orientados a objetos.
El RUP no es un sistema con pasos firmemente establecidos, sino un conjunto
de metodologías adaptables al contexto y necesidades de cada organización.
Esta metodología de desarrollo contiene tres enfoques. (Ver figura 2). 26
Está dirigido por casos de uso: Operaciones que realiza un actor. Es centrado en la arquitectura: Permite especificar la estructura de los
componentes del sistema y la manera como se desarrolla. Es iterativo e incremental: Significa que el proceso de desarrollo implica
la generación de iteraciones donde se recurren los flujos de requisitos, análisis, etc. Produciendo un incremento en el desarrollo de software.
26 http://softwareitso.blogspot.com/p/modelo-rup.html.
44
Figura 3. Fases de desarrollo de la metodología RUP.
8.4.2. HERRAMIENTAS DE DESARROLLO PARA EL MODELADO
Es importante resaltar bajo que aplicativos se realizaron los modelados definidos
dentro de la metodología RUP, debido a que esto permite visualizar de forma
correcta la intención que se tiene al momento de realizar un diseño a priori de
desarrollar un aplicativo.
BIZAGI
Bizagi es un paquete de ofimática con dos productos complementarios, un
Modelador de Procesos y una Suite de BPM. Bizagi Process Modeler es un software
gratuito utilizado para diagramar, documentar y simular procesos usando la notación
estándar BPMN (Business Process Modeling Notation).
ENTERPRISE ARCHITECT
Enterprise Architect es un software que provee modelado del ciclo de vida completo
para:
Sistemas de negocio e IT
Ingeniería de software y sistemas
Desarrollo en tiempo real y embebido
45
Con capacidades de gestión de requisitos, Enterprise Architect lo ayuda a trazar
especificaciones de alto nivel a modelos de análisis, diseño, implementación,
pruebas y mantenimiento, usando UML,SysML, BPMN y otros estándares abiertos
para modelado.
Enterprise Architect es una herramienta gráfica multiusuario diseñada para ayudarle
a su equipo a construir sistemas robustos y mantenibles.
Y usando facilidades de incorporadas de reportes y documentación, de alta calidad,
usted puede hacer realidad su visión de trabajo compartido fácil y precisamente.
STAR UML
StarUml, es una herramienta UML de licencia gratuita, desarrollada en 1996 y
posteriormente en el 2005 modificada por la GLP para el modelamiento de
software, basándose en estándares UML y DMA.
Este software heredó todas las características de la versión inicial y poco a poco ha
ido mejorando sus características, entre las cuales se encuentran:
- Diagrama de casos de uso
- Diagrama de clase
- Diagrama de secuencia
- Diagrama de colaboración.
- Diagrama de estados
- Diagrama de actividad.
- Diagrama de componentes
- Diagrama de despliegue.
- Diagrama de composición estructural (UML 2.0)
8.5. HERRAMIENTAS DE DESARROLLO
Las herramientas de desarrollo utilizadas en este proyecto se van a definir con el fin
de dar claridad sobre la solución desarrollada ante la problemática planteada
inicialmente.
8.5.1. Android
Android es el sistema operativo basado en el kernel de Linux diseñado
principalmente para dispositivos móviles con pantalla táctil, como teléfonos
inteligentes o tabletas, y también para relojes inteligentes, televisores y
46
automóviles, inicialmente desarrollado por Android Inc., Modelo de desarrollo
código abierto.
La estructura del sistema operativo Android se compone de aplicaciones que se
ejecutan en un framework Java de aplicaciones orientadas a objetos sobre el
núcleo de las bibliotecas de Java en una máquina virtual Dalvik con compilación
en tiempo de ejecución. Las bibliotecas escritas en lenguaje C incluyen un
administrador de interfaz gráfica (surface manager), un framework OpenCore,
una base de datos relacional SQLite, una Interfaz de programación de API
gráfica OpenGL ES 2.0 3D, un motor de renderizado WebKit, un motor gráfico
SGL, SSL y una biblioteca estándar de C Bionic. El sistema operativo está
compuesto por 12 millones de líneas de código, incluyendo 3 millones de líneas
de XML, 2,8 millones de líneas de lenguaje C, 2,1 millones de líneas de Java y
1,75 millones de líneas de C++.
8.5.2. Java
Java es un lenguaje de programación de propósito general, concurrente,
orientado a objetos y basado en clases que fue diseñado específicamente para
tener tan pocas dependencias de implementación como fuera posible. Su
intención es permitir que los desarrolladores de aplicaciones escriban el
programa una vez y lo ejecuten en cualquier dispositivo (conocido en inglés
como WORA, o "write once, run anywhere"), lo que quiere decir que el código
que es ejecutado en una plataforma no tiene que ser recompilado para correr en
otra.
Las aplicaciones en Java se pueden catalogar de la siguiente manera:
Aplicaciones “cliente”: son las que se ejecutan en un solo ordenador
(por ejemplo el portátil de tu casa) sin necesidad de conectarse a otra
máquina. Pueden servirte por ejemplo para realizar cálculos o gestionar
datos.
Aplicaciones “cliente/servidor”: son programas que necesitan
conectarse a otra máquina (por ejemplo un servidor de datos) para pedirle
algún servicio de forma más o menos continua, como podría ser el uso de
una base de datos. Pueden servir por ejemplo para el teletrabajo: trabajar
desde casa pero conectados a un ordenador de una empresa.
47
Podemos hablar también de “aplicaciones web”, que son programas
Java que se ejecutan en un servidor de páginas web. Estas aplicaciones
reciben “solicitudes” desde un ordenador y envían al navegador (Internet
Explorer, Firefox, Safari, etc.) que actúa como su cliente páginas de
respuesta en HTML.
8.5.3. XML
XML (Extensible Markup Language) es un lenguaje de etiquetas, es decir, cada
paquete de información está delimitado por dos etiquetas como se hace también en
el lenguaje HTML, pero XML separa el contenido de la presentación.
¿Por qué es útil el lenguaje xml para los programas informáticos?
Un programa informático puede estar escrito en Java, Visual Basic y cualquier otro
lenguaje. En esencia, todos los programas procesan información, entendiéndose
por información “dato + significado”. Para el caso que estamos viendo, el dato en el
ejemplo sería “Mateo” y el significado es un “nombre de persona”. Por lo tanto un
documento escrito en XML tendría la información que necesitan los programas para
procesar.
XML se plantea como un lenguaje estándar para el intercambio de información
entre diferentes programas de una manera segura, fiable y libre, ya que no
pertenece a ninguna compañía.
8.5.4. SQLITE
SQLite es una biblioteca escrita en leguaje C que implementa un Sistema de gestión
de bases de datos transaccionales SQL auto-contenido, sin servidor y sin
configuración. El código de SQLite es de dominio público y libre para cualquier uso,
ya sea comercial o privado. Actualmente es utilizado en gran cantidad de
aplicaciones incluyendo algunas desarrolladas como proyectos de alto nivel.
Cuando D. Richard Hipp trabajaba desarrollando Software para la fuerza naval de
los Estados Unidos, comenzó a desarrollar SQLite, según él por una necesidad
personal para su uso personal. En Enero de 2000 D. Richard Hipp estaba trabajando
con su equipo del General Dynamics en la Fuerza naval de los Estados Unidos, en
un proyecto de software, el cual se conectaba a una base de datos Informix, el motor
funcionaba muy bien, pero habían tenido problemas para hacer una reconfiguración
cuando el sistema se reiniciaba. Luego cambiaron a PostgreSQL, pero administrar
48
la base de datos era un poco más complejo. Fue en ese momento cuando surgió la
idea de escribir un simple motor de base de datos SQL que permitiera leer los
archivos del disco duro, y luego ser llamados en diferentes solicitudes.
Cinco meses más tarde comenzó a escribir las primeras versiones de lo que se
conoce hoy como SQLite, con el pensamiento de que sería útil en algún problema
similar. A diferencia de los sistemas de gestión de base de datos cliente-servidor, el
motor de SQLite no es un proceso independiente con el que el programa principal
se comunica. En lugar de eso, la biblioteca SQLite se enlaza con el programa
pasando a ser parte integral del mismo. El programa utiliza la funcionalidad de
SQLite a través de llamadas simples a subrutinas y funciones. Esto reduce la
latencia en el acceso a la base de datos, debido a que las llamadas a funciones son
más eficientes que la comunicación entre procesos. El conjunto de la base de datos
(definiciones, tablas, índices, y los propios datos), son guardados como un sólo
fichero estándar en la máquina host. Este diseño simple se logra bloqueando todo
el fichero de base de datos al principio de cada transacción.
En su versión 3, SQLite permite bases de datos de hasta 2 Terabytes de tamaño, y
también permite la inclusión de campos tipo BLOB. El autor de SQLite ofrece
formación, contratos de soporte técnico y características adicionales como
compresión y cifrado.
Ventajas:
Tamaño: SQLite tiene una pequeña memoria y una única biblioteca es
necesaria para acceder a bases de datos, lo que lo hace ideal para
aplicaciones de bases de datos incorporadas.
Rendimiento de base de datos: SQLite realiza operaciones de manera
eficiente y es más rápido que MySQL y PostgreSQL.
Portabilidad: se ejecuta en muchas plataformas y sus bases de datos pueden
ser fácilmente portadas sin ninguna configuración o administración.
Estabilidad: SQLite es compatible con ACID, reunión de los cuatro criterios
de Atomicidad, Consistencia, Aislamiento y Durabilidad.
SQL: implementa un gran subconjunto de la ANSI – 92 SQL estándar,
incluyendo sub-consultas, generación de usuarios, vistas y triggers.
Interfaces: cuenta con diferentes interfaces del API, las cuales permiten
trabajar con C++, PHP, Perl, Python, Ruby, Tcl, Groovy, Qt ofrece el plugin
qsqlite, etc.
Costo: SQLite es de dominio público, y por tanto, es libre de utilizar para
cualquier propósito sin costo y se puede redistribuir libremente.
49
9. MARCO CONCEPTUAL
El marco conceptual dentro de este proyecto de grado define los lineamientos y
terminología que se va a desarrollar dentro de los módulos de interacción el usuario,
pero también resalta los términos de implementación en el código y en el lenguaje
mismo de programación.
9.1. Conceptos de química
Átomo: (Indivisible) Porción material menor de un elemento químico
que interviene en las reacciones químicas y posee las propiedades características de dicho elemento.
Compuesto: un compuesto es una sustancia formada por la unión de
dos o más elementos de la tabla periódica.
Electrón: Partícula que se encuentra alrededor del núcleo del átomo y
que tiene carga eléctrica negativa.
Estequiometria: Estequiometria es el cálculo de las relaciones
cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.
Electrones de valencia: Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran en los niveles de energía del átomo, siendo estos los responsables de la interacción entre átomos de distintas especies o entre los átomos de un mismo orbital.
Molécula: Agrupación definida y ordenada de átomos que constituye la
porción más pequeña de una sustancia pura y conserva todas sus propiedades.
Periodo: Espacio de tiempo, generalmente bien delimitado, que se
caracteriza por un determinado fenómeno.
Protón: Partícula elemental del núcleo del átomo y que tiene carga
eléctrica positiva.
Química: Ciencia que estudia la composición y las propiedades de la
materia y de las transformaciones que esta experimenta sin que se alteren los elementos que la forman.
Tabla: Conjunto de datos o informaciones representados gráficamente,
generalmente en forma de columna, y dispuestos según determinado orden o clasificación.
Tabla periódica: Tabla en la que están ordenados los elementos
químicos por su número atómico, electrones de valencia y demás propiedades.
Valencia: Poder o capacidad de combinación de un elemento, medido
por el número de átomos de hidrógeno, cloro o potasio con que se combina un átomo de dicho elemento o por el que puede sustituirse en un compuesto.
50
9.2. Conceptos tecnológicos
Atributo: Es una especificación que define una propiedad de un objeto,
elemento o archivo. También puede referirse o establecer el valor
específico para una instancia determinada de los mismos.
API: (Application Programming Interface) es un conjunto de reglas y
especificaciones que las aplicaciones pueden seguir para comunicarse
entre ellas: sirviendo de interfaz entre programas diferentes de la misma
manera en que la interfaz de usuario facilita la interacción humano-
software.
Clase: Es un modelo que define un conjunto de variables -el estado, y
métodos apropiados para operar con dichos datos -el comportamiento.
Cada objeto creado a partir de la clase se denomina instancia de la clase.
Las clases son un pilar fundamental de la programación orientada a
objetos.
Dato: Cifra, letra o palabra que se suministra a la computadora como
entrada y la máquina almacena en un determinado formato.
IDE: (Integrated Development Environment) es una herramienta que nos
ayuda a desarrollar de una manera amigable nuestras aplicaciones,
brindándonos ayudas visuales en la sintaxis, plantillas, wizards, plugins
y sencillas opciones para probar y hacer un debug.
Interfaz: Una interfaz contiene las definiciones de un grupo de funciones
relacionadas que una clase pueda implementar.
Layout: Un layout ayuda a adaptar los diversos Componentes que se
desean incorporar a un Panel, es decir, especifican la apariencia que
tendrán los Componentes a la hora de colocarlos sobre un Contenedor,
controlando tamaño y posición automáticamente.
Librería: E s un conjunto de implementaciones funcionales,
codificadas en un lenguaje de programación, que ofrece una interfaz bien
definida para la funcionalidad que se invoca.
Método: Es una subrutina cuyo código es definido en una clase y puede
pertenecer tanto a una clase, como es el caso de los métodos de clase o
estáticos, como a un objeto, como es el caso de los métodos de instancia.
Plugin: Es un programa que incrementa o aumenta las funcionalidades
de un programa principal. Por lo general es producido por una compañía
diferente a la que produjo el primer programa.
51
10. FACTIBILIDAD
10.1. FACTIBILIDAD TÉCNICA O TECNOLÓGICA
Para desarrollar satisfactoriamente la utilidad móvil para dispositivos Android,
contamos con algunas herramientas muy completas para nuestro fin.
Google ofrece de forma gratuita el SDK oficial, una serie de drivers,
herramientas y recursos diversos para programar en Android, su sistema
operativo móvil. El kit de desarrollo puede obtenerse en el paquete Developer
Tools donde además se incluye el IDE Eclipse o descargarse de forma
independiente para utilizar un editor diferente o realizar otras tareas.
En Android SDK se incluyen las herramientas necesarias para dar los
primeros pasos programando para esta plataforma: distintas APIs facilitadas
por Google tanto para el control de las funciones del dispositivo como para la
integración de servicios, un depurador, un emulador para testear las
aplicaciones y toda la documentación necesaria para dar tus primeros pasos
programando en Android.
Android, basado en Linux, utiliza una máquina virtual para ejecutar las
aplicaciones, y ofrece soporte para 3G, Wi-Fi, GPS, pantallas táctiles y
cualquier otro componente habitual hoy día en los smartphones y tablets de
cualquier gama.
Otra herramienta que facilita el desarrollo de nuestra utilidad móvil es Eclipse,
eclipse es un programa informático compuesto por un conjunto de
herramientas de programación de código abierto multiplataforma para
desarrollar lo que el proyecto llama “Aplicaciones de Cliente Enriquecido”,
opuesto a las aplicaciones “Cliente-liviano” basadas en navegadores. Esta
plataforma, típicamente ha sido usada para desarrollar entornos de desarrollo
integrados (del inglés IDE), como el IDE de Java llamado Java Development
Toolkit (JDT) y el compilador (ECJ) que se entrega como parte de Eclipse (y
que son usados también para desarrollar el mismo Eclipse).
Para la base de datos, se implementará SQLite el cual es un sistema de
gestión de bases de datos relacional, que a diferencia de los sistema de
gestión de bases de datos cliente-servidor, el motor de SQLite no es un
proceso independiente con el que el programa principal se comunica. En
lugar de eso, la biblioteca SQLite se enlaza con el programa pasando a ser
parte integral del mismo. El programa utiliza la funcionalidad de SQLite a
52
través de llamadas simples a subrutinas y funciones. Esto reduce la latencia
en el acceso a la base de datos, debido a que las llamadas a funciones son
más eficientes que la comunicación entre procesos. Además SQLite es una
base de datos Open Source, la cual es muy popular en dispositivos
pequeños, como Android.
10.2. FACTIBILIDAD OPERATIVA
En el desarrollo de este proyecto participaran dos estudiantes de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, acompañados por el
ingeniero director del proyecto; además cuentan con el apoyo de los docentes
de la universidad, quienes aportan en la formación tecnológica de los
estudiantes.
Gracias a las diferentes herramientas de software libre podemos desarrollar
el sistema móvil pare el aprendizaje de los elementos químicos y sus
aplicaciones.
10.3. FACTIBILIDAD LEGAL
Esta utilidad es un software libre y se encuentra bajo la protección de
cualquiera de los términos y condiciones de la licencia GPL versión 3.
La Licencia Pública General de GNU es una licencia libre, para el software y
otros tipos de obras.
Las licencias para la mayoría del software y otros trabajos prácticos están
diseñadas para quitarle a usted la libertad de compartir y modificar esos
trabajos. Por el contrario, la Licencia Pública General de GNU pretende
garantizarle la libertad de compartir y modificar todas las versiones de un
programa – para asegurarse de que sigue siendo software libre para todos
sus usuarios. Nosotros, la Fundación para el Software Libre, usamos la
Licencia Pública General GNU para la mayoría de nuestro software; también
se aplica a cualquier trabajo realizado de esta forma por sus autores. Usted
puede aplicarla a sus propios programas.
Cuando hablamos de software libre, estamos refiriéndonos a libertad, no de
precio. Nuestras Licencias Públicas Generales están diseñadas para
asegurarnos de que usted tiene la libertad de distribuir copias de software
libre (y cobrar por ello si lo desea), que reciba el código fuente o que pueda
conseguirlo si lo quiere, de que se puede cambiar el software o utilizar
53
fragmentos de él en nuevos programas libres, y que usted sabe que puede
hacer estas cosas.
Para proteger sus derechos, necesitamos evitar que otros le nieguen estos
derechos o pedirle que renuncie a los derechos. Por lo tanto, usted tiene
ciertas responsabilidades si distribuye copias del software, o si lo modifica:
responsabilidades que persiguen respetar la libertad de los demás.
Por ejemplo, si distribuye copias de un programa, ya sea gratuitamente o a
cambio de una contraprestación, debe transmitir a los destinatarios los
mismos derechos que usted recibió. Debe asegurarse de que ellos también
reciben, o pueden conseguir el código fuente. Y debe mostrarles estas
condiciones de forma que conozcan sus derechos.
Los desarrolladores que usen la GPL GNU protegen sus derechos de dos
pasos: (1) imponen derechos al software, y (2) le ofrecemos esta licencia que
le da permiso legal para copiar, distribuir y / o modificarlo.
Para la protección de los desarrolladores y autores, la GPL expone
claramente que no hay ninguna garantía para este software libre. Para
beneficio de ambos, usuarios y autores, la GPL establece que las versiones
modificadas serán marcados como cambiado, por lo que sus problemas no
sea atribuido por error a los autores de versiones anteriores.
Algunos dispositivos están diseñados para negar al usuario para instalar o
ejecutar versiones modificadas del software dentro de ellos, a pesar de que
el fabricante pueda hacerlo. Esto es completamente incompatible con el
objetivo de proteger la libertad de los usuarios para modificar el software. El
patrón sistemático de tal abuso se produce en el área de productos de uso
personal, que es precisamente donde es más inaceptable. Por lo tanto,
hemos diseñado esta versión de la GPL para prohibir estas prácticas en esos
productos. Si apareciesen problemas similares en otros ámbitos, estaremos
preparados para extender estas prestaciones a las de las futuras versiones
de la GPL, según sea necesario para proteger la libertad de los usuarios.
Por último, todo programa está constantemente amenazado por las patentes
de software. Los Estados no deben permitir que las patentes restrinjan el
desarrollo y uso de software en ordenadores de uso general, pero en los que
sí, queremos evitar el especial peligro que suponen las patentes aplicadas a
un programa libre puedan hacerlo propietario. Para evitar esto, la GPL
54
establece que las patentes no se pueden utilizar para hacer que el programa
no libre27.
10.4. FACTIBILIDAD ECONÓMICA
Respecto al capital en efectivo o de los créditos de financiamiento necesario
para invertir en el desarrollo del proyecto, mismo que deberá haber probado
que sus beneficios a obtener son superiores a sus costos en que incurrirá al
desarrollar e implementar el proyecto o sistema; tomando en cuenta la
recesión económica y la inflación para determinar costos a futuro.
Costos del Hardware (Tabla 3)
Tabla 3. Tabla de costos del hardware.
Costos de software (Tabla 4)
RECURSO DESCRIPCIÓN VALOR UNITARIO CANTIDAD SUBTOTAL
Windows Sistema operativo $350,000 1 $350,000
Ubuntu Sistema operativo $0 1 $0
Eclipse Entorno de desarrollo $0 2 $0
AppServ
Herramienta OpenSource con servidores Apache, MySql, PHP $0 2 $0
TOTAL $350.000
Tabla 4. Tabla de costos del software.
27 Los términos y condiciones para la copia, distribución y modificación los encuentra en http://www.gnu.org/licenses/.
55
Recursos humanos (Tabla 5)
NOMBRE FUNCIÓN VALOR HORA CANTIDAD SUBTOTAL
Rocío Rodríguez Tutor $50,000 50 $2,500,000 Leonardo Delgado Desarrollador $10,000 300 $3,000,000 Oscar Pineda Desarrollador $10,000 300 $3,000,000
TOTAL $8,500.000
Tabla 5. Tabla de recursos humanos.
Otros (Tabla 6)
RECURSO DESCRIPCIÓN VALOR UNITARIO CANTIDAD SUBTOTAL
Papelería Hojas de impresión $100 1000 $100,000
Transporte Transporte $1,600 360 $576,000
TOTAL $676.000
Tabla 6. Tabla de costos adicionales.
56
11. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
57
12. MODELADO DE LA APLICACIÓN
En el modelado de procesos se buscó la manera de integrar los módulos de teoría
y de práctica, esto con el fin de cumplir con los objetivos 1 y 3 de este proyecto,
teniendo en cuenta que esta es la base fundamental para el desarrollo de un
software sólido y confiable. El modelo de negocio se puede visualizar en las figuras
4, 5 y 6
12.1. MODELO DE PROCESOS
Consulta de conceptos básicos.
Figura 4. Modelado conceptos básicos
58
Practica de conceptos básicos
Figura 5. Practica conceptos básicos
Consultar tabla periódica
Figura 6. Consultar tabla periódica
59
12.2. MODELO DE DOMINIO
Figura 7. Modelo de dominio teoría
Figura 8. Modelo de dominio práctica
60
Figura 9. Modelo de dominio módulo 1
Figura 10. Modelo de dominio tabla periódica
El modelo de dominio es de vital importancia ya que plantea una noción inicial de
cómo se va a estructurar la aplicación. Por ejemplo las relaciones que se manejan
entre las clases y la distribución de las mismas (ver figura 8). Determina de forma
factible el orden y la relación que existirá entre las clases previamente creadas.
12.3. GLOSARIO DE TERMINOS
El glosario de términos en esta instancia del proyecto define propiamente el
vocabulario que se va a utilizar en la aplicación, es decir, los términos con los cuales
se van a categorizar y a clasificar las clases, métodos y variables internas en el
software.
La forma correcta de definir este vocabulario es mediante el uso de tablas que
relacionen el término con la descripción como se ve en las (tablas 7 y 8).
61
TÉRMINO DESCRIPCIÓN
Usuario La clase Usuario hace referencia al individuo que realice una petición sobre la aplicación
Sistema La clase sistema es la encargada de cargar las interfaces o Layouts solicitados por el Usuario
ConceptosBasicos La clase ConceptosBasicos será la encargada de listar los tres temas considerados en este módulo (Estados de la materia, moléculas y átomos)
ModuloTeoria La clase ModuloTeoria será la encargada de cargar la información referente a los temas de Estados de la materia, moléculas y átomos para la visualización del usuario.
Usuario La clase Usuario hace referencia al individuo que realice una petición sobre la aplicación
Sistema La clase sistema es la encargada de cargar las interfaces o Layouts solicitados por el Usuario
ConceptosBasicos La clase ConceptosBasicos será la encargada de listar los tres temas considerados en este módulo (Estados de la materia, moléculas y átomos)
ModuloPractica La clase ModuloPractica será la encargada de cargar la práctica correspondiente a los temas de Estados de la materia, moléculas y átomos para la visualización del usuario.
Tabla7. Glosario de términos práctica
62
TÉRMINO DESCRIPCIÓN
Usuario La clase Usuario hace referencia al individuo que
realice una petición sobre la aplicación
Sistema La clase sistema es la encargada de cargar las
interfaces o Layouts solicitados por el Usuario
Elementos La clase Elementos permite hacer el llamado de la
información almacenada en una base de datos, con la
descripción del elemento seleccionado.
Tabla8. Glosario de términos teoría
13. FASE REQUERIMIENTOS
13.1. Definición de actores
El modelo de casos de uso es un indicio de las interacciones que el usuario tendrá
con la aplicación, debido a que, permite generar un bosquejo de cada acción que
se presenta durante de la navegabilidad de su periodo interrelación con el software.
Figura 11. Diagrama casos de uso
63
Figura 12. Diagrama de tabla periódica
13.2. Lista inicial de casos de uso Consultar estados de la materia.
Consultar concepto de átomo.
Consultar partes del átomo.
Consultar concepto de molécula.
Consultar tipos de moléculas.
Consultar clasificación de los elementos
Consultar propiedades del elemento
64
13.3. Modelo Casos de uso Integrado
Figura 13. Modelo de casos de uso integrado
Figura 14. Modelo de casos de uso integrado teoría
65
Figura 15. Modelo de casos de uso integrado tabla periódica
El objetivo de la depuración de los casos de uso es conocer las acciones que se
encuentran implícitas dentro de la aplicación, es decir, a partir de algunos casos de
uso previamente identificados conocer unos nuevos que sirvan como mejora para
la interacción del usuario con la aplicación. Un ejemplo de este diagrama se puede
visualizar en las figuras 13, 14, 15.
66
13.4. Documentación de los casos de uso
No. 1 Nombre: Consultar estados de la materia
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso es mostrar la información referente a los estados de la materia
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de estados de la materia
Precondiciones:
- Tener la aplicación correctamente instalada. Post condiciones: Tener clara la navegabilidad entre ventanas para poder entender
los contenidos de la aplicación Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
tenga la aplicación correctamente instalada o que no entienda la navegabilidad dentro del software, lo que se debería hacer es hacer una reinstalación de la aplicación y acceder al menú de ayuda de la aplicación, respectivamente.
Tabla9. Consultar estados de la materia
No. 2 Nombre: Consultar estado sólido
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información
referente al estado sólido de la materia.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de estados de la materia
Oprimir el botón de estado sólido
Cargar la pantalla de estado sólido
Precondiciones:
- Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a
la información referente a estado sólido. Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla10. Consultar estado sólido
67
No. 3 Nombre: Consultar estado líquido
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente al estado líquido de la materia.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de estados de la materia
Oprimir el botón de estado líquido
Cargar la pantalla de estado líquido
Precondiciones: - Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente a estado líquido.
Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla11. Consultar estado líquido
No. 4 Nombre: Consultar estado gaseoso
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información
referente al estado gaseoso de la materia.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de estados de la materia
Oprimir el botón de estado gaseoso
Cargar la pantalla de estado gaseoso
Precondiciones:
- Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a
la información referente a estado gaseoso. Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla12. Consultar estado gaseoso
68
No. 5 Nombre: Consultar concepto de átomo
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente al concepto del átomo.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de átomo
Precondiciones: - Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente a los tipos de átomos que existen.
Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla13. Consultar concepto de átomo
No. 6 Nombre: Consultar partes del átomo
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente a los tipos de átomos que existen dentro de la química.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de átomo
Oprimir el botón de tipos de átomos
Cargar interfaz de tipos de átomos
Precondiciones: - Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente a la clasificación definida por la química respecto a los átomos.
Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla14. Consultar partes del átomo
69
No. 7 Nombre: Consultar protón
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente al protón.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de átomo
Oprimir el botón de tipos de átomos
Cargar interfaz de tipos de átomos
Consultar protón Precondiciones:
- Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente al protón.
Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla15. Consultar protón
No. 8 Nombre: Consultar neutrón
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información
referente al neutrón. Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de átomo
Oprimir el botón de tipos de átomos
Cargar interfaz de tipos de átomos
Consultar neutrón
Precondiciones:
- Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a
la información referente al neutrón. Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla16. Consultar neutrón
70
No. 9 Nombre: Consultar electrón
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente al electrón.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de átomo
Oprimir el botón de tipos de átomos
Cargar interfaz de tipos de átomos
Consultar electrón Precondiciones:
- Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente al electrón.
Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla17. Consultar electrón
No. 10 Nombre: Consultar concepto de molécula
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información
referente al concepto de la molécula. Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de molécula
Precondiciones:
- Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente a los tipos o la clasificación definida por la química para las moléculas. Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla18. Consultar concepto de molécula
71
No. 11 Nombre: Consultar tipos de moléculas
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente a los tipos de moléculas.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de molécula
Acceder al botón tipos de moléculas
Precondiciones: - Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente la categorización de las moléculas con su respectivo concepto. Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla19. Consultar tipos de moléculas
No. 12 Nombre: Consultar moléculas discretas
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información
referente a las moléculas discretas. Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de molécula
Acceder al botón tipos de moléculas
Consultar moléculas discretas
Precondiciones: - Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a
la información referente a las moléculas discretas. Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no
entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla20. Consultar moléculas discretas
72
No. 13 Nombre: Consultar macromoléculas o polímeros
Descripción/objetivo: El objetivo de este caso de uso es acceder a la información referente a las macromoléculas o polímeros.
Flujo normal de eventos: El algoritmo a desarrollar es:
Acceder a la aplicación
Solicitar interfaz de inicio
Acceder al módulo de conceptos básicos
Acceder al módulo de molécula
Acceder al botón tipos de moléculas
Consultar macromoléculas o polímeros
Precondiciones: - Conocer la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil
Post condiciones: La acción que se debe realizar posteriormente es tener acceso a la información referente a las macromoléculas o polímeros.
Manejo de situaciones excepcionales: Lo que podría pasar es que el usuario no entienda la navegación entre ventanas en un dispositivo móvil, para ello debe dirigirse al menú de ayuda.
Tabla21. Consultar macromoléculas o polímeros
La documentación de los casos de uso es necesaria, debido a que, brindan un
esquema mucho más completo y detallado de cada acción que realice el usuario
dentro de la aplicación. Por ejemplo, el manejo de situaciones excepcionales,
precondiciones, pos condiciones y el conducto regular para llegar a un proceso
14. ANÁLISIS
Dentro de la fase de análisis de este proyecto se validó como sería la navegabilidad
dentro del proyecto y también el flujo normal de eventos, siguiendo una línea de
tendencia más general de toda la aplicación. Los diagramas se encuentran
especificados desde la figura 16 hasta la figura 28 mostrando cómo el usuario se va
a relacionar con la interfaz del software.
73
14.1. Diagramas de secuencia:
Figura 16. Diagrama de secuencia 1
Figura 17. Diagrama de secuencia 2
74
Figura 18. Diagrama de secuencia 3
Figura 19. Diagrama de secuencia 4
75
Figura 20. Diagrama de secuencia 5
En los diagramas de secuencia se pueden conocer muchas variantes dentro de la
aplicación, por tal motivo la información recibida por estos será de gran ayuda para
programar los botones y layouts que existan para la interacción con el usuario. Para
ello ver desde (figura 16 hasta figura 28)
Figura 21. Diagrama de secuencia 6
76
Figura 22. Diagrama de secuencia 7
Figura 23. Diagrama de secuencia 8
77
Figura 24. Diagrama de secuencia 9
Figura 25. Diagrama de secuencia 10
78
Figura 26. Diagrama de secuencia 11
Figura 27. Diagrama de secuencia 12
79
Figura 28. Diagrama de secuencia 13
14.2. Diagramas de actividad:
Figura 29. Diagrama de actividad 1
80
Figura 30. Diagrama de actividad 2
Los diagramas de actividad son usados para validar la navegabilidad entre ventanas
dentro de una aplicación, sigue la misma conducta que los diagramas de secuencia.
Ambos generan una visión general para el manejo de la interfaz de la aplicación.
Los diagramas de colaboración se encuentran desde la figura 29 hasta la figura 41.
Figura 31. Diagrama de actividad 3
81
Figura 32. Diagrama de actividad 4
Figura 33. Diagrama de actividad 5
82
Figura 34. Diagrama de actividad 6
Figura 35. Diagrama de actividad 7
83
Figura 36. Diagrama de actividad 8
Figura 37. Diagrama de actividad 9
84
Figura 38. Diagrama de actividad 10
Figura 39. Diagrama de actividad 11
85
Figura 40. Diagrama de actividad 12
Figura 41. Diagrama de actividad 13
86
14.3. Diagramas de colaboración
Los diagramas de colaboración, como su nombre lo indica permite clarificar la forma
en que las clases se comunican entre sí para que el usuario pueda discernir el
contenido brindado dentro de la aplicación (Ver figuras 42 – 54).
Figura 42. Diagrama de colaboración 1
Figura 43. Diagrama de colaboración 2
87
Figura 44. Diagrama de colaboración 3
Figura 45. Diagrama de colaboración 4
88
Figura 46. Diagrama de colaboración 5
Figura 47. Diagrama de colaboración 6
Los diagramas de colaboración pertenecen a la fase de análisis de la metodología
RUP la cual es la utilizada en este proyecto, debido a que esta genera una
perspectiva mucho más amplia con respecto a otras metodologías de desarrollo de
software.
89
Figura 48. Diagrama de colaboración 7
Figura 49. Diagrama de colaboración 8
90
Figura 50. Diagrama de colaboración 9
Figura 51. Diagrama de colaboración 10
Figura 52. Diagrama de colaboración 11
91
Figura 53. Diagrama de colaboración 12
Figura 54. Diagrama de colaboración 13
14.4. Diagramas de estado
- Consultar estados de la materia
Figura 55. Diagrama de estado 1
92
- Consultar concepto de átomo
Figura 56. Diagrama de estado 2
- Consultar concepto de molécula
Figura 57. Diagrama de estado 3
15. DISEÑO
15.1. Lista de clases
- USUARIO
- INTERFAZ
- CONCEPTOS_BASICOS
- ESTADOS_MATERIA
- EST_SOLIDO
- EST_LIQUIDO
- EST_GASEOSO
- ATOMO
- MOLECULA
93
15.2. Responsabilidad de las clases
La responsabilidad de las clases permite aclarar la dependencia y la comunicación
entre los diferentes métodos que se utilicen dentro de la aplicación. (Ver tablas 22
– 30)
- USUARIO
USUARIO
OPERACIÓN RESPONSABLE
SolIntPrincipal() INTERFAZ
SolIntConceptosBasicos() CONCEPTOS_BASICOS
SolIntEstadosMateria() ESTADOS_MATERIA
ConsultarSolido() EST_SOLIDO
ConsultarLiquido() EST_LIQUIDO
ConsultarGaseoso() EST_GASEOSO
ConsultarAtomo() ATOMO
ConsultarMolecula() MOLECULA Tabla22. Responsabilidad usuario
- INTERFAZ
INTERFAZ
OPERACIÓN RESPONSABLE
CargarIntPrincipal() INTERFAZ Tabla23. Responsabilidad interfaz
- CONCEPTOS_BASICOS
CONCEPTOS_BASICOS
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarIntConceptosBasicos() CONCEPTOS_BASICOS Tabla24. Responsabilidad Conceptos_basicos
- ESTADOS_MATERIA
ESTADOS_MATERIA
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarIntEstadosMateria() ESTADOS_MATERIA
SolicitarSolido() EST_SOLIDO
SolicitarLiquido() EST_LIQUIDO
SolicitarGaseoso() EST_GASEOSO Tabla25. Responsabilidad Estados_materia
94
- EST_SOLIDO
EST_SOLIDO
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarSolido() EST_SOLIDO Tabla26. Responsabilidad Est_solido
- EST_LIQUIDO
EST_LIQUIDO
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarLiquido() EST_LIQUIDO Tabla27. Responsabilidad Est_liquido
- EST_GASEOSO
EST_GASEOSO
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarGaseoso() EST_GASEOSO Tabla28. Responsabilidad Est_gaseoso
- ATOMO
ATOMO
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarIntAtomo() ATOMO
CargarProton() ATOMO
CargarNeutrón() ATOMO
CargarElectrón() ATOMO Tabla29. Responsabilidad Atomo
- MOLECULA
MOLECULA
OPERACIÓN RESPONSABILIDAD
CargarIntMolecula() MOLECULA
CargarMolDiscretas() MOLECULA
CargarMacroMol() MOLECULA Tabla30. Responsabilidad Molecula
95
15.3. Diccionario de datos
tablaElementos
Descripción: Contiene la información de las propiedades de los elementos de la tabla periódica
Campo Tipo Descripción
_id integer Contiene el número atómico, número de protones en la corteza de un átomo. Campo clave
simbolo text Símbolo del elemento
nombre text Nombre completo del elemento
masaAtomica text Indica la masa atómica de un átomo, expresada en unidades de masa atómica
estadoOrdinario text Indica el estado de agregación en el cual se encuentra comúnmente el elemento
densidad text Densidad de un elemento en unidades de masa que están presentes en cierto volumen de un medio.
electronegatividad text La electronegatividad tendencia de un átomo para atraer hacia sí durante el enlace con otro átomo.
Tabla31. Diccionario de datos tablaElementos
tablaPreguntas
Descripción: Contiene preguntas y respuestas de conceptos básicos de la
aplicación
Campo Tipo Descripción
_idPregunta integer
Contiene el identificador de la pregunta. Campo clave
pregunta text Describe la pregunta a realizar
a1 text Repuesta número uno
a2 text Respuesta número dos
a3 text Respuesta número tres
a4 text Respuesta número cuatro
Ac text Respuesta correcta
estado integer Uno (1) para adivinada, cero (0) para sin adivinar Tabla32. Diccionario de datos tablaPreguntas
96
tablaPuntajePreguntas
Descripción: Contiene los puntajes guardados por el usuario
Campo Tipo Descripción
_idPuntaje integer
Contiene el identificador del puntaje. Campo clave
usuario text Nombre del usuario que registra el puntaje
puntaje integer
Puntaje obtenido por el usuario al resolver las preguntas
Tabla33. Diccionario de datos tablaPuntajePreguntas
Durante la ejecución del proyecto se evidenció que no fue necesario el uso de
relaciones entre las tablas, puesto que su información es totalmente independiente.
Por consiguiente, no existe un modelo relacional en nuestra base de datos que
aplique a las necesidades de la aplicación.
Adicionalmente cabe resaltar que dentro de la tablaPreguntas (tabla 32) el atributo
estado no fue definido como variable booleana debido a que SQLite no admite este
tipo de dato.
15.4. Diagrama de interfaz
Figura 58. Diagrama de interfaz
Teniendo en cuenta la aplicación de una metodología de aprendizaje, se evidencia
que en distintos módulos del aplicativo se fundamentó la información brindada
desde la interfaz gráfica. La manera en que se llevó a cabo la implementación de
97
esta metodología fue proporcionando conceptos y herramientas en los módulos de
teoría para luego facilitar el entendimiento en los módulos de práctica, generando
así una correcta ejecución del constructivismo.
Esta aplicación permite entregar al alumno herramientas que le permitan construir
sus propios procedimientos para resolver una situación problemática, lo que implica
que sus ideas se modifiquen y siga aprendiendo.
Finalmente dentro de este proyecto se considera al alumno poseedor de
conocimientos sobre los cuales tendrá que construir nuevos saberes. De hecho, el
constructivismo plantea que sólo habrá aprendizaje significativo cuando lo que se
trata de aprender se logra relacionar de forma sustantiva y no arbitraria con lo que
ya conoce quien aprende, es decir, con aspectos relevantes y existentes de su
estructura cognitiva.
16. PRUEBAS
Pruebas de Aplicación
Se realizará una descripción acerca de las pruebas realizadas dentro de la
institución Educativa Santa Ana, las cuales se realizaron el día 05 del mes de Abril
del 2016, dentro del horario educativo durante las horas de clase de Biología.
Las personas presentes durante la actividad fueron:
Leonardo Delgado Pedraza (Integrante número 1) Oscar David Pineda Parra (Integrante número 2) Profesora Lina, docente a cargo del curso 705.
Las actividades a realizar dentro de la clase se distribuyeron de la siguiente forma:
Presentación por parte de los integrantes, con una descripción acerca del proyecto curricular al cual pertenecen.
Descripción de la actividad.
Realización del test inicial con el fin calificar el conocimiento inicial sobre los conceptos básicos de química.
98
Se destina un espacio donde los integrantes del proyecto brindan las herramientas necesarias para que los estudiantes puedan interactuar con la aplicación android Mi química. Para el desarrollo de esta actividad se destinaron 8 dispositivos móviles android, se organizan grupos de 5 alumnos por dispositivo, cada uno de los dispositivos cuenta con la última versión del software Mi química, donde los alumnos guiados por los integrantes del proyecto conocen los diferentes módulos teóricos de la aplicación.
Se destinó el tiempo necesario para que los estudiantes realizaran la solución del módulo práctico, junto con el registro de los puntajes obtenidos.
Una vez los alumnos han pasado por los diferentes módulos de la aplicación se procede a realizar un del test final, para la evaluación de los conocimientos adquiridos gracias a la interacción con la aplicación.
Luego de retirar los dispositivos, se resuelven dudas y se reciben las sugerencias.
A continuación se muestran los resultados de las pruebas realizados antes (Figura
43) y después (Figura 44) de la interacción de los estudiantes de grado séptimo con
la aplicación.
Pruebas realizadas en el curso 705 de la institución Santa Ana.
Cantidad de alumnos: 40
Cantidad de preguntas: 6
Resultados del test de estado Inicial
No. Estudiantes Preguntas acertadas
0 6
0 5
4 4
6 3
16 2
12 1
2 0 Tabla 34. Resultados del test de estado inicial
99
Figura 59. Resultados test de estado Inicial
Resultados del test de estado luego de la aplicación
No. Estudiantes Preguntas acertadas
0 6
4 5
12 4
8 3
12 2
4 1
0 0 Tabla 35. Resultados del test de estado Final
100
Figura 60. Resultados test de estado luego de interactuar con la aplicación.
Balance de resultados obtenidos durante las pruebas
Cant. de Preguntas acertadas
No. De Estudiantes prueba Inicial
No. De Estudiantes prueba Final
0 2 0
1 12 4
2 16 12
3 6 8
4 4 12
5 0 4
6 0 0 Tabla 36. Balance de resultados obtenidos en las pruebas
101
Figura 61. Balance de resultados
De acuerdo a los resultados obtenidos (Figura 45), se puede evidenciar que el
número de estudiantes con menos respuestas acertadas disminuyo al realizar la
segunda prueba, y así mismo el número de estudiantes que acertaron entre 4 y 5
preguntas aumentó en el segundo test (Prueba después de conocer el software
móvil), con relación al primer test (Prueba Antes).
Luego de balance de estos resultados, damos por hecho que el uso de la aplicación
permitió que el estudiante captara nuevos conocimientos, fortaleciendo los
conceptos básicos y teóricos de química.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 1 2 3 4 5 6
2
12
16
6
4
0 00
4
12
8
12
4
0
No
. de
Alu
mn
os
No. de Puntos Acertados
Balance de los resultados
Prueba Inicial
Prueba Final
102
17. CONCLUSIONES
Se logró el desarrollo de una aplicación móvil para fortalecer el aprendizaje teórico
– práctico de los elementos químicos, compuestos y sus reacciones, dirigido a los
grados sexto y séptimo de bachillerato.
Se diseñó satisfactoriamente una interfaz intuitiva que integró los diferentes
módulos previamente planteados, esto con la integración de diferentes ventanas
visualmente agradables para el usuario.
Se evidenció durante las pruebas aplicadas en el colegio Santa Ana en el grado 705
que la interfaz era sencilla y práctica puesto que los estudiantes entendieron
fácilmente la navegabilidad entre los módulos
Después de un análisis previo la metodología de aprendizaje que más se adecúa
con las necesidades del proyecto es la constructivista, ya que, se parte de una
información dada con el fin de generar un conocimiento sólido de las temáticas
planteadas.
Dentro de la aplicación se desarrollaron diferentes módulos de práctica que
correspondían a información teórica brindada dentro del software.
En concordancia con las pruebas realizadas, se evidenció exitosamente que los
alumnos se interesaron en la aplicación y mejoraron sus conocimientos en el área
de química. El módulo que generó mayor acogida por parte de los estudiantes fue
la actividad de práctica del módulo 1, debido a que tenían que aplicar un grado alto
de concentración para obtener el mayor puntaje.
103
18. RECOMENDACIONES
Para el correcto uso de la aplicación se deben tener en cuenta los requisitos
mínimos de sistema, la Tablet o el dispositivo móvil debe contar con Sistema
Operativo Android 4.0 o mayor, procesador 1GHz o superior, espacio Libre
de 30 MB, Memoria RAM de 512MB o superior.
Esta aplicación fue diseñada para las diferentes densidades de pantalla de
android, ldpi (low), mdpi (medium), hdpi (high), xhdpi (extra high),
agradecemos y recomendamos la herramienta que nos permitió cumplir con
esta meta, como lo fue el plugin de importación Android Drawable Importer.
Se debe tener en cuenta que la aplicación está enfocada para estudiantes
que ya han iniciado en el campo de la química, por tal razón se recomienda
tener un conocimiento previo sobre los conceptos básicos químicos.
Frente al manejo de la aplicación dentro del aula, encontramos que es de
gran acogida por los estudiantes debido a la gran cantidad de imágenes
presentadas y el manejo de actividades prácticas, además permite que el
estudiante salga de la monotonía diaria del aula de clases.
104
19. BIBLIOGRAFÍA
ASIMOV Isaac – Breve historia de la química – ed. Alianza – 17 reimpresión.
ÁVILA Muñoz Patricia. Aprendizaje con nuevas tecnologías paradigma emergente.
Noviembre 2010.
BARRÁS Juan José, UNIVERSIDAD de Valencia – Modulo 12555 Química orgánica
– Ingeniería Química, Octubre de 2013.
BORJA Merino – De la naturaleza de las cosas de Lucrecio – 24 de Junio del 2013.
CABELLO Bravo María Isabel. Química 3-4. "UNIDAD 3. REACCIONES DE
TRANSFERENCIAS" Diciembre de 2012, pgs. 153-250.
DÍAZ MARÍN Sergio. Diseño e implementación de una estrategia didáctica para la
enseñanza-aprendizaje de la Tabla Periódica y sus propiedades en el grado octavo
utilizando las nuevas tecnologías TICs. Trabajo final Maestría. Universidad Nacional
de Medellín. Colombia. 2012.
EDITORIAL SANTILLANA S.A. - "HIPERTEXTO QUÍMICA 1" Bogotá, Colombia. 2010,
pgs.14-20.
LAERCIO Diógenes – Vida de los filósofos más ilustres – ed. Luarna p. 724
MOHINA Gabriela y Patricia. Química - Serie para la enseñanza en el modelo 1 a
1, Argentina. Primera edición: mayo 2011, pgs.18-27.
RAMIREZ Martha, Enfoques de evaluación, Secretaría de educación pública,
Septiembre de 2010.
UMANZOR Pastor, El enfoque constructivista como estrategia para mejorar la
calidad de la educación – año 2011 Revista Paradigma.
UNIVESIDAD de Barcelona, propuestas metodológicas para la educación superior.
Septiembre 2012.
UNIVERSIDAD Nacional de Colombia, "PROYECTO PEDAGÓGICO DE AULA
QUÍMICA". Bogotá Colombia. Enero de 2013.
ZABALA, Robles Joaquín, Si la educación es mala el futuro del país es incierto,
25/10/2013.
105
Libro de química general 2008 [En línea]. <
http://www.osinergmin.gob.pe/newweb/pages/Publico/LV_files/Manual_Quimica_G
eneral.pdf >
Libro de quimica general de Petrucci 2011 Pearson [En línea] <http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/bsimon/docs/PE10a.pdf >
Conceptos y ejercicios de estequiometria [En línea]
<http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-02.html>
Tabla periódica guía y ubicación de elementos [En línea] < http://www.ptable.com/?lang=es>
Recursos de diseño de Android < http://developer.android.com/intl/es/design/downloads/index.html >
106
ANEXOS
107
TEST DE QUÍMICA
NOMBRE: ______________________CURSO:______FECHA:_________
1. El poder de atracción que el átomo ejerce sobre los electrones comprometidos en un enlace se mide mediante su:
a. Electronegatividad b. Tamaño atómico c. Energía de ionización d. Número atómico
2. El punto de ebullición es:
a. La temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión externa sobre el líquido.
b. La temperatura a la cual se enfría un líquido. c. El momento en que un sólido se transforma y cambia su estado. d. Ninguna de las anteriores
3. Un compuesto en química es:
a. Una propiedad que muestra una amplia variación entre los elementos componentes de un grupo de la tabla periódica.
b. La sustancia creada a partir de la conjunción de, al menos, un par de elementos que forman parte de la tabla periódica.
c. La sustancia que no mantiene interacciones químicas. d. La energía necesaria para retirar un electrón de un átomo neutro.
4. La fuerte fricción interna en los líquidos se conoce como:
a. Punto de ebullición. b. Punto de fusión c. Viscosidad d. Evaporación
108
5. Los niveles de energía de un átomo son:
a. La carga que tiene un protón. b. La carga que tiene un electrón. c. El modo en el que los electrones de un átomo se disponen alrededor del
núcleo. d. los niveles de aceptación de un elemento.
6. La sublimación es:
a. El proceso que consiste en el cambio de estado de sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.
b. El proceso en el cual se produce el cambio de estado de la materia que se encuentra en estado gaseoso y pasa a estado líquido.
c. El estado en el cual las partículas están unidas por unas fuerzas de atracción mayores que en los sólidos, por esta razón las partículas pueden trasladarse con libertad.
d. Ninguna de las anteriores.
2016
Aplicación móvil Mi Química 0scar David Pineda Leonardo Delgado
[MANUAL DEL USUARIO APLICACIÓN MI QUMICA] Dentro de este manual el usuario tendrá una guía práctica acerca del correcto funcionamiento de la aplicación, obtendra datos importantes a tener en cuenta durante la ejecución del software.
INTRODUCCIÓN
Este manual es una guía práctica, con el objetivo de orientar al usuario sobre el
correcto manejo de la aplicación, brindando una explicación sobre la correcta
lectura de los diferentes módulos del software.
Mi química es una aplicación orientada a reforzar los conocimientos básicos de la
química en general, con módulos prácticos que permiten estimular el aprendizaje
de los estudiantes.
Dentro del aplicativo encontrarán un menú general el cual está disponible durante
toda la ejecución de la aplicación, esto con el fin de brindar al usuario una interfaz
intuitiva y de fácil acceso a los diferentes módulos teóricos y prácticos.
REQUISITOS DEL SISTEMA
Sistema operativo Android (Ice cream sándwich) 4.0 o mayor, hasta la
última versión de Android 6.0 (Marshmallow) (Recomendado Android 5.1
Lollipop)
Más de 30 MB de espacio libre para la instalación.
Procesador de 1 GHz o superior
Memoria RAM de 512 MB o superior
La aplicación solo está disponible para teléfonos y tablets
INSTALACIÓN DE LA APLICACIÓN
Para realizar la instalación de la aplicación solo es necesario ejecutar el apk en el
dispositivo a instalar, una vez se ejecuta el apk aparece el mensaje ¿Deseas
instalar esta aplicación? No necesitas de ningún acceso especial (Figura 1). Eñ
usuario debe seleccionar la opción instalar y al finalizar la instalación oprimir el
botón de abrir.
Figura 1 Figura 2 Figura 3
INICIO DE LA APLICACIÓN
Cuando se realiza la primera ejecución se escribe toda la información dentro de la
base de datos de la aplicación, esta pantalla solamente aparecerá una vez durante
la primera ejecución.
Figura 4
APLICACIÓN MI QUÍMICA
Al iniciar la aplicación el usuario se encontrará con la pantalla principal, en donde
cuenta con un botón de menú en la parte superior derecha (figura 5), el cual
despliega los módulos de Mi Química (Figura 6), este podrá ser consultado en
cualquier momento durante la ejecución de la aplicación.
Figura 5
Figura 6
Dentro del menú principal el usuario tiene acceso a los módulos de la aplicación.
Vamos a ir conociendo cada uno de los módulos principales.
El módulo I contiene conceptos básicos de química, en la pantalla Conceptos
Básicos (Figura 7) pueden observar tres botones, donde encuentran los siguientes
conceptos respectivamente materia, molécula y átomo.
Figura 7
En el botón de materia el usuario tendrá los conceptos de los diferentes estados
de la materia y algunos datos adicionales interesantes, a continuación se
muestran algunos pantallazos (Figura 8).
Figura 8
El botón de molécula explica la definición y tipos de moléculas que se pueden
encontrar (Figura 9).
Figura 9
Recordamos que el usuario puede cambiar de módulo cuando lo desee, por
ejemplo si está ubicado dentro del estado sólido, y selecciona el botón de menú
principal podrá pasar al módulo que más le interese (figura 10),
recomendamos que si el usuario apenas está iniciando dentro del área química
continúe con el orden planteado dentro del menú. Al hacer uso del botón atrás
el aplicativo lo devolverá al último módulo visitado.
Figura 10
Por ultimo dentro de la opción conceptos básicos, encuentra el botón de átomo, en
donde se puede observar la historia de átomo y conceptos (Figura 11).
Figura 11
Siguiendo el orden planteado en la aplicación dentro del módulo uno observaran la
opción de ¡practica!, el cual es un juego de preguntas diseñado para calificar los
conocimientos adquiridos por el usuario (Figura 12), a medida que responde
correctamente suma diez puntos por pregunta acertada, al terminar las preguntas
podrá realizar el registro de su puntaje en la aplicación (Figura 13).
Figura 12
Figura 13
En módulo II Tabla Periódica, este módulo le trasmite al usuario una guía
práctica acerca del orden y distribución de los elementos químicos en el apartado
de teoría (Figura 14), además encontrarán la tabla periódica con las propiedades
más importantes de cada uno de sus elementos (Figura 15 y 16).
Figura 13
Figura 14
Para cargar las propiedades de los elementos, simplemente se debe seleccionar
el elemento a consultar, la aplicación cargará un cuadro de diálogo con las
propiedades del elemento (Número Atómico, Nombre, Masa atómica, estado
ordinario, Densidad y Electronegatividad) (Figura 15).
Figura 15
En módulo III Compuestos químicos (Figura 16), tiene la definición y ejemplos de
los compuestos binarios, en esté se busca que el usuario vaya comprendiendo
algunos de los compuestos básicos como los óxidos, hidruros y sales.
Figura 16
En el apartado ¡Aprende! el usuario podrá nombrar compuestos básicos, para esta
actividad cuenta con tres ayudas conceptuales acerca del compuesto a nombrar, a
medida que el usuario hace uso de las ayudas se descontarán puntos, el objetivo
principal es que el usuario logré nombrar correctamente compuestos básicos sin
utilizar estas opciones (Figura 18).
Figura 16
Figura 18
En el último módulo el usuario podrá aprender y observar términos básicos de la
estequiometria, conocerá conceptos importantes como mol, masa molar, pesos
atómicos y moleculares.
