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INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS EUGENIO GARZA SADA

UNA PROPUESTA METODOLOGICA PARA LA ENSEÑANZA DE TIPO DE REACCIONES QUIMICAS.

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de Maestro en Educación con Especialidad en Química

Autor: María Elena Noriega Serrano Asesor: Dr. Roberto de la Torre S.

Monterrey, N. L. Febrero de 1994

Reconocimientos

Al Dr. Roberto de la Torre Sánchez por el entusiasmo, con que asesoró y motivó la realización de este trabajo.

Mi agradecimiento al Ing. Apolonio Castillo Ferreira, por su apoyo en la realización de mis estudios y la culminación de los mismos.

A la Lic. Dora Esthela Rodríguez, directora de la Maestría en Educación del ITESM Campus Eugenio Garza Sada, por el apoyo administrativo para la

realización del trabajo de tesis.

Mi gratitud para las personas que laboran en el ITESM y que me apoyaron en la realización de este trabajo.

UNA PROPUESTA :METODOLOGICA PARA LA ENSEÑANZA DE TIPO DE REACCIONES QUI.MICAS

Ing. María Elena Noriega Serrano

Trabajo de Grado aprobado en el nombre del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Eugenio Garza Sada, por el siguiente Jurado. -

INDICE GENERAL

PRESENTACION ............................................... .

RECONOCIMIENTOS .................................... ..

LISTA DE TABLAS Y CUADROS .... ............. .

INDICE GENERAL ........................................... .

RESUMEN ................................................................................................... 1

INTRODUCCION ....................................................................................... 2

1.- ANTECEDENTES Y DEFINICION DEL PROBLEMA .................... 4

1 . 1 Antecedentes . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . .. .. . . . .. . . . . . .. .. . . .. . . . . . .. .. . . .. . . . . . .. .. . . . . 4

1.2 Identificación de necesidades . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3 Definición del problema .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3.1 Enunciado del problema .. ....... ... . . .. . ... .... .. .. .. . .. . . . . . .. ... .. ... . . 7

1.3.2 Delimitación del problema ..... .. .. ... .... .. . .. . ... .. ... .. . . ....... .. .. .. 7

1.4 Justificación del trabajo . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . . .. ...... .. .. .............. .. 8

1 .5 Limitación del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . .. .. . .. . .. .. . . . . . .. . . . .. .. . .. .. . . . .. .. 8

2.- MARCO TEORICO ............................................................................. 1 O

2. 1 ¿ Qué estudiar ? . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. .. .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 1 O

2.2 ¿ Qué es el aprendizaje ? .. . . . .. . . . . .. .. . . . .. .. . . . . . . . . . . .. . . . .. . . .. . .. . . . . . . .. . . . 12

2.3 ¿ Qué es una teoría de aprendizaje ? .. . . ..... ..... ... . .. .. .. .. .. . .. . ..... 14

2.4 Algunos principios de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.5 Aprendizaje de conceptos y procedimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.5.1 De conceptos............... ..... ........ ........ ..... .... ....... ......... ........... 18

2.5.2 De procedimientos .... .... ... ....... ....... ... ..... ....... .. . ... ... .. .. . ..... ... 27

2.6 Los materiales didácticos .. . . . .. .. . .. .. . . . .. .. .. .. . . . . . .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. . .. . . .. . 33

2.6.1 El laboratorio ....... ... ..... ..... .. ... .. .. ... .......... .. . ... ... ... ..... .. .... ... .. 41

2.6.2 Materiales de enseñanza . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 43

2.6.3 La selección de los medios . ... .. .. .. ..... . ... .. . . .... .. .. .. .. .. . . ... . ... 43

2.7 Planificación, producción e información de los materiales didácticos . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . .. .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . .. . . .. . 45

2.8 Las investigaciones hechas sobre los materiales didácticos 47

2.9 Las reacciones químicas ........................................................... . 50

3.- METODOLOGIA

3.1 Formulación de la hipótesis . . . .. .. . .. .. . . . . . .. .. . . .. .. .. . .. . .. .. . .. . . .. . . .. . . . . .. . . . . 53

3.2 Aspectos generales del grupo participante .. . . .. .. .. . . .. . .. . . .. .. .. .. .. .. . 54

3.3 Profesores participantes en el experimento .. . . .. .. . . .. .. . . . .. .. . . . . . . . .. . 54

3.4 Condiciones del horario .. . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . .. . . . . . . . .. . 55

3.5 Programa analítico de Química inorgánica . ... . ..... .. . . . .. ... . . . . . . .. .. . . . 55

3.6 Descripción de los instrumentos de medición............................. 56

3.7 Aplicación de la metodología.......................................................... 60

3.8 Descripción de la metodología . . . . . . . . . . .. . . . . ... ... . .. . . . . . . .. . . . . .. . .. . . . . . . . .. . .. . . 64

3.8.1 Tipo de reacciones químicas ....... ........... ..... .. .. ........... ... ...... .. . 65

3.8.2 Observaciones generales a la metodología aplicada ........ 70

3.9 Descripción el diseño de los materiales didácticos utilizados ........ 71

3.9.1 Descripción de los acetatos .................... ................................... 76

3.1 O Conclusiones .. . . .. . . . .. . .. .. . .. . .. .. .. . .. .. .. .. . . . . . .. .. .. . . .. . . . .. . .. .. . .. . . . . .. .. . .. . . .. . .. .. .. . 77

4.- RESULTADOS DE LA INVESTIGACION ............................................... 78

4. 1 Validación de la investigación .. ..... .... .. .. .... .... . ... .. .... .. .. ..... .. ........ ... .. .. . 78

4.2 Factores que afectan la validez interna y externa del diseño experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.3 Resultados y análisis de pruebas .. .. .. .... ..... .. .. .. .. ..... .. .. .. .... .... ..... .. .. .. .. 86

4.3.1 Error alfa y beta . .. .. . . .... .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. ... 86

4.3.2 Hipótesis estadísticas medias .. ............ ... ......... .... ..... .......... ..... . 87

4.3.3 Diferencia mediante proporciones .. .. ... .. .. .. .. .. .. . .. ...... .. . . .. .... .... ... 87

4.3.4 Resultados de los exámenes...................................................... 88

4.4 Conclusión ...................................................................................... .-. . . .. . 97

5.- SINTESIS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................. 99

5.1 Síntesis ......... ..... ........ ............................. .... ......... ........ .......................... 99

5.2 Conclusiones . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. ... .. .. . .. .... . .. .. . .. . .... ... . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .... .. .. .. .. . ... 100

5.3 Recomendaciones .. .. .. ... .. . ... ... . .. .. . .. .. .. . .. .. .... .. .... .. .. .. . .. .. . .. .. . . . ... .. . .. .. .. .. .. 102

BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 104

VITAE 106

INDICE DE CUADROS Y TABLAS.

CUADROS

1.- Cuadro 4.1: resultados de examen pretest control y experimental 83

2.- Cuadro 4.2: resultados de examen postest control y experimental ...... 84

3.- Cuadro 4.3: resultados examen grupo experimental... ........ .................... 89

4.- Cuadro 4.4: resultados examen grupo control .......................................... 90

TABLAS

1.- Tabla 4.1: resultados estadísticos grupo experimental ............................ 91

2.- Tabla 4.2: resultados estadísticos grupo control .. . . . .. . .. ... .... .. .. . . . . . . . . .. . . . . . .. 92

3.- Tabla 4.3: resultados estadísticos prueba t Prexae vs. Preexac .. . . . . . . .. 93

4.- Tabla 4.4: resultados estadísticos prueba t Exarape vs.Exarapc ........ 93

5.- Tabla 4.5: resultados estadísticos prueba t Exapose vs. Exaposc ... 94

6.- Tabla 4.6: resultados estadísticos prueba t Exaposc vs. Preexac ..... 94

7.- Tabla 4.6: resultados estadísticos prueba t Exapose vs. Preexac ... 95

En este trabajo de tesis se presenta un estudio de los efectos de una metodología de enseñanza que se apoya en materiales didácticos, sobre los índices de aprobación de los alumnos, para el tema Tipo de reacciones químicas de la materia de química inorgánica.

Para determinar el efecto de la metodología aplicada, sobre los índices de aprobación, se consideraron referencias bibliográficas sobre: teorías y principios del aprendizaje, elaboración de materiales didácticos, así como una investigación de tipo experimental que se realizó con los alumnos de un grupo de química inorgánica de la preparatoria del ITESM, Campus Zacatecas.

De un grupo de química inorgánica resultan el grupo control y el experimental, a este último se le aplica un tratamiento experimental que consiste en una metodología con apoyos didácticos para el tema Tipo de reacciones químicas. En los resultados estadísticos obtenidos del experimento se observa comparativamente, un mayor índice de aprobación en los alumnos a los cuales se les aplicó el tratamiento de la metodología propuesta, así como una disminución en el índice de aprobación en el caso contrario. Estos resultados que son validados por los estadísticos utilizados, implican una mejora académica en los alumnos involucrados, ya que la aprobación es mejorada por la propuesta metodológica.

La situación elegida para el análisis no incluye el estudio en otros temas del programa de química inorgánica, ni en otros grupos de la misma materia, así como tampoco la aplicación de materiales didácticos hacia otras materias de las ciencias experimentales.

Se concluyó que existe una relación positiva entre la metodología con apoyos didácticos y los índices de aprobación que obtuvieron los alumnos en el tema Tipo de reacciones químicas.

Considerando que la muestra no fue seleccionada al azar, no es posible generalizar los resultados sobre la población. Se recomienda repetir el experimento con una muestra aleatoria que permita establecer inferencia estadística a los parámetros poblacionales.

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Mucho se ha especulado sobre la dependencia tecnológica que en el país se observa, en relación al tipo y cantidad de importaciones que ocurren diariamente. Además, la "fuga" de cerebros que ocurre en la Nación, a causa de un reducido apoyo en las áreas de investigación científica, con la consecuente ausencia de centros especializados, donde el . investigador mexicano tenga oportunidad de desempeñarse eficaz y satisfactoriamente, su labor como investigador. Aunado a lo anterior, las estadísticas de las instituciones que ofrecen carreras afines a las áreas científicas, reportan una disminución en la matrícula y descenso en la población estudiantil.

Al considerar los comentarios de los profesores que imparten las materias del área científica, se hace evidente la apatía de los estudiantes por estas materias causando un alto índice de reprobación en materias como la química, creando con ello un problema generalizado en las instituciones educativas del nivel medio y medio superior, donde el bajo rendimiento de los alumnos es motivo de preocupación.

Si se toma en cuenta que las aportaciones al desarrollo tecnológico de una país, surgen de la inquietud científica por mejorar o incrementar el nivel de vida de los seres humanos y que esta inquietud nace en las aulas donde se imparten las materias del área de ciencias, su enseñanza debe ocupar un lugar determinante y estratégico en los planes curriculares, para que el nivel de preparación en los egresados esté en relación a estos fines que involucran a toda la humanidad.

La química, al igual que otras ciencias, "sufre" el rechazo de los estudiantes, creando una problemática que se refleja en los altos índices de reprobación, si se considera a uno de los factores que afectan y aceleran este fenómeno actitudinal es la forma de abordar su estudio, donde los cursos se saturan de teoría y resolución de problemas numéricos, haciéndola un conjunto de ideas y conceptos abstractos que no tienen relevancia para la vida cotidiana de los alumnos. Es decir, comienzan su estudio con enfoque microscópico, dejando, para estudios posteriores, la parte fenomenológica, con lo que se dá lugar a que no se visualice la parte relacionada que tendrían con su entorno.

Al abordar el estudio de las ciencias ( química, biología física), el proceso enseñar-aprender ciencia es: " ..... proporcionar a los alumnos experiencias de aprendizaje que sean interesantes, novedosas y trascendentes para él, con las que adquiera los hábitos de: observar sistemáticamente los fenómenos que tienen lugar en la naturaleza, preguntar sobre los fenómenos que observa, y

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encontrar respuestas a sus preguntas, es decir, la enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Experimentales consiste, esencialmente, en interesar, guiar, y asesorar, en forma sistemática, la indagación que sobre el comportamiento de la Naturaleza hace el alumno ..... " ( Pérez y Medina, 1973 p. 21 ).

De tal forma, se observa que en el método de enseñanza-aprendizaje de las ciencias experimentales, se debe proceder en función de indagaciones y posibles respuestas de los fenómenos, para así seguir un proceso inductivo­deductivo, aunque en determinadas ocasiones se puede proceder a la inversa. Y si se analiza un poco el proceso tradicional de enseñanza para las ciencias experimentales, se detecta que se enseña primero la parte teórica y los principios que sustentan la química, para luego ir hacia lo particular, que serían los fenómenos que ocurren alrededor de los alumnos, haciéndola poco interesante, motivadora y aplicable.

En el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Zacatecas, el proceso de enseñanza-aprendizaje en el área de química, al igual que en otras instituciones educativas, se presenta el rechazo hacia la materia y una disminución en el número de alumnos aprobados.

El presente trabajo pretende introducir a este proceso, en el cual contribuyen algunas variables para que su efectividad sea alta, el uso de apoyos didácticos específicos en el tema de Tipo reacciones químicas, parte central de la materia y corazón de la misma, con la finalidad de hacer más vivencia! la experiencia en el aprendizaje, y con ello aumentar su aceptación que, finalmente, se traduce en índices de reprobación bajos.

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En este capítulo, se describen los antecedentes y el proceso educativo aplicado en el tema Tipo de reacciones químicas del curso de química inorgánica de la Preparatoria del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores Monterrey, Campus Zacatecas.

1.1 ANTECEDENTES

Dentro del plan curricular de la Preparatoria del ITESM se encuentra inmerso el programa de Química Inorgánica. Dicho programa se imparte al primer semestre con alumnos de nuevo ingreso y reingreso que no lograron aprobarla con anterioridad.

El programa mencionado, consta de 13 unidades, las cuales se desarrollan en un total de 77 horas clase, impartidas con una frecuencia de 5 semanales. El tema de Tipo de reacciones, ocupa la posición 8 y le anteceden, nomenclatura, enlaces químicos y tabla periódica, con lo cual se asegura una comprensión más precisa, de las reacciones. Previamente a la unidad 8, el alumno, es capaz de nombrar y formular compuestos, de entender las estructuras moleculares y su sistema enlazante, así como predecir a través de la posición de los elementos de la tabla sus propiedades y comportamientos frente a otras sustancias reaccionantes.

El objetivo general del programa de qu1m1ca inorganica menciona lo siguiente: proporcionar al alumno el conocimiento de los elementos de la materia, que le permitan manejar reacciones químicas y cálculos estequiométricos. Como puede detectarse, el eje de este curso lo constituye, por un lado, las reacciones y, por el otro, la estequiometría de las reacciones. Dado esto, se ha llegado a concluir la relevancia de este tema como esencia para alcanzar los objetivos globales del curso.

Como parte de la justificación de dicho programa, se señala el hecho de que en cualquier campo de la actividad humana en el cual intervenga algún aspecto del mundo material, habrá un interés en conocer el carácter fundamental de los materiales, su naturaleza, interacciones y sus cambios bajo determinadas condiciones. Este párrafo, que justifica su existencia dentro de la currícula de preparatoria, conduce a resaltar dos palabras claves: "interés" y "mundo material", con lo cual se pone de manifiesto la gran aplicación que

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tendrían estos temas en la actividad cotidiana de los alumnos, sea cual fuere la carrera o actividad profesional que a futuro se dedicaren.

Normalmente, se tienen de 2 a 3 grupos de un total promedio de 30 alumnos cada uno para esta materia. Estos grupos son atendidos por un maestro de planta y un maestro auxiliar cuando así se requiere. Al inicio de cada semestre, se entrega el programa analítico y, corre a cuenta del profesor, la organización del contenido así como la distribución y asignación de materiales de apoyo para éste. Cabe mencionar que en el Campus no hay un departamento de apoyo didáctico para profesores y en cada caso, cada maestro elabora los propios, de acuerdo a sus necesidades y tiempo disponible.

En cuanto a la conducción del proceso de enseñanza-aprendizaje, se han detectado algunos aspectos que, en base a experiencias docentes, llaman la atención: al inicio de cada semestre par, que es cuando se registra la matrícula más alta, se ha observado que los alumnos de nuevo ingreso tienen deficiencias muy marcadas en el aspecto científico y, específicamente, en química general, reflejándose en el tipo de respuestas, el manejo de los conceptos claves, la forma de investigación que presentan, el número de participaciones que tiene cada alumno y en la calificación mensual y final de cada uno de ellos. -

Si se considera que, la retención a corto plazo es un factor que determina el aprendizaje significativo que pudiera darse, ya que se ha detectado que los alumnos sólo "aprenden" para "pasar'' en los exámenes. Esto hace que el final del semestre, al aplicar el examen final, no se apruebe, ya que en éste hay acumulación en los conocimientos adquiridos durante todo el curso.

Cabe mencionar también, que a falta de un departamento de apoyos didácticos para el área, cada profesor genera su propio material de apoyo, cuando se puede mas no cuando es necesario, ya que intervienen factores económicos y de tiempo, principalmente, para generarlos; en función de esto, el uso es limitado, y si se observa los datos arrojados en la encuesta aplicada a profesores del Campus, se puede concluir que existe una necesidad de generarlos y a la vez usarlos adecuada y oportunamente en los cursos.

Para el área de química, la falta de apoyo, genera una necesidad de implementarlos, ya que el departamento sólo cuenta con retroproyectores, proyectores, rotafolios y el laboratorio. La ausencia de un salón especial donde se impartan estas materias, crea un ambiente de aislamiento y falta de contacto con el medio ambiente que rodea al alumno, haciendo que su experiencia con los fenómenos químicos, se reduzca a un espacio lleno de butacas con un pizarrón al frente, donde "armoniosamente" un gis cumple con la noble función

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de impartir un conocimiento, que ocurre y se observa a través de los fenómenos cotidianos que envuelven a los alumnos y al propio profes~or.

En estas condiciones, el conocimiento pierde significado para el alumno, ocurriendo un "olvido" de éstos, cuando han pasado los exámenes. Este fenómeno, se presenta cada vez que se imparten las materias del área científica, y poco se ha hecho al respecto para mejorar; por un lado las carreras que ofrece el Campus Zacatecas, no permiten la alternativa al alumno de seleccionar cualquiera de estas áreas, y por el otro lado, el poco uso de los apoyos vivenciales, van descartando la posibilidad de reducir las incoveniencias que los alumnos presentan y de aumentar los índices de aprobación en esta área.

1.2. IDENTIFICACION DE NECESIDADES

De lo anterior se desprenden dos situaciones, una observada y una deseada y, desde luego, la incongruencia entre éstas. Esta discrepancia genera el desarrollo del presente trabajo cuya finalidad es generar un paquete de apoyos didácticos, como parte de una metodología de enseñanza para el tema de Tipo reacciones químicas. Con esta propuesta metodológica se pretende que: -

a) Los maestros empleen oportuna y adecuadamente los apoyos didácticos dentro de sus cursos, y como parte de su metodología de enseñanza en las materias del área científica.

b) Los alumnos adquieran una predisposición positiva hacia la química inorgánica.

c) Los alumnos incrementen su conocimiento significativo, a través de la experiencia con los fenómenos que ocurren a su alrededor y lo relacionen con los conocimientos adquiridos, en los cursos básicos de química inorgánica.

De estos puntos de desprenden la siguientes necesidades:

a) Reducir la predisposición negativa de los alumnos, hacia el área específica de química inorgánica.

b) Aumentar los índices de aprobación en química inorgánica.

c) Enfocar la práctica docente hacia una perspectiva de tipo científico, donde el alumno pueda hacer vivencia! su contacto con la materia.

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d) Generar un departamento de apoyo didácticos, sobre todo para las áreas científicas.

e) Mejorar la matrícula en preparatoria cada semestre.

Si se comparan estas dos situaciones anteriormente descritas, se puede indentificar las siguientes necesidades:

+ Se requiere el uso indiscutible de apoyos didácticos, para acercar al alumno hacia una experiencia más vivencia! con la química inorgánica.

+ Se requiere de un departamento que atienda las necesidades de los profesores que pretenden utilizar los apoyos.

+ Se requiere mejorar la imagen que el alumno tiene de las materias de química.

1.3. DEFINICION DEL PROBLEMA

1 .3.1 Enunciado del problema

¿ Qué efecto tendría el uso de apoyos didácticos como parte de una metodología de enseñanza, en el tema de Tipo de reacciones Químicas, de la materia de química inorgánica ?

1 .3.2. Delimitación del problema.

La problemática a estudiar . ocurre con el tema de Tipo reacciones químicas del programa de química inorgánica que se imparte en la Preparatoria del Campus Zacatecas.

Este tema fue elegido por la tesista, en base a la experiencia que ha desarrollado impartiendo este curso a lo largo de 6 años consecutivos. Además de que, para la tesista el área de interés se centra actualmente con alumnos del Tecnológico de Monterrey, Campus Zacatecas, y precisamente a nivel preparatoria.

Se ha observado que la mayoría de los alumnos presentan dificultad, tanto en comprensión como en resolución de problemas de algunos temas del curso, tales como nomenclatura, reacciones y estequiometría. Además, es observable el hecho de que influyen varios factores a esta problemática como son la metodología de enseñanza, la personalidad del docente, las características de los mismos estudiantes, el ambiente contextual donde se imparten estos cursos y que, de alguna, manera afectan la resolución que se le otorgue al

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planteamiento del problema. Estas variables serán controladas a través del propio diseño del experimento, para así dejar únicamente la relación principal: apoyos didácticos como parte de la metodología y efectos sobre el tema de Tipo reacciones químicas.

1.4 JUSTIFICACION DEL TRABAJO

La experiencia docente, que a lo largo de 6 años ha desarrollado la tesista, permitió identificar algunas situaciones que afectan el proceso de enseñanza­aprendizaje en la materia de química inorgánica. Esta deficiencia, que se refleja en altos índices de reprobación y apatía por la misma, tiene diversas causas. Una de las más importantes a considerar que ha influido sobre este aspecto, ha sido la forma tradicional de impartirla, es decir, el alumno tiene pocas experiencias que podrían generarse entre los fenómenos que ocurren cotidianamente en su entorno y los temas que contiene el curso, dirigiendo el proceso de enseñanza sólo a la parte teórica desvinculando al alumno con su realidad social.

Este trabajo adquiere relevancia cuando se percibe, por un lado, la falta de un departamento de apoyo al profesor, donde se pueden generar los apoyos didácticos, y por el otro lado, el poco uso de los materiales didácticos adaptados a la metodología propia de cada profesor en el área de química donde los alumnos, desmotivados por la ausencia vivencia! con el mundo que los rodea a través de la misma, muestran índices de reprobación elevados, por lo que en muchos casos, se inclinan por carreras que no tienen nada que ver con la materia.

Los principales beneficiados del uso de la metodología que incluya el paquete de apoyos didácticos serían; a) los alumnos mejorarán su nivel académico en esta área de la ciencia y su capacidad para explicar los fenómenos naturales que lo rodean, sin perder el interés por ésta, b) el propio Campus Zacatecas, ya que sus estándares académicos mejorarán, y con ello la matrícula puede verse incrementada, c) los docentes, a quienes una motivación intrínseca los llevaría a mejorar su labor como docentes al apoyarse didácticamente.

1.5. LIMITACIONES DEL TRABAJO

La muestra que se tomó para este trabajo, es un grupo de qu1m1ca inorgánica con clave PC-100 grupo único de alumnos repetidores, que estuvieron a cargo de la tesista, bajo estas circunstancias, no es posible generalizar resultados.

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Con estos resultados, únicamente se tendrá una perspectiva que pueda contribuir a mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje, dependiendo de la metodología que incluya en su estructura los materiales didácticos, para la materia de química, y adaptarla según las necesidades que surgieren para cada curso en particular del área de ciencias.

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En este capítulo se desarrollan algunos aspectos importantes de la teoría de aprendizaje, como una base para sostener el trabajo de tesis que aquí se presenta.

2.1 ¿ QUE ESTUDIAR ?

Mira y López se plantean las siguientes preguntas : " ..... ¿ Qué estudiar y , 1 1 ? " d' 1 t " , h d t d' ? como ograr o. ..... y ice, a a pregun a, ..... ¿ que se a e es u 1ar . se

debe contestar: aquello para lo cual se cuenta con mejores aptitudes, a menos que no exista una específica aversión vocacional. Esta pregunta, no obstante, lleva implícitas otras dos:

a) ¿ Cuál es la materia a estudiar ? b) ¿ Cuáles son los medios usados para aprenderla ?

Acerca del contenido de la primera subpregunta (a), puede afirmarse que los estudiantes de los países anglosajones se hallan más favorecidos que los de América Latina, por existir en esas naciones una vasta red de "orientadores profesionales" que, aún después de fijar los lineamientos generales de su orientación vocacional, les guían y asisten en la selección de las materias o temas que más les vienen para su formación cultural y profesional.

Desgraciadamente, en los países latinos todavía se rinde excesivo culto a la uniformidad y rigidez de los "programas " de enseñanza, y con ello se encajona obligadamente a todos los estudiantes de una misma carrera o profesión dentro de un plan que, en lo que respecta a sus peculiaridades personales, no les permite diferenciarse. No obstante, cabe a cada estudiante la iniciativa de procurar elegir, cuando menos, la extensión y la intensidad con que se dedica al estudio de las diversas materias o disciplinas que integran su formación.

En cuanto a la segunda subpregunta (b), se debe confesar que la mayoría de los estudiantes, sugestionada y atraída por el sedentario estudio libresco, sacrifica el verdadero saber a su afán de "pasar" en los exámenes, renunciando así a utilizar medios óptimos de ampliar sus conocimientos. Entre estos figuran la concurrencia a conferencias o cursos extraoficiales o para universitarios las visitas y discusiones con técnicos ( no docentes profesionales ), la asistencia a proyecciones, demostraciones y exposiciones de aspectos prácticos, en relación con la materia de estudio, y sobre todo, la organización

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de investigaciones modestas, en pequeños grupos de amigos, que comprueben experimentalmente las afirmaciones que contienen los textos estudiados ...... " ( Mira y López, 1967, pp. 24-28)

Luego continúan Mira y López señalando, después de estos dos pequeños análisis sobre el qué y el medio para lograrlo, el cómo lograrlo. Es decir, existen diversas técnicas que permiten obtener el máximo rendimiento en el estudio; tales técnicas han de seleccionarse, en cada caso, teniendo en cuenta el tipo psicológico del estudiante, la materia que ha de aprender y los medios de que dispone. En suma: aquí, como en todo problema biológico, no caben generaralizaciones excesivas ni afirmaciones absolutas. A continuación se enumeran los aspectos del proceso, que son:

1.- Aprehensión o captación de los datos; 2.- Retención y evocación de ellos; 3.- Elaboración e integración de los conceptos y criterios resultantes; 4.- Aplicación de los mismos a la resolución de nuevos problemas;

Mira y López hace énfasis en la primera parte del proceso, ya que en ello va implícita la idea de que los datos se asimilan mejor, cuanto mayor es el uso de vías sensoriales para su estudio. Y contínua señalando:" ..... la aprehensión de los datos, debe hacerse mediante el mayor número posible de vías sensoriales, y también desde el mayor número de planos de enfoque o percepción. La vía principal dependerá del tipo psicológico del alumno; visual, auditivo, verbal, motor, mixto, y del material que haya de ser asimilado. No obstante, hay que procurar, siempre que sea posible, dar una base motriz activa a todos los contenidos de sentido. Esto se ha de tratar de conseguir con el uso de esquemas, gráficas y diagramas, pero es aún mejor realizarlo mediante el tipo de construcción plástica tridimensional. Cuando ello sea factible, se utilizará el cinematógrafo, por ser éste un medio que asocia perfectamente los estímulos visuales, auditivos y cinéticos ...... " ( Mira y López, 1973, p. 93 ).

Cabe resaltar en este texto, la importancia que para Mira y López tiene el último aspecto del proceso, la aplicación de los conceptos adquiridos a la resolución de nuevos problemas. Por desgracia, esta fase es la más descuidada en los ámbitos educativos, y es la causa del divorcio que se observa en el mundo entre los denominados hombres de pensamiento, o teóricos y los hombres de acción o prácticos. De nada sirve el conocimiento de la verdad, si luego no se ajusta la acción vital a este conocimiento. El médico que receta a un tuberculoso pobre alimentos costosos, estancia en clima de altura y reposo, aun sabiendo que nada de ello puede cumplir el enfermo; el higienista que conoce la acción depauperante de la avitaminosis, y no lucha para evitarla en las masas; todos esos hombres se han quedado en el camino

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de la verdad, o no han tenido fe para seguir hasta su último fin. Les ha faltado esa práctica de la verdad, esa adecuación y ajuste de su ser a las ideas que caracterizan al auténtico hombre culto. Y les ha faltado eso, porque se han detenido en la tercera fase, luego que han llegado al campo de las abstracciones, sin progresar hasta la cuarta, que es precisamente la aplicación de esos criterios abstractos a las pautas de la conducta profesional individual en los aspectos siempre concretos y dramáticos de la realidad vital.

Otro comentario importante sobre este aspecto, se desprende de Ardila (1991) al señalar que el aprendizaje no es un proceso simplemente intelectual sino también emocional. El individuo tiene metas en el proceso de aprender, que deben ser claras y precisas para que sean efectivas. El maestro actúa como condicionador emocional, hace que el material adquiera una valencia positiva o negativa para el estudiante. El principal papel del maestro es hacer atractivo el material que se va a aprender, y reforzar el comportamiento apropiado del estudiante con el fin de "moldear'' su comportamiento en la dirección adecuada.

2.2. ¿ QUE ES EL APRENDIZAJE ?

Sobre la pregunta clave de este apartado, es decir, sobre el concepto de aprendizaje, se pueden encontrar varias acepciones, que de alguna manera responden de acuerdo a la corriente a la que pertenezca, quien trate de definirlo.

Según Heredia? " ...... todas las definiciones de aprendizaje implican que éste es un cambio , ya sea de la conducta o de las estructuras cognoscitivas, y que dicho cambio es relativamente estable y se deba a la experiencia pasada.

Así, se tiene que la definición señala que no deben considerarse como aprendidos los cambios pasajeros o momentáneos ni los que se deben a causas ajenas a la experiencia, como los motivados por el instinto, la maduración, las enfermedades, etc ..... " (Heredia, 1983 p. 19 )

Ausubel ( 1990 ) cuestiona la diversidad en los tipos de aprendizaje, y menciona que gran parte de la confusión acerca de la naturaleza del aprendizaje refleja el hecho de que, durante mucho tiempo, la mayoría de los psicólogos han tendido a incluir muchos tipos de aprendizaje cualitativamente diferentes en un solo modelo explicativo. Se ha supuesto que " la naturaleza del cambio al que se llama aprendizaje debe ser en algún sentido fundamental siempre la misma, independientemente de lo que se esté aprendiendo; pero.. .. . si bien la verificación de leyes generales es con seguridad un objetivo deseable, la suposición de que el tipo de cambio de la capacidad que se está

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estudiando es siempre " casi la misma" , quizá carezca de justificación ¿ Cuánta semejanza hay en realidad entre el tipo de cambio representado por el aprendizaje del niño que dice su primera palabra y el representado por el aprendizaje del niño, más experimentada, que lee frases impresas ? ¿ O entre aprender a distinguir triángulos de rectángulos y aprender a demostrar que la suma de los ángulos internos de un triángulo es igual a un ángulo recto? ¿ Cuánta semejanza existe entre el aprendizaje de " hechos" nuevos, de un libro de texto, por parte de un estudiante principiante de química y el aprendizaje de "hechos" nuevos por parte de su profesor de química, que los extrae de una revista técnica ? Todos éstos son seguramente ejemplos de aprendizaje; es decir, involucran un cambio de capacidad que puede inferirse por comparación de ejecuciones del tipo antes y después. ¿ Pero hay en todos el mismo tipo de cambio? ..... " ( Ausubel, 1990 pp. 308-309)

" ..... A pesar del énfasis prevaleciente en las semejanzas fundamentales de los procesos correspondientes a varias situaciones de aprendizaje, los investigadores de éste han reconocido siempre ciertos "tipos" de aprendizaje. Hay "aprendizaje por ensayo y error", "aprendizaje de discriminación" , "aprendizaje de conceptos", y así por el estilo .... Pero estas variedades de aprendizaje han tendido a identificarse con ciertos tipos de situaciones de estímulo generadas por equipo o materiales determinados, como el aparato de presionar la palanca, o el tambor de memoria en el caso de las sílabas verbales, o el laberinto con puntos de elección. La tendencia no ha sido la de distinguir estos tipos de aprendizaje en términos del tipo de cambio de capacidad que implican.

La existencia de ejecuciones diferenciables como resultado del aprendizaje conduce normalmente a inferir que por medio del aprendizaje se establecen diferentes tipos de capacidades; ... la indentificación de estos tipos diferentes de ejecución, junto con los tipos diferentes de capacidad que implican, sugieren que tiene que haber muchas clases diferentes de aprendizaje. Y, de ser así, habrá que suponer que existe un número igual de condiciones de aprendizaje efectivo que se correspondan con cada variedad. Una teoría de la enseñanza no puede alcanzar, pues, su utilidad máxima si se ocupa exclusivamente de las condiciones generales de todas las clases de aprendizaje. En lugar de ello, tal teoría debería ocuparse individualmente de cada uno de los tipos de aprendizaje ..... " (Gagñé, 1967 pp. 296-300 ).

Heredia ( 1983 ), también hace alusión en su obra, al hecho de que existe mucha discusión en lo que se refiere a las clases de aprendizaje, pero si se toma en cuenta los elementos de la definición citada anteriormente, se tiene que el aprendizaje puede presentarse, principalmente, en las siguientes cuatro áreas:

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* Manejo de información * Desarrollo de habilidades * Adopción de actitudes y valores * Desarrollo de hábitos.

Con el desglose de los puntos 2.1 y 2.2, surge la necesidad de tratar el punto referente a las Teorías de aprendizaje.

2.3. ¿ QUE ES UNA TEORIA DEL APRENDIZAJE ?

Según Heredia " ..... una teoría es una explicación sistemática de un fenómeno determinado, por lo que una teoría del aprendizaje es el conjunto de razonamientos que, de manera coherente y unitaria, explican los problemas relacionados con el aprendizaje.

Las interrogantes más importantes para cualquier teoría del aprendizaje son las mismas preguntas que suelen formularse las personas comunes y corrientes acerca de ese fenómeno, por ejemplo:

* ¿ Cómo se aprende ?

* ¿Cuáles son los límites del aprendizaje?

* ¿ Por qué se olvida lo aprendido ? ..... " ( Heredia, 1983 p. 19 )

En Ausubel ( 1990 ) , se hacen referencias importantes sobre la adquisición de conceptos, un punto clave en el desarrollo académico e intelectual de los alumnos en edad escolar. Ausubel menciona que los conceptos constituyen un aspecto importante de la teoría de la asimilación debido a que la comprensión y la resolución significativa de problemas dependen en gran parte de la disponibilidad en la estructura cognoscitiva del alumno. Es también obvio que los seres humanos interpretan experiencias perceptuales "en crudo" en función de los conceptos particulares de sus estructuras cognoscitivas y que los conceptos, constituyen la base, tanto del aprendizaje de proposiciones por recepción significativa, como de la generación de proposiciones relativas a la resolución significativa de problemas.

Durante los años preescolares y los primeros de la escuela primaria, los conceptos se adquieren principalmente a través de un proceso significativo de formación de conceptos orientado a la hipótesis. Los conceptos cotidianos más simples y perceptiblemente fundamentados se adquieren relacionando los atributos de criterio descubiertos con la estructura cognoscitiva después de haber sido relacionados con los muchos ejemplares particulares de los cuales

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se derivan. Durante los últimos años de la escuela pirmaria, son necesarios apoyos concretos y empíricos ( ejemplos tangibles, perceptibles o verbales de los atributos ) para la asimilación de conceptos. Este último proceso ocurre cuando los atributos de criterio del concepto se presetan, por definición o con base en el contexto, y luego se relacionan directamente con la estructura cognoscitiva del alumno ( conceptos secundarios ). Finalmente, al empezar el periodo de los estudios secundarios, el alumno puede soslayar estos apoyos al relacionar directamente los atributos de criterio presentados a su estructura cognoscitiva.

Entre más edad se tiene, los conceptos tienden: 1. a consistir más en abstracciones del más alto orden; 2. a exhibir más precisión así como diferenciación; 3. a ser adquiridos principalmente por asimilación de conceptos y menos por el proceso de formación de los mismos ( excepto en las personas creativas, la formación de conceptos es un fenómeno relativamente raro después de la edad de las operaciones lógicas abstractas ); y 4. a ir acompañados de la conciencia de las operaciones de conceptualización involucradas.

Aprender un concepto nuevo, tanto o más depende de las propiedades existentes de la estructura cognoscitiva, del estatus del desarrollo general del alumno y de su capacidad intelectual, como de la naturaleza del concepto, y de la manera como es presentado.

La formación de conceptos consiste, esencialmente, en un proceso de abstraer las características comunes y esenciales de una clase de objetos o acontecimientos que varían contextualmente, en otros aspectos que no atañen al criterio o a lo largo de dimensiones aparte de la que se está explorando. Por lo común, estas "características comunes" no son elementos discretos compartidos por cierto número de patrones de estímulo, sino que son configuraciones comparables o conjuntos de relaciones. Los procesos psicológicos componentes que intervienen en la forma más avanzada de la formación de conceptos incluyen, más o menos, la siguiente secuencia:

1.- El análisis discriminativo de diferentes patrones de estímulo.

2.- La formulación de hipótesis relativa a los elementos comunes abstraídos.

3.- La comprobación subsecuente de estas hipótesis en situaciones específicas.

4.- La designación selectiva de entre ellos, y una categoría general o conjunto de atributos comunes, bajo los cuales pueden incluirse con éxito todas las variantes.

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5.- La relación de este conjunto de atributos con las ideas de afianzamiento pertinentes de la estructura cognoscitiva.

6.- La diferenciación del concepto nuevo de los conceptos relacionados y previamente aprendidos.

7.- La generalización de los atributos de criterio del concepto nuevo a todos los miembros de la clase, y

8.- La representación de nuevo contenido categorial por medio de un símbolo linguístico que concuerde con el empleo convencional.

En la formación de conceptos, el alumno genera hipótesis o proposiciones de resolución de problemas, que tienden a definir los atributos de criterio abstraídos del concepto que se va a aprender. Para que sea potencialmente significativa, cierta hipótesis debe incorporar una relación de medios a fines; esto es, los atributos de criterio establecidos en forma de hipótesis deben ser ilustrables en los ejemplares específicos. El proceso real de confirmar explícitamente o no, que tal es el caso, ocurre durante la comprobación de la hipótesis. Por último, los atributos confirmados se relacionan con ideas pertinentes de la estructura cognoscitiva y, por consiguiente, se convierten en significativos, esto es, constituyen el significado del concepto después de que han sido internalizados.

2.4. ALGUNOS PRINCIPIOS DE APRENDIZAJE

Heredia ( 1983, pp. 20 ) resume algunos principios de aprendizaje de algunas teorías importantes.

Principio del reforzamiento ( teoría asociacionista )

El reforzamiento favorece al aprendizaje. Este princ1p10 constituye la concepción esencial de las teorías asociacionistas e implica que el ser humano y, en genera, casi todos los organismos aprenden las conductas que les reportan consecuencias agradables o dicho de otro modo, las conductas que les son recompensadas. El término con que se designa esto, alude al reforzamiento de la asociación estímulo- respuesta que se establece cuando a ésta última le sigue una recompensa.

En un material de autoinstrucción, para que pueda aplicarse al principio del reforzamiento, es necesario cumplir con otros tres principios que podríamos considerar como secundarios o subyacentes a éste:

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* El de la participación activa

* El de la micrograduación de la dificultad

* El de la verificación inmediata

El principio de la participación activa postula que el alumno debe hacer precisamente aquello que se espera que aprenda, ya que para que haya recompensa es necesario que existan conductas observables por recompensar.

En la educación escolarizada, las recompensas proporcionadas son, por lo general, de tipo social; premios, alabanzas, señales de aprobación, buenas calificaciones, pero cuando se trata de situaciones de enseñanza-aprendizaje en las que el alumno debe estudiar solo, sin la presencia física del maestro como es el caso del estudio de textos de autoaprendizaje, entonces la recompensa puede llegar al estudiante al comprobar que proporcionó una respuesta correcta a determinado estímulo. Esto da lugar a los otros dos principios secundarios, el de la micrograduación de la dificultad, donde se asegura que el estudiante proporcione, siempre la respuesta correcta y el de la verificación inmediata que asegura al estudiante si efectivamente acertó.

Principio de la actividad propositiva ( teorías cognoscitivistas )

Se aprenden mejor las actividades realizadas intencionalmente. De acuerdo con este principio, para que una conducta se aprenda no basta simplemente con realizarla, es necesario llevarla a cabo en forma intencionada. Por ejemplo, si alguien repite una canción con la intención expresa de memorizarla, lo más probable es que la aprenda; en cambio, es más difícil que las canciones se aprendan por el simple hecho de repetirlas mientras las transmiten por radio, sin tener, al hacerlo ningún propósito.

Principio de la organización por configuraciones globales

La organización de la información dentro de un contexto favorece el aprendizaje. Este principio alude a la proposición esencial de las teorías cognoscitivistas, según la cual, el aprendizaje ocurre cuando la persona logra reorganizar en su mente los elementos de una información, adecuándolos a su propia estructura mental. Es evidente que en esta reorganización desempeña un papel muy importante el contexto, puesto que éste da a la información gran parte de su significado.

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Principio de la retroalimentación

El conocimiento de los resultados de la propia actividad favorece el aprendizaje. En la práctica, este principio puede confundirse con el principio de verificación inmediata, puesto que ambos suponen el conocimiento de los resultados. Sin embargo, en la retroalimentación, el estudiante no sólo recibe la indicación de que se respuesta estuvo mal, sino que también se le indica el por qué; es decir, en qué consistió su error, cuál regla aplicó mal, qué elementos no consideró, cuál relación olvidó, etc ... O en el caso de que su respuesta sea la correcta, además de confirmárselo, se subrayan los detalles que debió haber tomado en cuenta al brindar ésta. De esta manera, la retroalimentación contribuye a modelar la estructura mental que el estudiante va modificando durante el aprendizaje. En la retroalimentación , el estudiante recibe información sobre los errores que cometió, de manera tal que los evite en lo futuro.

Estos principios, que proponen las teorías mencionadas, pueden aplicarse tanto al aprendizaje de conceptos, como el aprendizaje de procedimientos, que aunque son dos aspectos diferentes, no se pueden considerar aislados uno del otro en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

2.5 APRENDIZAJE DE CONCEPTOS V DE PROCEDIMIENTOS

Es importante describir algunos aspectos básicos en el proceso de aprendizaje como lo son:

2.5.1. Aprendizaje de conceptos

Castañeda establece, claramente, los elementos claves tanto en el aprendizaje de conceptos como en el de procedimientos. Señala que " .... . sin duda alguna, podría parecer trivial mencionar el importante papel que la explicación científica en la enseñanza de la ciencia juegan los conceptos; pero, de cualquier manera, no puede pasarse por alto. El aprendizaje de la mayoría de las ciencias implica la enseñanza de un sistema conceptual que ordene al universo en clases distintivas de valores, objetos y fenómenos. Sin embargo, a pesar de ser imprescindible, el aprendizaje conceptual se asimila generalmente con dificultad, pues no siempre es fácil lograr el tránsito de las cosas concretas y sencillas, a modelos abstractos de complejidad creciente.

Los conceptos se han definido como: a) una regularidad de eventos reales que se pueden describir; b) como reglas de clasificación que permiten agrupar a los objetos según cierta clase de notas; c) como formas lógicas que

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caracterizan a toda una clase de objetos agrupados por uno u otro rango, o d) como respuestas comunes ante una clase de estímulos. Cada definición dada al concepto proviene de la explicación de algunas de las teorías contemporáneas acerca de cómo adquiere el individuo conceptos. Algunas de tales teorías se orientan basándose en la formación de asociaciones; esto es, mediante un aprendizaje gradual el individuo va formando ligas entre los aspectos principales de diversos estímulos y la respuesta. Otras teorías señalan que el aprendizaje es súbito y que, en realidad, un concepto no se adquiere mediante asociaciones, sino a través del escrutinio; o sea que adquirir un concepto es cuestión de ir probando distintas probabilidades o hipótesis todas a un tiempo o una a la vez, hasta descubrir la correcta ..... " ( Castañeda, 1982 p. 36 ).

Una tercera posición según Castañeda " ...... considera a los procesos mediacionales ( actividades o estimulaciones internas del sujeto ) como una función importante en la cadena que comienza con un estímulo externo y termina con un movimiento manifiesto o respuesta.

Existen cuatro elementos básicos en el aprendizaje significativo de los conceptos:

a) Enseñanza de la intensión del concepto

La intensión de cualquier cosa señala la fuerza, la vehemencia, la nota característica de algo; de ahí se desprende que en el aprendizaje de conceptos intensión se refiera a las propiedades características del concepto, las que lo definen. Así, enseñar la intensión significa proporcionar una regla o un enunciado en que se describan las características que definen a la clase y caracterizan a cada uno de sus miembros. Estas características se denominan atributos críticos o propiedades definitorias, porque atienden a los aspectos pertinentes de una situación; a los rasgos distintivos que hacen que un objeto, valor o evento, sea lo que es y no otra cosa. En otras palabras, connotan al conjunto de elementos representados por el concepto clase.

De este modo, una definición se construye cuando se prescinde del sinnúmero de notas particulares de los objetos de una serie, y sólo se escogen las notas comunes, de tal suerte que la definición sirva de criterio de decisión que permita determinar, fácilmente y sin ambigüedad, si un objeto pertenece o no a una clase dada ..... " ( Castañeda, 1982 p. 38 )

Las notas características se unen a través de relaciones, y tanto la manera como el modo en el que se relacionan se describen mediante una regla de clasificación:

C= R ( X, y, z ..... )

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que puede adoptar, por ejemplo, la forma conjuntiva ( conceptos multidimensionales ):

El acero es oxidable y maleable.

C= R (X+ y)

en la que se presentan dos o más atributos simultáneamente.

Si en cambio se tiene una definición del tipo:

Un elector elegible es un residente y/o un propietario de bienes y raíces.

C= R ( X o y)

la regla de clasificación sería disyuntiva, porque implica un atributo y/o cualquier otro.

Ahora, si lo que se define es un concepto en el que las características críticas se relacionen entre sí, como es el caso de la gran mayoría de conceptos científicos, se dice que el concepto o la regla de clasificación es relacional:

Si se coloca en un ácido papel tornasol azul, entonces el papel tornasol se volverá rojo.

C= R ( x --->y)

Ahora bien, Castañeda considera la importancia de los conceptos a través de su definición, por lo que expresa lo siguiente:

¿ Cómo definir un concepto?

" ..... Un aspecto importante en esta tarea es atender a la exactitud linguística de los términos. No es posible la enseñanza intencional del concepto a partir de proposiciones construidas con vaguedad, ya que en tal caso no pueden establecerse definiciones claras. La definición:

Un burgués es un ciudadano de la clase "acomodada".

no permite determinar en que casos se aplica el concepto y en cuáles no; puede ser que en un empresario aparentemente "acomodado" viva en una

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avaricia tal que aparente más pobreza que opulencia; el término, "clase acomodada " no es, pues, preciso.

De cualquier modo, para asegurar la claridad del significado de la definición, han de ser mínimas la vaguedad, la ambigüedad y la oscuridad de los términos.

Ahora bien, quienes se ocupan de la corrección sintáctica y semántica de las definiciones científicas y técnicas se topan con un problema adicional a la exactitud linguística de las mismas: la inconstancia. Las definiciones no son perenes, dado el constante incremento informativo que resulta de las investigaciones, las reglas que circunscriben a un concepto, muchas veces tienen una vigencia temporal. A medida que aumenta nuestro conocimiento y nuestra concepción teórica, una definición es reemplazada por otra.

Ya sea que se describa el significado aceptado de un término en uso, o que se asigne por estipulación un nuevo significado a un concepto dado, la función de la definición es delimitar siempre el concepto.

Ahora bien, en el análisis del aprendizaje por interés pedagógico, y en la formulación de las definiciones, la formalidad y el rigor de su estipulación puede variar mucho ...... " ( Castañeda, 1982 p. 44 )

A veces es útil delimitar el concepto por medio de una definición tan estricta como la definición lógica ( por género próximo y diferencia específica ) :

Triángulo significa polígono de tres lados.

o bien, puede ser tan empírica, sistemática y casual como la siguiente definición científica:

Una barra de hierro o acero se denominará imán, si sus extremos atraen las limaduras de hierro y éstas se adhieren a ellos.

Otras veces puede presentarse una explicación más amplia e informal que la definición científica.

• Un aspecto que puede tomarse en cuenta para decidir qué tipo de definición

usar, es el dominio que el alumno, a quien se dirige la enseñanza, tenga del nuevo material. Si cuenta con conocimientos pertinentes de mayor generalidad o menor particularidad que puede integrar a las nuevas ideas, entonces es útil, por ejemplo, la definición lógica por género próximo y diferencia específica, ya ejemplificada aquí.

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Se presentan dos alternativas: una y la más frecuente, es que el alumno posea una idea más amplia del concepto ( por ejemplo número con respecto "número irracional" ) en cuyo caso se iniciaría la explicación definitoria con la idea general, ya familiar al alumno, para después detallar y apuntar, las diferencias. La otra alternativa, muy poco común en el ámbito de la enseñanza, es que a partir de las ideas particulares ya establecidas, se organice el material inductivamente para llegar a la síntesis del concepto.

En el caso, no poco usual, de que no exista en el alumno, o se presuma que no exista, alguna idea próxima ( ni más particular, ni más general ) con la cual relacionar el contenido, puede recurrirse a lo que se denomina "aprendizaje combinatorio": los nuevos conceptos se relacionan intencionalmente con ideas diferentes aprendidas con anterioridad que por su congruencia general pueden emplearse análogamente. Desde luego esto ya conduce a una elaboración que va más allá de lo que se considera una definición, y quizá sería más adecuado denominarla "explicación por analogía."

b) Enseñanza de la extensión del concepto

Consiste en proporcionar la extensión del concepto, presentar al alumno un conjunto de elementos ( o una muestra representativa de ellos ) sobre los cuales se puede aplicar el criterio enunciado por la definición.

Con frencuencia, erróneamente, se piensa que se ha adquirido un concepto cuando se es capaz de verbalizar el enunciado que lo define. Evidentemente, uno de los indicios del dominio es la comprensión de la definición; pero no es suficiente, porque generalmente lo que el alumno aprende es a "memorizar palabras ordenadas de una cadena verbal".

En el manejo del teorema de Pitágoras: el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos, es probable que sólo se recuerden tres fases ordenadas: "el cuadrado de la hipotenusa", " es igual a", "la suma de los cuadrados de los catetos". De igual modo, es común que se automaticen infinidad de proposiciones. Queda, pues, el problema de saber cuándo y dónde se aplican.

Otro indicio de cómo se minusvalúa la importancia del ejemplo, es el hecho de que, comúnmente, se proporcionan sólo uno o dos ejemplos para ilustrar el concepto. La necesidad de aprender la extensión es obvia: hay que eliminar esa tendencia tan generalizada, de vincular las cosas a lo individual; un buen método de entrenamiento para ello es el aumento progresivo de objetos por clasificar, de modo que la enseñanza de la extensión en el aula represente realmente a la experiencia cotidiana. La función del ejemplo no es entonces ilustrativa, sino constructiva; porque propicia la construcción de la clase y da

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lugar a las generalizaciones que son la base del aprendizaje.

Ahora bien, no siempre es fácil proporcionar la extensión conceptual. Cuando se pretende que el alumno asimile conceptos tan vastos como "metal", "número" o "estrella", cuya extensión es infinita, basta con presentar una muestra representativa de los miembros de la clase agrupados en subclases:

La representatividad de ese concepto, básico a la vez que elemental, que es "animal vertebrado" se ilustra mejor en A que en B.

A

Animal vertebrado

Anfibios ( rana, sapo )

Aves ( paloma, colibrí)

Peces ( carpa, salmón )

Mamíferos ( perro, mono)

Reptiles ( cocodrilo )

B

Animal vertebrado

Ave zancuda

Ave silvestre

Ave del paraíso

Bagre

Ballena

Barracuda

Boa

Colibrí

Por último, en la presentación de los ejemplos hay que procurar variar los datos más llamativos de la superificie ( como el color, la forma, la magnitud, la posición de los objetos, etc .. ) que no forman parte de las notas invariables, pero pueden confundirse con criterios de clasificación por ser tan ostentibles:

Finalmente se hacen sugerencias para seleccionar los ejemplos:

* El total de los ejemplos debe cubrir el campo del concepto en todas sus dimensiones ( hay que recordar que si la extensión es muy grande, puede agruparse en categorías).

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* Presentar ejemplos marginales que limiten al concepto.

* En la medida de lo posible, procurar iniciar con ejemplos que sean familiares al alumno.

* Utilizar ejemplos que aíslen o enfaticen el atributo dominante y varíen las características no críticas.

* No ejemplo se refiere a lo que el concepto no es, a las instancias negativas.

Anteriormente, se suponía que la utilización de ejemplos en la enseñanza conceptual era más útil que la inserción de no ejemplos; pero investigaciones recientes han demostrado que la situación es más compleja de lo que se pensaba.

Obviamente, a un sujeto que aprende un concepto le es mucho más fácil ejercitarse en proporcionar los ejemplos positivos del mismo, que en ofrecer los negativos; sin embargo, la presentación de los no ejemplos ha probado ser valiosa para delimitar la extensión de la clase, es decir, demarcar su contexto. Así, aunque en la aplicación cotidiana se utilicen con más propiedad ejemplos positivos, el factor de decisión o punto de partida que se utiliza en la enseñanza para identificar conceptos, es precisamente la instancia negativa.

Desde luego, esto no significa que se enseñe a inferir conceptos únicamente alrededor de ejemplos de lo que el concepto "no es", porque podrían surgir problemas debido a la falta de habilidad en esta experiencia ( imagínese el resultado de utilizar círculos o hexaedros, para enseñar el concepto de triángulo).

Donde puede ser más necesaria la utilización de no ejemplos es en la enseñanza de conceptos entre cuyas propiedades la relación sea más compleja ( ya que en los casos más comunes, donde el aprendizaje consiste únicamente en identificar atributos de conceptos unidimensionales o conjuntivos, será más eficiente el uso de ejemplos positivos, sin que por esto se subestime el valor de los negativos, en cuanto a la delimitación del concepto).

c) Enseñanza del término ( la palabra o la expresión)

Algunos autores indican que es preferible proporcionar la enseñanza del término cuando se ha logrado la generalización del concepto. La expresión que designa al concepto es importante, porque facilita la comunicación y

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fusiona en un solo nombre toda la serie de experiencias que se tienen con los diferentes miembros de una clase; manejar el término implica el manejo conjunto de la generalización y la discriminación.

Desde el punto de vista de la enseñanza, son importantes aquellos aspectos del término que permitan que éste sea aprendido en forma significativa; esto es, la etimología, la sinonimia y la antonimia.

Para facilitar la comprensión del término es conveniente conocer su origen, su procedencia. La etimología estudia la verdadera significación de las palabras mediante el conocimiento de su estructura, sus orígenes y transformaciones.

Inflación----> etimología del latín inflatio, mosis: acción o efecto de inflar.

Los sinónimos son también un elemento valioso, porque complementan en parte la definición y ayudan a explicar el significado de las palabras a la vez que facilitan la adquisición del término, puesto que proporcionan otra forma de referirse al mismo objeto.

Sin embargo, no siempre es posible emplear todos los sinónimos de un mismo término como elementos exactamente equivalentes y sustitutos de éste.

Por ejemplo, los sinónimos de "país": región o territorio, nación, patria, se emplean diferencialmente, puesto que la región es un parte del territorio; en geografía una región puede abarcar a más de un país ( región ecuatorial, región polar, región desértica), en tanto que la patria alude al sentimiento que el propio país suscita.

El empleo de los sinónimos depende en última instancia del criterio de quien los usa, y decide bajo qué circunstancias es conveniente su aplicación.

La antonimia se refiere al uso de vocablos que expresan ideas opuestas o contrarias. La oposición significativa entre los términos, ayuda a precisar el valor exacto de las palabras".

d) Enseñanza de la posición jerárquica.

Cuando la enseñanza de un concepto implica el aislamiento total de éste, el concepto pierde parte de su significado. El conocimiento de un concepto incluye el conocimiento de su posición en una estructura cognoscitiva. Usualmente, para enseñar un concepto X, se presenta antes el concepto que lo antecede y después el que le sigue; pero siempre se hace explícita esta jerarquía ante el alumno.

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La posición jerárquica de un concepto se refiere a la ubicación del mismo dentro de una estructura del conocimiento, y al establecimiento de sus relaciones con los conceptos vecinos. En el análisis del aprendizaje, la posición jerárquica es la representación gráfica de la relación que guarda el concepto con otros conceptos aledaños. Se construye representando el concepto supraordinado ( aquél del que proviene el concepto en cuestión), los coordinados (los que provienen del mismo concepto supraordinado ), y los subordinados ( los que se desprenden de él). Dicha representación ayuda a proporcionarle al alumno un marco de referencia y a lograr una configuración global. Se recomienda que en caso de no poder efectuarse el análisis y de no tener muy clara la jerarquía de un concepto, formúlense las siguientes preguntas:

¿ El concepto X es más universal que el Y ? ( clase supraordinada )

¿ El concepto X es más particular que el Y ? ( clase subordinada)

¿ El concepto X no es más general ni más particular que el Y ? ( clase coordinada )

e) Enseñanza de las convenciones

Convención significa ajuste o concierto entre dos o más personas o entidades. El conocimiento de las convenciones que utilizan los especialistas en las diversas disciplinas ayudan al alumno a conocer las formas y los medios característicos para tratar y presentar los datos. Los términos equivalentes a convención sería: acuerdo, trato, convenio.

En general , las convenciones son explicaciones adicionales que se proporcionan al alumno y que no incluyen la definición del concepto y pueden referirse a :

1.- Formas de representación: esquemas, diagramas, siglas, lenguaje simbólico, fórmulas, valores, palabras etc ...

2.- Formas de medición: unidades e instrumentos, o a algún otro dato equivalente.

Algunos ejemplos serían:

- Los símbolos utilizados en química para representar algunos de los elementos

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- El vocabulario convenido en las matemáticas está formado por símbolos tales como; x, y, %, # etc ...

Aunque parece simple la enseñanza de un concepto, para las ciencias implica todo un sistema conceptual, y esto es relevante señalarlo ya que se asimila con dificultad por parte de los alumnos. En el punto anterior se describen algunas consideraciones claves para el aprendizaje de conceptos.

2.5.2. Aprendizaje de procedimientos

La enseñanza de la ciencia implica aprendizaje teórico y aprendizaje práctico. En la educación académica se parte de la idea de que la función de la instrucción es tanto la impartición del saber como del saber hacer, de modo que el estudiante al terminar el ciclo cuente con conocimientos y habilidades. Ahora bien, la división que aquí se efectúa entre aprendizaje de conceptos y aprendizaje de procedimientos es, de hecho, una clasificación arbitraria, pues en la vida real difícilmente se desvincula un proceso del otro. Sin embargo, para propósitos de planeación y organización es conveniente realizarla, porque los elementos de dominio cambian de un proceso a otro.

Una diferenciación necesaria en la enseñanza consiste en establecer a cuál de los campos de estudio, teórico o práctico, corresponde un punto dado.

Es fácil determinar, por ejemplo, que para "describir los bienes y servicios económicos de una comunidad" se necesita del aprendizaje de un concepto, y que para "resolver operaciones algebraicas" se requiere del aprendizaje de un procedimiento que involucra conceptos. Esta es una clasificación que a menudo se hace mediante una simple apreciación intuitiva y de manera automática. Sin embargo, establecer explícitamente la diferencia entre el aprendizaje del concepto y el aprendizaje de un procedimiento es una tarea bastante compleja; mientras que el aprendizaje de un concepto implica una experiencia de aprendizaje de adquisición, el aprendizaje de procedimientos implica una experiencia de aprendizaje de aplicación.

Podría argumentarse que esta diferencia no es privativa de este último, ya que la "aplicación" en el sentido taxonómico de Bloom también se da a nivel conceptual; pero en el caso de procedimientos se trata de la aplicación de métodos generales de acción que siguen un orden ya establecido con respecto a un fin común.

El criterio es mucho menos claro que el que permite distinguir intuitivamente la teoría de la práctica, y no existe todavía un acuerdo general para trazar la línea divisoria; por lo general, se entiende que mientras que uno se refiere al

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"saber", el otro se refiere al "saber hacer". No es lo mismo describir los métodos de purificación que llevar a cabo la purificación de una sustancia, puesto que este tipo de actividad corresponde a la ejecución de una tarea o procedimiento.

En seguida se presentan al lector un intento de diferenciación entre conceptos y procedimientos.

1.- CONCEPTO: ( teoría, información, algoritmo de indentificación). Es una abstracción de las propiedades comunes que presentan diversos elementos.

2.- PROCEDIMIENTO: ( práctica, operación, algoritmo de transformación ). Es una tarea determinada que implica la realización de métodos, procedimientos que se siguen en la ciencia para hallar la verdad y enseñarla; técnicas distintas, aplicaciones de los métodos y procedimientos, fases de una técnica.

El campo de estudio de un concepto abarca la descripción de unidades de información, tales como hechos específicos, clases, procesos, métodos, sistemas, etc ... del dominio cognoscitivo, mientras que, el campo de estudio de un procedimiento abarca la ejecución de métodos, técnicas, procedimientos, estrategias, operacionales, etc .. , del dominio motor o cognoscitivo.

APRENDIZAJE DE UN CONCEPTO. Tiene lugar cuando:

-Se conoce el término y las expresiones equivalentes con que se designa al concepto.

- Se conoce el criterio que define al concepto.

-Se ubica dentro de una estructura lógica ( posición jerárquica con respecto a otros conceptos).

APRENDIZAJE DE UN PROCEDIMIENTO. Tiene lugar cuando:

-Se pueden llevar a cabo todos los pasos de la tarea ( tareas iniciales intermedias, finales y alternativas ) en forma ordenada y precisa. Esta forma la determina un experto en la materia.

- Se conocen las situaciones pertinentes de aplicación.

- Se conocen vías alternativas.

El aprendizaje de un procedimiento casi siempre requiere del aprendizaje

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teórico, pero no en todos los casos.

En suma, en cuanto a conceptos se refiere, implica la adquisición de información, principios teóricos o aspectos cognoscitivos.

En cuanto a procedimientos se refiere, implica la aplicación de actividades prácticas u operativas y/o la utilización de la información.

Los elementos de la enseñanza de un procedimiento o tarea, no son radicalmente diferentes de aquéllos de la enseñanza de un concepto, ya que tanto unos como otros promueven en el alumno la generalización y la discriminación. Estos son:

a) Requisitos.

El primer paso consiste en establecer los requisitos necesarios para el desarrollo de la tarea; o sea que los conocimientos o conductas que el alumno ya posee o debiera poseer antes de iniciar el procedimiento. También se denominan conductas de entrada.

Por ejemplo, el conocimiento de la "estructura celular'' es indispensable para poder llevar a cabo el estudio de "fisiología celular''.

¿ Por qué es necesario establecer requisitos ? Un análisis del aprendizaje de un procedimiento indica que no es posible realizar una tarea si no se cuenta con las bases ( teóricas o prácticas ) que hacen factible el inicio de la misma. Es importante entonces su identificación, porque pueden contribuir al logro de la tarea u obstaculizarla.

b) Situaciones o restricciones

El segundo paso consiste en establecer el conjunto de situaciones y restricciones bajo las cuales se llevará a cabo.

Las situaciones pueden agruparse en dos categorías principales: estímulos y contextos de aplicación.

En este caso se considera el estímulo como señal que indica la ocasión en que se debe dar la respuesta.

Esta situación está representada por cualquier indicio que señale el principio de una actividad.

Las restricciones pueden incluir las siguientes modalidades.

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1.- La primera restricción es la que informa al alumno de los materiales con que puede contar para llevar a cabo el procedimiento. Se refiere a los materiales, aparatos o equipos específicos de cada materia, y no a los elementos de apoyo didáctico que se emplean en la enseñanza de cualquier disciplina. Cuando se requiere realizar la prueba del poder germinativo de una semilla, los materiales necesarios son un bramante sin afilar, 1 O bolsitas de papel encerado de 2X3 cm, etc ..

2.- Otra restricción es la que señala las reglas convenidas, o lo que comúnmente se conoce como "reglas del juego" ( convenciones, acuerdos, precauciones ).

A continuación, se dan las convenciones que se utilizan en geografía cuando se lleva a cabo registro metereológico.

Los datos se colocan bajo los siguientes rubros:

FECHA / HORA/ TEMPERATURA! ESTADO/ VIENTO/ LLUVIA DEL CIELO

Las reglas convenidas son:

* Si se cuenta con los instrumentos necesarios ( termómetro, pluviómetro, etc .. ) se anotarán las puntuaciones exactas usando gráficas de temperatura­hora, lluvia-hora, etc ..

* Si no se dispone de termómetro se anotará, por ejemplo: mucho calor, calor, calor moderado, fresco, frío, muy frío.

Finalmente, las restricciones son útiles también para señalar las excepciones o los casos en que no se aplica el procedimiento.

c ) Secuencia de operaciones

El aspecto más importante en la enseñanza de un procedimiento es el determinar la secuencia de las operaciones que aquél implica. La secuencia puede resultar complicada o sencilla, de acuerdo con las dificultades que se presenten. A menudo se elabora una lista de las actividades que constituyen la tarea, pero la mayoría de las veces no se hace explícitamente ni de una manera sistemática.

El análisis consiste en desglosar la tarea final en todos los componentes necesarios para su ejecución, ordenándolos rigurosamente en un contínuo.

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Una secuencia de operaciones es, de hecho, una cadena de estímulos y respuestas donde el estímulo inicial provoca una respuesta que lo modifica; el nuevo estímulo ( modificado) provoca una nueva respuesta, y este proceso se continúa hasta que el estímulo final no provoque ninguna respuesta específica por ejemplo, cuando se desea fotografiar la trayectoria de las estrellas la operacionalización es:

Requisitos:

El operador ya conoce el manejo de aparatos fotográficos.

Contexto:

Cualquier estrella dentro del campo de visión.

Restricciones:

Debe esperarse una noche sin luna, y elegir un lugar desde donde se descubra todo el horizonte. Este lugar debe estar lejos de toda luz artificial ( faros de automóviles, etc ... ).

Operaciones:

1.- Fijar sólidamente el aparato sobre el pie de madera.

2.- Dirigir el aparato lo más exactamente posible hacia la estrella polar ( Polo Sur).

3.- Ajustar hacia el infinito.

4.- Abrir el diafragma al máximo.

5.- Regular para la toma.

6.- Abrir el obturador.

7.- No tocar el aparato durante dos horas.

8.- Cerrar el obturador durante un minuto y accionarlo después.

Obviamente, los procedimientos no siempre se presentan en este tipo tan sencillo de cadenas que siguen una secuencia lineal de operaciones. Las secuencias pueden variar y ser condicionadas o ramificadas.

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Las variaciones en la secuencia pueden deberse a que en el enunciado de una situación (estímulo) se presente una relación de tipo "si. ..... , entonces", de modo que el resultado de una de las operaciones pueda generar cambios en la secuencia principal y desprender ramificaciones distintas. Al diseñar la secuencia de este tipo de procedimiento podría seguirse una formulación de decisiones, analizando simultáneamente todas las modalidades que pudiesen surgir, y determinando después las distintas ramificaciones que se desprenden de la secuencia principal; es decir, podría optarse por la determinación de una secuencia condicional.

d) Rutas alternativas

Lógicamente, no sólo hay un camino para llegar a Roma; por lo común, para llevar a cabo tal o cual tarea se encuentran varias rutas que se adecuan al mismo fin. Por supuesto, siempre que se desea ejecutar un procedimiento se trata de seguir el mejor de los caminos; de modo que quien elabora un proceso puede determinar cuáles son las rutas alternativas o vías equivalentes usualmente aceptadas a las que se puede recurrir para alcanzar la meta.

El objetivo del procedimiento denominado "evaporación" es el de concentrar una solución consistente en un soluto no volátil.

En la gran mayoría de los casos el solvente es agua.

La evaporación se efectúa evaporando una porción del solvente para producir una solución de líquido concentrada.

Otro procedimiento alterno para concentrar una solución en un soluto no volátil y un solvente volátil, es el de la ósmosis inversa. Esta se obtiene pasando la solución a través de una membrana bajo una presión muy alta, de lo que resultan dos fuentes de flujo, cada una de diferentes concentraciones: una es el líquido, y la otra, el solvente.

Como puede observarse, tanto la evaporación como la ósmosis inversa conducen a resultados equivalentes.

Es importante aclarar que en el caso de las rutas alternativas, los cambios de proceder no atienden a modalidades distintas en la situación o en la secuencia, sino a la utilización de métodos diferentes, aunque equivalentes en la consecución de resultados.

e) Rutas erradas

Una manera de asegurar el aprendizaje correcto del procedimiento consiste en encontrar los errores que usualmente se cometen durante la realización del mismo. Antes que ignorar las rutas erradas en las que se incurre, ya sea por

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ignorar algún paso importante, por agregar pasos innecesarios, por confundir el orden entre los pasos o por cualquier otra fuente de error, es de utilidad señalarlas. El sentido de subrayar al alumno las fallas que puede cometer reside en permitirle discriminar lo correcto de lo incorrecto ..

En el ejemplo de la ósmosis inversa, el error más común que se comete consiste en que la presión manipulada no es suficientemente alta en relación con la membrana que se emplea.

2.6 LOS MATERIALES DIDACTICOS

¿ Qué son los materiales didácticos ?

" ..... Los materiales didácticos son medios e instrumentos audiovisuales que sirven para satisfacer, en distinta dimensión, las necesidades de la conducción que realiza el educador y del aprendizaje que "sufre" el alumno, asignándolos en el campo de la educación sistemática, como una función escolar, considerando desde luego que, la influencia que ejercen en el desarrollo individual es muy distinta de la que se manifiesta en el orden sistemático ..... " (De Spencer 1971, pp. 25-26 ). La autora continúa señalando que : " ..... los materiales didácticos no pueden considerarse como objetos sensibles sino como medios para interpretar la realidad, para crear una estructuración de conjunto que no puede explicarse por la simple excitación de los sentidos.

En cuanto a la imagen, señala, que para la psicología la imagen es "el contenido intuitivo que proviene de anteriores percepciones y que actualiza la conciencia en ausencia del objeto o realidad." Pero para la física, la imagen es lo que se percibe por los sentidos, dentro de estas acepciones se establece una diferencia, a la cual, la autora del libro prefiere nombrar a la última propiamente como representaciones ..... " ( De Spencer 1971, pp. 28-29)

Desde esta perspectiva una representación, llámese cuadro, fotografía serían interpretaciones que modifican la realidad, por ejemplo entre el paisaje real y su representación pictórica o fotográfica está el sujeto que puso la intención o la significación a esa elaboración.

Si se considera que las representaciones suscitan imágenes mentales, se puede observar que incluso la palabra, siendo la representación más abstracta de todas, no tiene sentido si no se crean imágenes mentales en quien las recibe, aún cuando es el medio más cómodo a veces resultan complejas y difíciles de interpretar. Las representaciones visuales, son más efectivas y en algunos casos resultan absolutamente necesarias para comprender lo que quieren significar las expresiones verbales. Un color, por ejemplo, no puede

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definirse y necesita ser mostrado.

Por lo anteriormente señalado, es importante reconocer que tener experiencias visuales, sonoras, no es aprehender el sentido intelectual, ético o estético de las cosas, sino reconocer y establecer relaciones entre las cosas.

Al respecto, se señala que es evidente que para que una representación sirva como medio para una experiencia activa, debe ser estructurada sobre una base dinámica De Spencer, (1971 )

Actualmente, el interés de los materiales didácticos se justifica a razón de las contribuciones que pueden ofrecer a las técnicas educativas, ya que son ayudas que favorecen el desarrollo del proceso metodológico y posibilitan el establecimiento de una comunicación efectiva entre el educador y el alumno.

Los materiales didácticos tienden a enriquecer la actividad perceptiva y promover un proceso constructivo de creación, que acreciente la maduración del individuo, su carácter básico es servir como medio operativo, de modo que hagan más efectiva la comunicación entre el hombre y el mundo. De Spencer, (1971 )

Ausubel (1983 ), discute ampliamente este punto haciendo una integración al currículum de la enseñanza de los materiales didácticos considerándolos como una medida importante para el mejoramiento del proceso de enseñanza­aprendizaje.

Comenta que aunque los profesores desempeñan un papel importante y de muchas maneras crucial en dirigir el aprendizaje, los problemas asociados con la educación magisterial, antes y durante el servicio, son enormes. Por tanto, se cree, que una de las medidas más prometedoras para el mejoramiento del aprendizaje escolar consiste en el perfeccionamiento de los materiales didácticos. Los factores más importantes que influyen en el valor de aprendizaje de los materiales didácticos radican en el grado en que estos materiales facilitan el aprendizaje significativo.

Los auxilios didácticos, como los modelos, las diapositivas, las películas y la televisión, pueden ser de utilidad cuando sirven para dilucidar conceptos o principios al ampliar la variedad de ejemplos, o cuando debe demostrarse alguna destreza o ejecución que implique movimiento. Sin embargo, su valor radica principalmente en que pueden complementar a un programa de enseñanza bien planeado, incluyendo muchos materiales impresos, en lugar de representar medios primordiales de instrucción.

La Enseñanza Asistida por Computadora ( EAC ) promete ser de utilidad allí

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donde el alumno desempeña una función esencial en la determinación de la tasa del nuevo aprendizaje. Los errores son corregidos cuando ocurren, y los vínculos entre conceptos subordinados ( o tareas ) se hacen explícitos con conceptos o tareas inclusivos más generales, cuando se dispone de apoyos didácticos y/o materiales impresos afines.

Las estrategias de aprendizaje de conocimientos, las cuales exigen cierto criterio razonable de dominio de cada unidad de estudio antes de avanzar a las unidades nuevas, son congruentes con la teoría de la asimilación aplicada al aprendizaje, y son más efectivas, cuando se planean para la diferenciación progresiva y la reconciliación integradora de conceptos y principios.

Dentro de los grupos educativos ha sido popular referirse, simultáneamente, "al currículum y la enseñanza", como si se trataran del mismo asunto. Más recientemente, M. Johnson ( 1967, 1977 ) y otros han subrayado que no se ha sido cuidadoso al referirse al currículum ( el contenido ) y los problemas de la enseñanza ( las técnicas de enseñar).

Johnson propone un Modelo para el currículum y la enseñanza, en el que el currículum es un producto de un sistema de desarrollo curricular donde los criterios de selección y de ordenamiento son empleados para elegir el conocimiento a partir de la cultura disponible y para organizar este conocimiento dentro de un "currículum". El producto del sistema de desarrollo curricular se emplea a su vez en el proceso de diseño de la enseñanza. Un programa de enseñanza se desarrolla derivando actividades y ejemplos específicos de la cultura disponible. Cuando los estudiantes están involucrados en el programa de enseñanza, se espera que ocurra un aprendizaje y puedan evaluarse los "resultados de aprendizaje reales". Estos resultados son un producto del sistema de enseñanza tal como lo manifiestan los alumnos. La información obtenida de la evaluación puede usarse a su vez para rediseñar el currículum y/ o los componentes de la enseñanza.

" ..... La herencia cultural no sólo proporciona el conocimiento de lo que debe ser transmitido, sino también las estrategias para la enseñanza, o lo que Johnson llama el repertorio conductual de la enseñanza. Los adelantos tecnológicos han hecho posible el mejoramiento sustancial del repertorio de las técnicas de enseñanza, pero muy a menudo se cree que no existe otro método más útil que el método de conferencia, en el cual el profesor sirve como la fuente principal de información de la disciplina.

Para que el aprendizaje sea significativo, el nuevo conocimiento que ha de aprenderse debe poseer conceptos de afianzamiento pertinentes, que estén disponibles en la estructura cognoscitiva del alumno.

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Dado que existe un enorme sistema de información por ser aprendido en cualquier disciplina, únicamente los conceptos más generales e inclusivos tienen probabilidad de servir de afianzamiento en una amplia variedad de situaciones de aprendizaje. Así pues, el énfasis que Johnson pone en los criterios de selección para la planeación del currículum puede relacionarse con el hincapié en la inclusión en el caso de la teoría de la asimilación, la cual indica que debemos empezar primero con los conceptos y proposiciones más generales e inclusivos. Se debe estructurar el currículum de modo tal que los conceptos y proposiciones principales se introduzcan al principio, facilitando así el aprendizaje significativo de un sistema amplio de información y el aprendizaje de conceptos subordinados.

Analizando el problema de la disposición y el hecho de que el aprendizaje inicial en cualquier disciplina debe proceder del desarrollo de abstraciones primarias, basado en la experiencia con apoyos empírico-concretos, antes de la instrucción. Esta experiencia conduce al desarrollo de abstracciones secundarias. Además, la teoría de la asimilación subraya que no existe una edad en que todos los alumnos puedan manejar abstracciones secundarias de cualquier área de estudio, en contraste con las observaciones de Piaget de que esta capacidad ( a la que llaman operaciones formales ) no está disponible hasta la edad de doce o catorce años, y supuestamente desde entonces se generaliza a cualquier situación. El aprendizaje significativo es de contenido específico, lo cual significa que la planeación del currículum no puede pasar por alto el nivel general de desarrollo cognoscitivo del alumno ni el fondo específico de abstracciones primarias y secundarias de la disciplina que ha de ser aprendida.

La teoría de la asimilación brinda más libertad, a la vez que impone más restricciones al planeador de un currículum. En principio, cualquier disciplina o tema de estudio puede ser aprendido significativamente por cualquier estudiante; empero, y esto constituye una gran limitación, se debe organizar nuestro currículum para asegurar que estén disponibles todas las destrezas motoras y las abstracciones primarias y secundarias que se necesiten en cualquier etapa de la secuencia de aprendizaje. Esto puede representar un dispendio prohibitivo de tiempo y esfuerzo, o bien una operación ineficiente. Por ejemplo, se trata de diseñar ciertas lecciones guiadas con cintas grabadas para enseñar conceptos de electrostática a niños de primer grado. La eficacia motora de los niños fue tan deficiente que la mayoría de ellos no pudo obtener una buena carga electrostática en una varilla de plástico, excepto con una amplia instrucción ( tres o cuatro lecciones de veinte minutos ) que les mostraba la manera de cargar la varilla y mantenerla cerca ( pero sin tocar ) de una batería. Se pudo notar que con tiempo ( quizá con cincuenta lecciones o más, de veinte minutos cada una ) se habría obtenido éxito al enseñar algunos conceptos elementales de carga electrostática, pero la paciencia se agotó. En

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lugar de esto,se decidió trabajar con nrnos de tercer grado. Su mejor coordinación motora significaba que podrían cargar fácilmente una varilla de vidrio o plástico, probar su efecto en una batería suspendida y seguir otras instrucciones en la grabadora ..... " (Ausubel, 1990 pp. 313-314)

En este ejemplo, se observa una interacción entre la planeación de la enseñanza y la planeación del currículum. Algunos conceptos que se desean enseñar a los estudiantes pueden presentarse más provechosamente al final de un plan curricular, para evitar así dificultades inicuas al ejecutar la enseñanza de estos conceptos; sin embargo, se debe evitar la práctica común de tomar decisiones arbitrarias sobre la colocación de los conceptos que han de aprenderse sin referencia a los aspectos teóricos del aprendizaje o a las alternativas de enseñanza empíricamente comprobadas. El aplazamiento innecesario de la enseñanza de conceptos y proposiciones básicos, que pueden operar en la realización del aprendizaje significativo de un conjunto vasto de conocimientos, puede conducir a la común práctica escolar de aprender repetitivamente allí donde el aprendizaje significativo podría haberse realizado. El diseño de la instrucción para la enseñanza de conceptos fundamentales de la ciencia, las matemáticas, las ciencias sociales y otras disciplinas no constituye un asunto fácil.

A fin de planear el currículum y diseñar la enseñanza congruentes con la teoría de la asimilación, la tarea primordial consiste en identificar los conceptos de cualquier disciplina dada y organizar estos conceptos dentro de algún esquema jerárquico o racional. Esta tarea exige un talento especial con respecto al conocimiento de la disciplina y también la dirección ingeniosa por parte de "expertos" .

Gagné ( 1970, 1977 ) ha afirmado que no únicamente se estructura el conocimiento, sino también la secuencia del aprendizaje debe ser estructurada firmemente. Así pues, él considera la planeación del currículum para el aprendizaje exitoso como un proceso que requiere de jerarquías de aprendizaje explícitas. Además el modelo de Gagné especifica que se debe comenzar con las tareas de aprendizaje más sencillas, es decir, aquéllas que se muestran en la base de su jerarquía, y luego seguir o avanzar secuencialmente hasta alcanzar las tareas de aprendizaje más complejas.

La teoría de la asimilación subraya la importancia de los conceptos supraordinados para facilitar el nuevo aprendizaje a través de la inclusión de información o conceptos nuevos y pertinentes. Cuando esto no ocurre, los estudiantes de física pueden aprender a realizar la manipulación algebraica necesaria para "resolver" problemas, empleando el algoritmo W= f.d, y no reconocer aún que se requiere más trabajo para subir un Cadillac a una montaña que mover una Toyota. Es más importante estimar los conceptos de

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que disponen los estudiantes para el aprendizaje significativo en cualquier área que intentar la adherencia instruccional a alguna "jerarquía de aprendizaje" relativamente arbitraria.

Un conjunto de ejemplos de enseñanza puede ilustrar dos o más conceptos. Al elegir actividades o ejemplos para la enseñanza debe tenerse en cuenta el grado en que puede alcanzarse un éxito máximo para el desarrollo de uno o más conceptos importantes. Algunos ejemplos se rechazan aún cuando funcionen apropiadamente con un grupo de estudiantes, si pueden encontrarse otros ejemplares exitosos a partir de los cuales sea posible un mayor rango de diferenciación conceptual. Por otra parte, algunos ejemplares pueden relacionarse con dos o más conceptos en el plan curricular, pero la experiencia de aprendizaje con éstos puede dar como resultado una confusión conceptual: por ejemplo, una de las dificultades con los juegos educativos no estriba en su éxito de mantener a los estudiantes en una involucración activa, sino más bien en la discrepancia que a menudo existe entre el aprendizaje de las estrategias del juego y el aprendizaje de los conceptos o relaciones entre los conceptos que supuestamente han de ser ilustrados en el juego. Sin embargo, en la mayoría de los reportes sobre el uso de juegos educativos no se informa de ningún resultado del grado de desarrollo conceptual, aunque ciertos reportes muestran resultados de aprendizaje positivos, si no es que superiores.

Sacristán ( 1989 ) establece una relación estrecha entre el currículum y los materiales de apoyo argumentado que éstos:

1) Son los traductores de las prescripciones curriculares generales y, en esa misma medida, constructores de su verdadero significado para alumnos y profesores.

2) Son los divulgadores de códigos pedagógicos que llevan a la práctica, es decir elaboran los contenidos a tiempo que diseñan al profesor su propia práctica; son depositarios de competencia profesional.

3) De cara a la utilización por el profesor, son recursos muy seguros para mantener la actividad durante un tiempo prolongado, lo que da una gran confianza y seguridad profesional. Le facilitan el gobierno de la actividad en las aulas.

Sigue comentando que la mejora de la enseñanza también se debe, en buena parte, a la mayor calidad de los libros de texto, pero falta, sin embargo, una política de intervención decidida para fomentar la investigación y experimentación de materiales alternativos.

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Se pretende utilizar el desarrollo del currículum para optimizar la práctica de la enseñanza a través de la mejora de los profesores, cambiar los contenidos de la educación para elevar la calidad de la misma e intervenir en los mecanismo reales que traducen el currículum.

Esa determinación de la práctica, por parte de los materiales curriculares, puede apreciarse como negativa si se cree que anula la capacidad de iniciativa de los profesores, pues puede convertir las tareas académicas en algo poco flexible y poco adaptado a las peculiaridades de los alumnos y a su contexto. Pero también puede utilizarse como una táctica de innovación de la práctica, como una oportunidad para incidir en la realidad, si se sabe aprovechar adecuadamente.

La posibilidad de establecer estrategias de mejora del currículum a través de materiales mediadores o la de renovar la práctica con ellos, depende de una serie de condiciones:

a) Analizar las características del desarrollo curricular en un determinado contexto escolar condicionadas por la política curricular, la administración del mismo, una tradición históricamente condicionada, el sistema de control, etc.

b) Que exista variedad de recursos, adaptados a diferentes necesidades de alumnos, ambientes culturales, etc. Los medios disponibles en un momento dado darán la configuración final posible del proyecto curricular en la práctica. Materiales muy estandarizados pueden ser útiles para ciertas áreas, pero cercenarán determinados objetivos de otras, como las ciencias sociales, el lenguaje.

c) Existencia de políticas a nivel general y en el centro escolar favorables a la acumulación de medios utilizables por los alumnos, en vez de provocar su consumo acelerado y limitar su utilidad.

d) Esquemas de organización docente en los centros para la utilización flexible de abundantes medios colectivos.

e) Que los medios estructuradores sugieran a los profesores ideas a desarrollar y experimentar más que esquemas terminados listos para solo ejecutarse.

f) Propiciar la creación de equipos interdisciplinares, de profesores especialistas en la materia, expertos en educación, etc. que elaboren propuestas a experimentar y difundir entre el profesorado, con apoyo de medios públicos y privados.

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g) Entender la implantación de cualquier currículum o materiales que lo reflejen como un proceso ligado al perleccionamiento de los profesores en las ideas centrales que contengan. La política de perleccionamiento, desligada de las tareas prácticas reales que realizan los profesores en su centro de trabajo, puede ser bastante ineficaz.

h) Revisión de los mecanismos de autorización de materiales pedagógicos. A través de los medios que traducen para los profesores y para los alumnos, se comunican explícita o implícitamente pautas de comportamiento pedagógico.

i) Consideración en los programas de formación inicial de profesores en los temas y problemas relacionados con los medios didácticos, especialmente los que traducen el currículum, para que adquieran pautas para su valoración y comportamientos profesionales, que les den seguridad sin caer en una dependencia profesional absoluta y alienadora.

La mejora de los medios que traducen y elaboran el currículum es una vía de eficacia reconocida para elevar la calidad de la enseñanza, de ahí la necesidad de considerarla en una política de renovación pedagógica. Los resultados de la investigación resaltan que la enseñanza y su contenido son determinados en gran medida por los materiales.

Ausubel ( 1990 ) menciona que con el desarrollo de los conocimientos psicológicos y pedagógicos y con el progreso de la capacidad tecnológica para presentar a los alumnos con eficiencia los materiales de enseñanza en cada etapa de madurez congnoscitiva y de conocimiento de la materia, la función de los auxiliares didácticos en la educación está cambiando gradualmente. Las funciones de estos auxiliares ya no se limitan a enriquecer o a evaluar la transmisión del contenido de la materia a los estudiantes, pero sí soportan, y en gran medida debieran seguir haciéndolo, el peso rutinario de tal trasmisión. Así pues, lo ideal sería que, después de la primaria, los materiales del currículum se produjeran para los estudiantes y no para los profesores.

Cuando se les trasmite de manera directa a los alumnos el material programado, no solamente les llega con más claridad y eficiencia, sino que también se les administra de manera individualizada y autorregulable, evadiendo así las limitaciones ideativas y pedagógicas de muchos profesores. No se elimina la función del maestro, pero sí se encauza más hacia la estimulación del interés, la planeación y la dirección de las actividades de aprendizaje, el suministro de retroalimentación más completa e individualizada en casos que son idiosincráticos para los alumnos particulares, la evaluación del aprovechamiento, la guía de estudio, el pensamiento y la resolución de problemas independientes, y la dirección de la discusión acerca de temas que son demasiado controvertidos o especulativos para ser programados

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eficazmente. El profesor es una persona demasiado valiosa para que gaste su tiempo en conferencias rutinarias sobre áreas del conocimiento que son relativamente estables y fijas.

2.6.1. El laboratorio

El laboratorio como medio de enseñanza supone algo más que el contacto directo con, y la observación de, objetos y acontecimientos. Diferenciado de la demostración y de los ejercicios de observación, abarca también experiencias de descubrimiento e interés por aspectos del proceso de la ciencia como la formación y prueba de hipótesis, planeación y realización de experimentos, control y manipulación de variables y hacer inferencias con base en los datos.

La función del laboratorio en la enseñanza del proceso de la ciencia y la importancia de coordinar el laboratorio y la enseñanza expositiva son cuestiones que ciertamente no debieran tratarse independientemente, sin embargo, la responsabilidad principal de transmitir el contenido de la ciencia debiera delegarse en el profesor y en libro de texto, mientras que la responsabilidad principal de trasmitir la apreciación del método científico debiera asignarse al laboratorio. Y esto no significa que el laboratorio y el salón de clase no trabajen coordinamente, ni que los principios sustanciales y metodológicos relacionados dejen de considerarse conjuntamente, siempre que sea pertinente hacerlo así. Aunque el trabajo de laboratorio . se justifique fácilmente, porque contribuye a que los estudiantes aprecien el espíritu y los métodos de la indagación científica, y porque fomente la capacidad de resolver problemas, de analizar y de hacer generalizaciones, también es cierto que exige demasiado tiempo, y que resulta ineficaz para la enseñanza rutinaria del contenido de la materia o para ilustrar principios, en casos en que la exposición didáctica o la demostración simple sean perfectamente adecuadas.

El conocimiento de los métodos que se emplean en una disciplina dada para obtener los datos y establecer los principios, no tiene que adquirirse siempre por descubrimiento autónomo en el laboratorio. En muchos casos, este objetivo puede lograrse mucho más eficientemente por exposición didáctica aunada a demostraciones y ejercicios.

En este contexto, el trabajo de laboratorio se refiere a las experiencias de descubrimiento inductivo o hipotético-deductivo, y no debiera confundirse con las demostraciones o los simples ejercicios; sin embargo, incorpora un tipo planeado de descubrimiento que es muy diferente del verdaderamente autónomo que realizan el investigador y el científico. Con las complejidades naturales de los datos en bruto, no seleccionados y sin sistematizar, el

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estudiante inmaduro o inexperto solamente se confunde.

Al dividir la labor de la enseñanza científica, por lo común recae en el laboratorio la carga de trasmitir el método y el espíritu de la ciencia, mientras que el libro de texto y el profesor asumen la función de trasmitir el contenido de la materia; pero el laboratorio debiera integrarse de manera cuidadosa con el libro de texto; esto es, debiera tratar de la metodología relacionada con la materia de estudio del curso y no de experimentos elegidos sólo por su conveniencia para ilustrar diversas estrategias de descubrimiento.

Kemp ( 1990) señala que el procedimiento que se ha llama de impartición, también podría denominarse de explicación, el profesor o el estudiante, muestra, presenta, demuestra o desarrolla el tema o materia objeto de la enseñanza a un grupo de estudiantes de cualesquiera proporciones. De acuerdo a lo anterior, esta actividad puede llevarse a cabo en una aula, en un auditorio o en cualquier otro lugar. El maestro, situado frente al grupo, puede limitarse a hablar, pero también puede utilizar materiales audiovisuales como transparencias, grabaciones, gráficas o películas, aisladamente o en diversas combinaciones.

Cada uno de estos métodos representa el proceso de impartición en una sola dirección del profesor a los alumnos. Cuando desarrolla éste la explicación, puede proporcionar a sus discípulos esbozos o guiones impresos, u otros materiales elaborados a mano. También puede indicar a los estudiantes que tomen apuntes durante su explicación. Cuando funciona este procedimiento, los estudiantes adoptan casi siempre una actitud pasiva. Quizá estén activos mentalmente, pero sus movimientos físicos externos son escasos.

Como los estudiantes aprenden mejor cuando están activos, es preferible incorporarlos a la explicación por medio de "actividades de participación". Se entiende por "participación" el que los estudiantes realicen algunos movimientos físicos o se vean mentalmente inducidos a hacer algo. Algunos profesores les reparten guiones y diagramas y otros materiales por el estilo, que les sirvan de guía para la explicación.

El método de exposición no es muchas veces la forma más apropiada para provocar experiencias satisfactorias de aprendizaje.

El procedimiento corriente es reducir el tiempo empleado en la exposición del maestro, para que los estudiantes puedan trabajar más estudiando por su cuenta. De esta manera, el alumno puede dedicarse más activamente a aprender casi siempre. Aunque este método está cada día extendiéndose más, las clases y la explicación en ellas pueden servir todavía para lograr fines como los que se expresan a continuación:

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* Presentar temas nuevos, discutir objetivos y proporcionar orientación para otras actividades.

* Estimular a los estudiantes a que se interesen por determinada materia o tema.

* Proporcionar materiales especiales de perfeccionamiento didáctico, y dar pie a que pueda invitarse a conferenciantes distinguidos, y obtener, por ejemplo, películas etc.

2.6.2. Materiales de Enseñanza

Según Kemp, ( 1990 ) en íntima relación con las actividades magisteriales y estudiantiles, está la selección de los materiales necesarios que pueden estimular a los estudiantes y proporcionar medios eficaces para explicar e ilustrar la materia objeto de la instrucción. Entre estos materiales están los impresos de tipo diverso, los medios audiovisuales y otros objetos para uso del grupo y de los alumnos individuales. Aunque los materiales audiovisuales y similares están resultando particularmente eficientes para la enseñanza, los conocimientos y el criterio de los profesores son limitados en cuanto a sus ventajas, elementos y limitaciones. Entre estos materiales están los siguientes: *objetos y especímenes * recursos de la comunidad * demostraciones * juegos * conferenciantes invitados * grabaciones en discos y cintas magnetofónicas * exposiciones y muestras * mapas, gráficas y "posters" * fotografías * cintas fílmicas* diapositivas* trasparencias * combinaciones de medios.

En tiempos anteriores, cuando los medios instruccionales para mejorar la enseñanza y el aprovechamiento de los alumnos no producían los resultados apetecidos, solía echarse la culpa a deficiencias en los mismos medios. Así ha ocurrido en particular con los laboratorios de lenguaje, con la televisión didáctica y con algunos tipos de materiales de enseñanza programada. Pero en realidad, el fracaso se debía muchas veces a la falta de un programas bien diseñados, que tomasen en consideración todos los factores interdependientes del diseño instruccional para seleccionar el medio apropiado a la enseñanza.

2.6.3 La Selección de los Medios

La tarea de seleccionar los medios audiovisuales se complica por tres motivos: Primero, hay muchos materiales de este tipo para escoger. Segundo, no pueden dictarse normas concretas y específicas para llevar a cabo una selección acertada. Tercero, pocos maestros han adquirido una experiencia suficientemente amplia sobre los recursos o medios que tienen a su

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disposición para que les sirva de base en la selección de un medio o combinación de medios, con los cuales impartir la enseñanza de una materia, o proporcionar a sus alumnos experiencias en relación con un objetivo dentro de un sistema determinado de instrucción. Algunos factores que son importantes para seleccionar medios son:

1.- ¿ Va a ser presentado el material a un grupo o va ser usado en el plan de estudio independiente? Algunos medios audiovisuales se prestan mejor a presentaciones en grupo, otros son más a propósito para el estudio independiente, pero la mayor parte valen para ambos fines.

2.- ¿ Requiere la materia o el tema materiales gráficos ( diseño, trabajo artístico, leyendas ), fotografías directas ( fijas o en película ) o alguna combinación de elementos gráficos y fotografías ? Las gráficas pueden contribuir a aclarar y simplificar conceptos complicados, pero para algunos efectos, quizá sea necesario exponer la realidad auténtica con un medio fotográfico.

3.- ¿ Debe presentarse un medio visual en forma de fotografías fijas o de películas ? La película es un medio en movimiento, que obliga al estudiante a captar un mensaje mientras se proyecta el filme. En cambio, la fotografía es un medio permanente, que permite al alumno estudiar el mensaje a un ritmo personal de rapidez.

4.- ¿ Cuándo debe estudiarse el uso posible de medios combinados o "multimedios" ? Se utiliza este procedimiento cuando un tema puede explicarse e ilustrarse mejor con un conjunto de medios, como transparencias o diapositivas, en serie o proyectadas simultáneamente. Estas presentaciones son complicadas al planear y preparar, pero pueden resultar sumamente eficaces para la instrucción. Con objeto de atender a los distintos tipos de aprender que tienen los estudiantes, puede organizarse una serie de medios para ser utilizados en grupo o individualmente, por su orden o a · elección del alumno.

Al hacer la selección, debe atenderse a estos criterios:

¿Existe el material que se necesita en la forma y calidad conveniente?

¿ En cuánto se calculan los costos de compra o preparación ?

¿ Cuáles son los costos de reproducción o multiplicación, si los hubiese ?

¿ Cuánto tiempo va a necesitarse para localizar o preparar cada unidad ?

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¿ Qué necesidades hay de equipo, servicios, operaciones técnicas o actividades de preparación ?

¿ Hay algún medio preferible a los demás en cuanto a facilidad para el manejo del estudiante?

¿ Habrá problemas relacionados con el equipo, los servicios, la supervisión y las horas de trabajo ?

¿ Habrá problemas con el mantenimiento y almacenamiento de los materiales para su uso futuro ?

¿ Prefieren los estudiantes un tipo de material a otros ?

¿ Cuáles son las preferencias del maestro ?

¿ Puede realizarse una puntuación ( a base de ensayos con diversos materiales, si es posible ) para determinar si aprovechará más el estudiante con determinado tipo de material ?

2.7 PLANIFICACION, PRODUCCION E INFORMACION POSTERIOR DE MATERIALES DIDACTICOS

Según Kemp (1973 ) sugiere una lista de pasos para la planificación y evaluación de los materiales de apoyo en el aula para el aprendizaje. Tomando en cuenta no sólo la asignatura, contenido y diferencias individuales, sino otros muchos factores que influyen para el éxito del proceso del aprendizaje, se atenderá a las siguientes actividades globales y básicas que require un diseño, para luego especificarlas en puntos claves:

1.- Se formulan los objetivos de acuerdo con las necesidades concretas en una sociedad cambiante.

2.- Buscar el tema apto para conseguir los objetivos.

3.- Desarrollar la experiencia anterior del alumno y elegir el método didáctico más adecuado, teniendo en cuenta las posibilidades y limitaciones de presupuesto, personal, edificio, equipo y horario.

4.- Elegir y preparar los materiales didácticos adecuados al nivel de conocimientos y al método que va a emplearse.

5.- Experimentar los materiales con un grupo piloto.

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6.- Revisar que los materiales sean de tal naturaleza que lleven necesariamente a la consecucción de los objetivos.

7.- Realizar la enseñanza

8.- Evaluar los resultados y seleccionar los elementos esenciales del plano o diseño, para ser usado en el futuro.

Los medios que deberán usarse en "el diseño" son los que requieran los objetivos, el contenido y los métodos. Los medios no son suplementarios a la enseñanza, ni su soporte, pero son el estímulo mismo. A la luz de este concepto, no puede aceptarse la concepción obsoleta de los audiovisuales como auxiliares, ayudas. Debe determinarse cuáles medios, cómo y cuándo van a proporcionarse las experiencias más efectivas y eficaces para los alumnos. Así como diferentes objetivos requieren diferentes clases de aprendizaje, así también los recursos para ser adecuados necesitan corresponder a tareas requeridas.

Dentro de la Planificación se enuncia:

1.- Exprese la idea. 2.- Desarrolle los objetivos. 3.- Considere el auditorio. 4.- Consiga ayuda. 5.- Prepare el guion para el contenido. 6.- Escoja el medio. 7.- Escriba el resumen. 8.- Desarrolle el guion. 9.- Prepare las especificaciones.

En cuanto a la Producción:

10.- Elabore el material de apoyo. 11.- Procéselo. 12.- Elabore, si es necesario, copias. 13.- Prepare el trabajo artístico.

En cuanto a la Información posterior:

14.- Escriba la guía de instrucción. 15.- Prepárese para usar los materiales. 16.- Use los materiales.

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17.~ Evalúe para uso futuro. 18.- Revise a medida que sea necesario.

Los siguientes puntos ayudarán a conseguir éxito en la presentación:

* Si no se está familiarizado con el salón en que van a usarse los materiales, habrá que visitarlo con anticipación.

* Disponga todo el equipo necesario, proyector, grabadora, tripiés, pantalla, cordón eléctrico etc ..

* Asegúrese de que pueda proporcionarse un ambiente confortable al grupo ( ventilación, control de la calefacción o aire, control de la iluminación etc .. )

* Tenga listo el material impreso que va a distribuir y la forma de hacer la distribución.

* Ensaye el uso de los materiales, si es posible en el mismo sitio en que van a ser usados.

* Arregle los materiales que va a usar en el orden y posición correctos.

* Después de la proyección discuta los materiales, y si es posible realice actividades sugeridas de acuerdo a la guía.

* Estudie las reacciones de la audiencia para ver si es necesario hacer alguna modificación para proyecciones futuras.

2.8 LAS INVESTIGACIONES HECHAS SOBRE MATERIALES DIDACTICOS

Se han realizado muchas investigaciones sobre materiales didácticos, pero la mayoría se refieren a su utilización y su valor didáctico en comparación con los métodos tradicionales, muy pocas, en cambio, han estudiado las variables de un aspecto particular para determinar sus efectos en el aprendizaje. A continuación se describen en forma sintetizada una serie de autores y sus respectivas investigaciones hechas al respecto:

a) Hoban y Van Ormer ( 1950 ).

Publicaron Investigaciones sobre el cine educativo de 1918 a 1950, en que resumían una larga serie de experimentos e investigaciones realizadas en los

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tre.inta años anteriores, sobre el valor didáctico del cine. Entre sus conclusiones hay algunas aplicables a la producción no sólo del cine, sino de las diapositivas, filminas y otros materiales.

b) Saúl (1954).

En 1954 se hizo, bajo la dirección de Ezra V. Saúl, una revisión de la literatura sobre ayudas gráficas para la instrucción. El objeto de esta investigación fue presentar una bibliografía comentada en el área concreta del desarrollo de ciertos criterios estandarizados para la producción y uso efectivo de auxiliares gráficos en el adiestramiento técnico.

Los materiales estudiados procedían de distintos campos, tales como la psicología de la visión, la percepción visual, apreciación estética experimental, la publicidad, psicología del aprendizaje, dibujo técnico y utilización de materiales gráficos en la enseñanza. Muchas de las conclusiones son importantes para la planificación y producción de audiovisuales, por ejemplo: uso del color, composición gráfica, etc.

c) May y Lumsdaime (1959).

En 1946 y 1954 se realizaron estudios en relación con la producción y uso de películas didácticas, patrocinadas por Vale Motion Picture Research Proyect. Muchas de las conclusiones de este trabajo coinciden con las de Hoban y Van Ormer, especialmente en lo referente a contenido conceptual, color, música, participación y secuencias dramáticas.

d) Travers (1967).

En 1964 el psicólogo Travers presentó un informe provisional de su investigación para la Oficina Americana de Educación. El informe preliminar aumentado, se publicó en 1967 como Teoría e investigación sobre la transmisión de información por medios audiovisuales: Su objetivo fue investigar sobre la transmisión de información a través de los sentidos y su importancia en el diseño de material didáctico audiovisual. Este informe difiere del de Hoban y Van Ormer en dos sentidos: lo. Travers se sirvió de investigaciones orientadas psicológicamente, que abarcaban, además del cine, otros medios audiovisuales. 2o. La mayoría de las investigaciones usadas por Travers se realizaron después de 1950, mientras que las de Hoban y Van Ormer se hicieron entre 1918 y 1950.

En seguida se comparan algunas de las principales conclusiones de ambos.

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* El hecho de que el color haga más atractivos los materiales, no necesariamente significa que mejore su calidad didáctica. El negro y blanco son tan efectivos para fines de aprendizaje, excepto cuando el color supone discriminación. Los alumnos prefieren imágenes en color, no obstante, que esto no mejore su aprendizaje.

* Una demostración debe incluir sólo los elementos esenciales de lo que se trata de enseñar, pero la demasiada simplificación puede tener efectos negativos.

* Todos están de acuerdo en que la práctica durante la exhibición mejora el aprendizaje.

* Proporcionar a los alumnos el conocimiento de los resultados de su participación mejora el aprendizaje.

e) Hartman ( 1961 ).

Este problema de la presentación a través de un solo canal o de canal múltiple, cobró particular importancia con el desarrollo de las películas mudas y sonoras de 8 mm. Hartman en su estudio "Comunicación a través de un canal o de canales múltiples. Síntesis de investigaciones y modelo propuesto", revisó todo lo publicado hasta entonces en comunicación por múltiples canales o por uno solo y llegó a estas conclusiones:

* El contenido de un mensaje visual es generalmente ambiguo y sujeto a interpretación subjetiva. El uso de la palabra para orientar la atención es esencial.

* El canal auditivo es más idóneo para captar la atención, si se usa como una interpolación en el canal de imagen y no en forma continua y paralela.

f) Gropper (1966).

Finalmente, la relación entre las palabras y las imágenes en el desarrollo de la programación de materiales audiovisuales ha sido estudiada por Gropper " Aprendizaje por medios audiovisuales. Algunas consideraciones sobre comportamiento".

* Aunque el medio visual puede bastar para la adquisición de conceptos y principios, es ineficaz descansar sólo en lecciones visuales. Gropper concluye que las palabras sirven como orientación y sugerencia, y que deben incorporarse a los medios audiovisuales con este propósito.

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El uso de materiales didácticos forma parte de la estrategia de enseñanza que propone la tesista del presente estudio, en su metodología para impartir el tema de reacciones químicas.

Con ello pretende establecer una herramienta que se generalice, si bien, no a todas las materias del plan curricular de la preparatoria, porque claro está que depende de muchos factores que van desde los económico hasta lo cultural, por lo menos que se haga explícito su uso en materias de las ciencias básicas como la química inorgánica, para que el contenido trascienda a los niveles más altos de jerarquización del aprendizaje.

2.9 LAS REACCIONES QUIMICAS

La ecuación química es una manera abreviada de expresar un cambio químico con símbolos y fórmulas. No podemos escribir una ecuación para una reacción si no conocemos las sustancias que están reaccionando y las que se están formando.

La reacción química es la transformación de reactivos a productos. Hay cinco tipos sencillos de reacciones para las cuales se pueden escribir ecuaciones químicas:

* Reacciones de combinación

* Reacciones de descomposición

* Reacciones de sustitución simple

* Reacciones de sustitución doble

* Reacciones de neutralización.

En las reacciones de combinación, reaccionan dos o más sustancias ( ya sean elementos o compuestos ) . Las reacciones de combinación se llaman reacciones de síntesis. Esta reacción se muestra como una ecuación general:

A + Z ---> AZ donde A y Z son elementos o compuestos.

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En las reacciones de descomposición, un sustancia sufre una reacción para formar dos o más sustancias. La sustancia que se rompe es un compuesto y los productos pueden ser elementos o compuestos. Muchas veces se necesita calor para realizar este proceso. Con una ecuación general se puede representar esta reacción:

AZ ---> A + Z donde A y Z son elementos o compuestos.

En las reacciones de sustitución simple, reacciona un elemento reemplazando a otro en un compuesto. Las reacciones de sustitución simple se llaman reacciones de reemplazo, o de desplazamiento. Este tipo de reacción está representada por dos ecuaciones generales:

Un metal sustituye a un ion metálico en su sal o a un ión hidrógeno en un ácido:

A + BZ ---> AZ + B

Un no metal sustituye a un ion no metálico en su sal o ácido:

X + BZ ---> BX.

En las reacciones de sustitución doble participan dos compuestos en la reacción, el ion positivo (catión) de un compuesto se intercambia con el ion positivo ( catión ) de otro compuesto. En otras palabras, los dos iones positivos intercambian iones negativos ( aniones ) o compañeros. Las reacciones de sustitución doble también se llaman de metátesis ( que significa "un cambio de estado, en la sustancia o en la forma" ) o reacciones de doble reemplazo.

La siguiente ecuación general representa este tipo de reacción:

AX + BZ ---> AZ + BX.

Una reacción de neutralización es aquélla en la cual reacciona un ácido ( o un óxido ácido ) con una base ( o un óxido básico ). En la

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mayoría de estas reacciones, uno de los productos es agua. La formación de agua actúa como la fuerza motriz de la neutralización, debido a que el agua sólo está ligeramente ionizada y en esta formación también se libera calor.

Una ecuación general representa a esta reacción:

HX + MOH ---> MX + HOH.

En donde HX es un ácido y MOH es una base.

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l~Ai IE 'ir ( i1 11 ¡¡ !'.

3.1 FORMULACION DE LA HIPOTESIS

Las hipótesis indican lo que se busca o trata de probar, y pueden definirse como explicaciones tentativas del fenómeno investigado formuladas a manera de proposiciones. " ..... Las hipótesis no necesariamente son verdaderas; pueden o no serlo, pueden o no comprobarse con hechos. Son explicaciones tentativas, no los hechos en sí. Dentro de la investigación científica, las hipótesis son proposiciones tentativas acerca de las relaciones entre dos o más variables, y se apoyan en conocimientos organizados y sistematizados. Una variable es una propiedad que puede variar ( adquirir diversos valores), y cuya variación es susceptible de medirse. Las variables adquieren valor para la investigación científica, cuando pueden ser relacionadas con otras. Sin definición de las variables no hay investigación. Las variables tienen que ser definidas en dos formas; conceptual y operacional mente ..... " ( Hernández, 1991, pp. 76-81 ). A continuación se formulan las hipótesis así como la definición de sus variables.

Hi: Existe una relación positiva entre la metodología que utiliza apoyos didácticos en el tema de reacciones químicas del curso de química inorgánica y los índices de aprobación.

Ho: No existe una relación positiva entre la metodología que utiliza apoyos didácticos en el tema de reacciones químicas del curso de química inorgánica y los índices de aprobación.

Variables: Efecto de la metodología

Def. Conceptual: Impacto del uso de la metodo­logía.

Def. Operacional: Diseño de exámenes pre y -post-experimentales para

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Indices de Aprobación.

Valor numérico con el -cual se establece la a­

probación.

Aplicación de los exáme­nes para obtener los va-

detectar el efecto de los materia­les didácticos en la metodología de enseñanza.

lores numéricos de aprobación.

3.2. ASPECTOS GENERALES DEL GRUPO PARTICIPANTE

Esta investigación se llevó a cabo en el Campus Zacatecas, durante el periodo que comprende al semestre enero-mayo de 1993.

La investigación ocurrió con una población de 22 alumnos de los cuales 11 formaron el grupo control y 11 formaron el grupo experimental. Los alumnos que participaron fueron de segundo semestre de preparatoria que cursaron la materia de química inorgánica: Cabe señalar, que del total, 19 fueron repetidores del curso, y sólo 3 fueron de nuevo ingreso.

No hubo muestreo, puesto que sólo hubo un grupo que a este nivel cursaron la materia de química inorgánica.

Para asignar los sujetos al grupo control y experimental, se utilizó una tabla de dígitos aleatorios de ( Wonnacott, 1986, p. 479 ).

Con esta información, se pretendió comparar los grupos y obtener una relación con respecto a las posibles variables que afecten los resultados en la metodología aplicada para el tema en particular de Tipo de reacciones químicas, a través de los apoyos didácticos específicamente diseñados para tal fin.

3.3 PROFESORES PARTICIPANTES EN EL EXPERMENTO

a) Profesor del grupo control, con licenciatura en Ingeniería Química y especialidad en alimentos, egresado de la Universidad Autónoma de Zacatecas, cuya experiencia docente en el sistema ITESM, es de seis años consecutivos. Ha impartido durante este tiempo los cursos de química orgánica e inorgánica a nivel preparatoria en el Campus Zacatecas, tanto para alumnos de nuevo ingreso, como a grupos repetidores de ambos cursos de química. Este profesor utilizó su metodología tradicional, sin considerar los apoyos didácticos.

b} Profesor del grupo experimental, con licenciatura en Ingeniería Química y especialidad en alimentos, egresado de la Universidad Autónoma de Zacatecas, con experiencia docente a nivel preparatoria del Campus de 4 años, ha impartido los cursos de química orgánica e inorgánica, tanto para alumnos de nuevo ingreso como a repetidores. Este profesor utilizó la

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metodología propuesta por la tesista en la que se incluyen los apoyos didácticos diseñados para este fin. Con estas características de ambos, se asegura que el conjunto científico-cultural de los profesores involucrados transmita el conocimiento a enseñar, y por otro lado, la experiencia docente ofrece la ventaja de que sea satisfactoria la transmisión.

3.4 CONDICIONES DEL HORARIO

Referente al horario en que se llevó a cabo la aplicación del diseño experimental, no tuvo variación significativa, ya que el grupo experimental tomó la clase a las 3:30 p.m., hora en que normalmente se impartió desde el inicio del semestre hasta el término del curso.

El grupo control participó en un horario de las 4:30 p.m. desplazándose un poco, debido sólo a cuestiones de tiempo disponible tanto para el grupo experimental, como para su profesor, considerando desde luego que no afectaran los resultados del experimento.

3.5. PROGRAMA ANALITICO DE QUIMICA INORGANICA

El objetivo general del programa de química inorgánica enuncia proporcionar al alumno el conocimiento de los elementos de la materia, que le permitan manejar reacciones químicas y cálculos estequiométricos.

Este programa se imparte a primer semestre de preparatoria durante 77 horas, con una periodicidad de 5 horas semanales en salones, de cupo máximo 35 alumnos; fuera de este horario, se llevan a cabo prácticas experimentales en un laboratorio diseñado para reforzar con las prácticas lo que en teoría se imparte durante todo el semestre.

El programa consta de 13 unidades, repartidas de la siguiente forma:

TEMA

1.- Introducción a la química

2.- Materia

3.- Estructura atómica

4.- Teoría cuántica

5.- Tabla periódica

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HORAS/CLASE

1

6

7

10

5

6.- Enlaces químicos

7.- Nomenclatura

8.- Tipo de reacciones

9.- Balanceo de reacciones

10.- Cálculo estequiométrico

11 . - Soluciones

12.- p H

13.- Neutralización ácido-base

4

5

4

6

15

3

3

3

77 horas/clase.

Como puede observarse, el tema Tipo de reacciones químicas ocupa una posición que es reforzada por las unidades anteriores, sobre todo por las unidades 5, 6 y 7, cuyos conceptos permiten al alumno tener una base que soporte el mecanismo de las reacciones, que químicamente pueden ocurrir entre los diferentes elementos y compuestos inorgánicos, con la finalidad de predecir los productos que se generarán al interactuar éstos, bajo condiciones específicas, de acuerdo a las características de cada una de las sustancias participantes o reactivos.

A este nivel, el alumno debe tener clarificado la posición de los elementos en la tabla periódica, de acuerdo al grupo o familia al que pertenece, así como también el periodo principal que tiene de acuerdo a la teoría cuántica. Esto le permite formar estructuras moleculares y entender su formación de acuerdo a las características propias de cada elemento, dándole una herramienta para captar cómo sistemáticamente pueden tener un nombre los compuestos formados, para luego globalizar en reacciones químicas donde participan para formar nuevas sustancias.

Haciendo alusión nuevamente al objetivo general del curso, basa su enfoque precisamente en reacciones químicas, de ahí en parte la importancia o relevancia que adquiere el experimento para la tesista.

3.6 DESCRIPCION DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION

Los instrumentos que fueron utilizados como indicadores del cambio y como pautas de evaluación son:

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1 . - Encuesta a profesores del Campus Zacatecas

Esta encuesta fue aplicada a profesores del campus, indistintamente para profesores de planta como auxiliares, de las diversas materias que se imparten tanto a nivel preparatoria como en profesional.

Las características de la encuesta son:

1) Nivel de aplicación: docentes con experiencia en el uso de materiales didácticos 2) Objetivos de los items:

A) Para el docente:

Parte 1

Pregunta 1 y 2 detectar el uso de materiales didácticos Pregunta 3 y 4 frecuencia de uso y formas de elaborar los materiales didácticos

Parte 11

Pregunta 1, 2 y 3 efectos de los materiales didácticos en el proceso de enseñanza-aprendizaje

Pregunta 4 beneficio de un departamento de materiales didácticos para la Institución

B) Para el evaluador:

a.- Recabar información sobre la significación que corresponde dar a los materiales didácticos en la asignatura de Química Inorgánica.

b.- Contextualizar los materiales didácticos aplicados en la metodologia propuesta por la tesista

Las preguntas propuestas en el cuestionario aplicado a profesores, arroja datos que van a enmarcar la metodología propuesta, y que es aplicada únicamente para un tema en particular de la materia de química inorgánica, por lo que es importante señalar que los materiales didácticos son diseñados conforme al propósito educativo que se quiere satisfacer.

Las preguntas en su totalidad son de tipo cerrado, ya que en cada una de ellas se muestran las posibles respuestas.

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2.- Examen pre-experimento.

De Spencer señala que " ..... el término evaluación designa un procedimiento técnico que tiene por objeto producir un juicio valorativo respecto a una situación. Este procedimiento utiliza datos cuantitativos y cualitativos, tomando en cuenta que la evaluación aspira a pronunciarse con la mayor objetividad, ya que al evaluar se encara siempre un proyecto de investigación, que expresa una parte de un programa general, define las necesidades que se desea satisfacer, las pautas a verificar y las renovaciones que se desea promover, cuya finalidad práctica y básica es aportar datos de interés, útiles para promover nuevas adquisiciones ..... " ( De Spencer, 1975, p. 12 ).

Este examen se aplicó una sesión antes de iniciar el experimento, sin previo aviso a los alumnos. Se aplicó por igual a ambos grupos participantes , tanto experimental como de control.

El examen fue diseñado en base a los objetivos que marca el tema de reacciones químicas, y que básicamente incluía una pregunta por objetivo, y de acuerdo al grado de complejidad que requería.

La finalidad del mismo fue hacer un sondeo de los conocimientos previos que cada alumno tenía sobre el tema, y que aun cuando se trataba de alumnos repetidores, los resultados arrojados fueron escasos en cuanto al grado de conocimiento que éstos tenían sobre reacciones químicas. Estos resultados son analizados posteriormente en el siguiente capítulo.

La ponderación de cada una de las preguntas de los exámenes, tanto el pre como el post, fueron asignadas las puntuaciones siguientes:

Preguntas: 1,2 y 6 tienen valor de un punto. Preguntas: 3 tiene valor de dos puntos. Preguntas: 4 y 5 tienen valor de cuatro puntos.

En general, el examen consta de dos tipos de preguntas, de conocimiento y de comprensión.

Preguntas de conocimiento: ( que corresponden a las preguntas 1 , 2, 3 y 6 )

* ¿ Qué es una reacción química? * ¿ Qué es una ecuación química? * Describe la simbología utilizada en ecuaciones químicas. * De las siguientes reacciones indica cuáles son diferentes entre sí e indica

a qué tipo pertenecen cada una.

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Preguntas de compresión: ( que corresponden a las preguntas 4 y 5)

* A continuación se describe una reacción química, utilizando la simbología describe en una ecuación química el cambio químico que ocurrió .

.. .. .. . El hidróxido de sodio acuoso se hace reaccionar con un ácido, el sulfúrico. Los productos que se generan son: una sal, sulfato de sodio en estado sólido y agua en estado líquido, la reacción ocurre en un sólo sentido, irreversible. También fue importante la adición de calor para que ocurriera .

.. .. .. .. El oxígeno puede prepararse en el laboratorio por calentamiento del clorato de potasio, los productos son oxígeno gaseoso y cloruro de potasio sólido. La reacción utiliza calor y ocurre espontánea e irreversiblemente.

En general los items de conocimiento tienen dos características muy importantes: primero que se encuentran a un nivel de exactitud y descriminación muy similar al nivel utilizado en el aprendizaje original y segundo que no deben ser expresados en términos o contextos nuevos para el estudiante.

Por otro lado, si se quieren poner a prueba los objetivos de conocimiento, se recurrió al ítem de pregunta abierta, en el cual el estudiante responde con lo que conserva en su memoria, o a items de elección en que se selecciona una alternativa entre conjuntos de alternativas dadas.

La sección precedente, relativa a los objetivos de conocimiento, se ocupa de una conducta que podría ser una mera memorización mecanica o verbalización, pero no basta el conocimiento por sí solo, su uso es más importante.

La comprensión se describe en términos de tres operaciones diferentes: el orden inferior es el de la traducción, en que se expresa el concepto o mensaje en palabras diferentes o se lo pasa de un tipo de simbolismo a otro. El segundo nivel es la interpretación, que ocurre cuando el estudiante puede describir las interrelaciones entre las partes y relacionar las diversas partes del gráfico con los hechos reales.

Y el tercer nivel de comprensión es la extrapolación, donde se espera que quien recibe la comunicación no se limite a sus aspectos literales, sino que infiera consecuencias y prolongue o proyecte en un ámbito mayor, de un modo perceptible, las dimensiones de tiempo, la muestra o el tema.

3) Examen rápido

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Fue aplicado al término medio del experimento, para comparar el grado de avance que se había adquirido hasta ese momento, tanto para los alumnos del grupo tratamiento como para el grupo control. Consistió en una serie de preguntas de los objetivos que se habían cubierto al momento de su aplicación. Cabe señalar que el examen rápido fue el mismo para ambos grupos.

4) Examen post-experimento

Finalmente, este instrumento resume los resultados significativos que arroja el tratamiento aplicado en un grupo y en el control no. Fue el mismo examen del pre-experimento, con la finalidad de evaluar el cambio en la conducta de los alumnos, solo que en un grupo se utilizan materiales didácticos como parte integral de la metodología de enseñanza y en el grupo control no se utilizó tratamiento especial. los resultados, junto con los anteriores, son analizados en el siguiente capítulo del trabajo realizado por la tesista.

5) Bitácora del profesor del grupo experimental

El maestro experimentador anotó en su bitácora todas las observaciones pertinentes detectadas en cada una de sus clases. En estos apuntes, el profesor plasma la experiencia vivida con todo lo ocurrido durante el proceso de cada sesión, desde el inicio hasta el término de la clase, es decir, qué tipo de apoyo utilizó y como fue manejado dentro del aula, así como las observaciones hechas sobre la actitud y participación de los alumnos en cada sesión. Esta bitácora forma parte de la metodología misma que propone la tesista.

3. 7 APLICACION DE LA METODOLOGIA

Esta metodología incluyó los materiales didácticos como parte activa del proceso en los objetivos a desarrollar en el tema de Tipo de reacciones químicas de química inorgánica.

Esta metodología incluye los siguientes aspectos que son relevantes en todo proceso de Enseñanza-Aprendizaje.

A.- Para los objetivos

Los objetivos de aprendizaje útiles para preparar materiales instruccionales son los que describen y delimitan el comportamiento que se espera del estudiante. La claridad de los objetivos de aprendizaje facilita la revisión de los contenidos educativos.

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Un objetivo de educación es la descripción y delimitación de la conducta que se espera del estudiante, al finalizar un ciclo de instrucción. Considerando la aportación de Heredia sobre la clasificación taxonómica de objetivos, propone tres categorías o áreas de objetivos educacionales:

" ...... a) Area o dominio cognoscitivo, que van desde la simple memorización hasta la aplicación de criterios, y la elaboración de juicios que requieren de una actividad intelectual compleja. Las categorías de este dominio propuesta por Bloom son:

* conocimiento * comprensión * aplicación * análisis * evaluación

b) Area o dominio afectivo, que se refiere a conductas que ponen de manifiesto actitudes, emociones y valores del alumno, generalmente se refleja por medio de los intereses, las apreciaciones y las adaptaciones del estudiante al material. Las categorías de este dominio son:

* recepción * respuesta * valoración * organización * caraterización

c) Area o dominio psicomotor, se refiere a las conductas en que predominan las habilidades físicas o neur6musculares, y que incluyen diferentes grados de destreza física. Las categorías de este dominio son:

* percepción * disposición * respuesta guiada * mecanización * respuesta compleja observable

Aplicación: los objetivos a desarrollar con la metodología propuesta son: a) Definir qué es una reacción química.

b) Explicar la simbología para ecuaciones químicas

c) Definir los diferentes tipos de reacciones químicas

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d) Identificar en un ejercicio los diferentes tipos de reacciones químicas ..... " ( Heredia, 1983, pp. 85-87 ).

Por _lo anteriormente descrito, los objetivos planteados se ubican dentro de la taxonomía de Bloom en conocimiento, comprensión y aplicación. En el último objetivo, que corresponde a la aplicación del conocimiento y comprensión de los tres anteriores, el alumno usa el material enseñado y el didáctico diseñado, en una situación específica de aprendizaje para identificar los diferentes tipos de reacciones y predecir la formación de productos que implica la interacción de los reactivos químicos.

B.- Para los contenidos

El orden de la información que se va presentando al alumno permite una mejor adquisición de la misma a lo largo de toda la unidad. También conviene señalar que esta unidad se interrelaciona básicamente con los temas de tabla periódica, enlaces químicos y nomenclatura, en una secuencia que proporciona herramientas al alumno para un mejor manejo de la información que recibe en tipo de reacciones químicas.

La metodología, propuesta por la tesista, recomienda que la aplicación de los conocimientos esté apoyada en los materiales didácticos, diseñados con la finalidad de observar una respuesta en los estudiantes que los involucre en ciertas expectativas manifestándose en atención o reacción a ciertos estímulos o fenómenos, incrementándose la percepción y disposición por parte de los alumnos durante el proceso de enseñanza-aprendizaje. Como puede observarse en esta sección, la metodología involucra así las tres áreas de objetivos educacionales.

C.- Para las estrategias

El autor enfoca la metodología a dos aspectos de bastante consideración, que aseguran el cumplimiento de los objetivos propuestos para esta unidad de estudio.

a.- Interacción verbal. Según A. de Sánchez " ..... no hay destreza tan importante en la enseñanza como el dominio del arte de hacer la pregunta correcta en el instante preciso. Si el profesor ha desarrollado destrezas para preguntar, puede usarlas de muchas maneras diferentes al conducir la enseñanza de un tema específico. Por otra parte, se les proporciona a los alumnos un medio ambiente positivo para el aprendizaje, se les mantiene motivados y alertas, es decir, su imaginación estará excitada para buscar respuestas a las preguntas que se le formulen.

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Así , la destreza del profesor para preguntar, juega un papel importante para ayudarlo a lograr sus objetivos educacionales cuando se discute el contenido de la materia con los estudiantes.

Las preguntas se clasifican:

* Preguntas limitadas, que requieren de un bajo nivel de pensamiento y un número limitado de respuestas.

* Preguntas amplias, que requieren que el estudiante piense, con las que él infiere, especule, pronostique, exprese opiniones, emita juicios, valores y acontecimientos.

Este tipo de preguntas son incluidas dentro de las tácticas de interacción verbal como lo son: las preguntas de extensión, clarificación, justificación, redirección ..... " ( A. de Sánchez, 1981, p. 47 ).

Estas preguntas son utilizadas a lo largo de la aplicación de la metodología propuesta por la tesista. Aunado a la interacción verbal, se encuentran los materiales didácticos como parte importante de la propuesta hecha.

b.-Según Kemp destaca que" ..... en los recursos, son 1 O principios básicos a considerar en los materiales didácticos, cuando forman parte del proceso de enseñanza-aprendizaje.

* Motivación para el alumno: que favorece la necesidad, deseo y entusiasmo por aprender.

* Factor personal: los materiales didácticos son eficaces en el grado que resulten relevantes para cada estudiante.

* Proceso de selección: las cadenas de comunicac1on, incluyendo la enseñanza, deben entenderse como cadenas de fenómenos entre cuyos eslabones operan filtros.

* La necesidad de organización: si los materiales didácticos están más sistematizados y organizados, la información puede ser asimilada.

* La necesidad de participación y práctica: la acusación más generalizada contra los materiales didácticos es la pasividad que se cree producen en el espectador por su falta de participación y práctica. Pero se olvida que ver y oír son actividades.

* Repetición y variedad de estímulos: la repetición refuerza el aprendizaje,

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la variedad de estímulos sostiene la atención , despierta el interés y amplía los patrones de aprendizaje.

* Dosificación del material didáctico: uno de los principios fundamentales del aprendizaje es que la calidad y cantidad de la información, la cual debe estar de acuerdo con la capacidad de los estudiantes.

* Claridad, interés y efectividad: mientras más clara, más cercana, más realista e interesante sea la presentación del estímulo, mejor será el aprendizaje.

* Transferencia de la enseñanza: debe enseñarse a transferir lo aprendido a nuevas situaciones. Los estudiantes necesitan realizar prácticas dirigidas para hacer habitualmente la transferencia.

* Conocimiento inmediato de los resultados: el conocimiento de los resultados incrementa y perfecciona el aprendizaje.

3.8 DESCRIPCION DE LA METODOLOGIA

La metodología propuesta para el experimento se constituyó de cuatro fases.

1) Fase Inductiva y/o Introductoria:

Esta fase consta de tiras cómicas, cuya finalidad es captar la atención inicial del alumno, a la vez que lo introducen al tema u objetivo a cumplir. Las tiras cómicas se muestran en acetatos y con ayuda del retroproyector se transmite la imagen deseada a todo el grupo.

2) Fase Demostrativa:

Se avoca principalmente a una serie de experimentos sencillos, llevados a cabo dentro del salón de clase para crear un ambiente propicio para comprender las reacciones químicas y estimular la mente del alumno para que sea capaz de asimilar el mecanismo y simbología de las reacciones químicas, así como también, se pretende acercarlos a un mundo más real que está en contacto con los fenómenos químicos. Se apoya esta fase con tarjetas previamente elaboradas donde el alumno hace anotaciones correspondientes a las observaciones hechas en cada experimento, para finalmente concluir en el concepto de reacciones químicas.

3) Fase Aplicativa:

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Consta de material construido a base de unicel y madera, donde el alumno tiene la oportunidad de crear sus propios modelos tridimensionales de las moléculas que participan en una reacción química, así como sus productos. El material incluye diseños de la simbología propia para las ecuaciones químicas como lo son el signo más ( + ), la flecha ------------> etc ... en esta fase, se incluyen las tarjetas preparadas con cartoncillo, donde se encuentran impresas reacciones químicas, descritas como ocurren, sin anotar obviamente las ecuaciones que a cada una de ellas corresponde.

4) Fase de Refuerzo: esta parte consta de dos etapas:

a.- Se utiliza en la primera etapa, un círculo giratorio en dos sentidos donde el alumno tiene la oportunidad de mezclar aleatoriamente sustancias reactantes para predecir la formación de posibles productos generados.

b.- Finalmente, se elaboró para esta última etapa una serie de ejercicios que se constituyen de reacciones incompletas plasmadas en hojas generadas por la técnica de dittos, donde el alumno completa la reacción, tomando en cuenta lo aprendido en las fases anteriores, conjuntado con la explicación hecha por el profesor, en cada uno de los objetivos planteados para el tema.

3.8.1 Tipo de reacciones químicas

Primera Sesión: Duración 55 minutos.

Fase Introductoria:

- Se efectúa antes de anotar el título y objetivo de la unidad.

- Se utiliza el acetato No. 1 , éste promueve en los alumnos la imaginación a través de la imagen, para que ellos mismos sugieran el título del tema a tratar.

- Se anota inmediatamente después de la introducción, el título y objetivo del tema.

Objetivo: definirá qué es una reacción química.

Fase Demostrativa:

- Con esta fase se pretende que el alumno comprenda el significado e importancia de las reacciones, para que finalmente, y sin que el maestro anuncie el concepto explícito en el objetivo, el propio alumno lo concluya.

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- Se utilizaron las siguientes reacciones que el profesor efectuó:

* Vapores violeta (no hay reacción) * Colores patriotas de E.U.A. (sí hay reacción) * Varita mágica (sí hay reacción) * Volcán ( sí hay reacción).

- Para que el alumno llegue a concluir la definición y comprender qué es una reacción química, utilizó las tarjetas ya elaboradas, propias para esta fase donde al ir observando cada experimento hace sus anotaciones, según se especifica en éstas. Posteriormente, el maestro mediante una interacción con el grupo sobre sus anotaciones, extrae de ellos mismos la definición.

- Una vez que el estudiante deduce la definición, comprende la necesidad de utilizar un lenguaje para expresar lo observado.

- Con lo que se procedió a mostrar el acetato No. 2 donde a través de tiras cómicas se muestran y expresan la simbología de las reacciones.

-Cuando ya se mostraron todos los acetatos, los alumnos procedieron a anotar el significado de los símbolos, utilizando para ello las tarjetas donde inicialmente se describieron las observaciones para cada experimento, de donde surgió la necesidad de utilizar la simbología para las reacciones.

Es importante señalar, que a este nivel del curso, todavía no son capaces de predecir los productos generados en una reacción química a partir de reactivos, por lo que se manejaron para cada una de las sustancias las letras, A, B, CD, D, etc ...

- Finalmente, se verificó mediante la interacción maestro-alumno en base a preguntas, si el alumno comprendió el concepto y los símbolos utilizados para las ecuaciones de las reacciones químicas.

Segunda Sesión : Duración 55 minutos.

Objetivo: Explicar la simbología para ecuaciones químicas

Fase Introductoria:

- Se hizo una introducción, mediante una integración de la clase anterior, con preguntas dirigidas.

Fase Demostrativa:

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- Se demostró otra reacción química experimentalmente, para observar la precipitación de los productos obtenidos:

Pb(N03) + NH40H ------------> Pb(OH)2 + NH4N03

- Con la expresión verbal, enunciada por el profesor al momento de llevar a cabo el experimento de la reacción, y con la observación visual que ellos detectaron, se pasó a un alumno al pizarrón para que mediante una ecuación expresara por escrito lo que ocurrió, apoyándose en la simbología aprendida.

- Se repitió el ejercicio con otro experimento sencillo, para resaltar el uso de los símbolos químicos.

Fase Aplicativa:

- Se le proporcionaron al alumno tarjetas donde estaban escritas algunas recciones, donde a partir de éstas el alumno generó sus propias ecuaciones, utilizando los símbolos apropiados.

- Se pasaron alumnos al pizarrón, para verificar que hubieran quedado comprendidas por todos.

- Para terminar con esta fase, se procedió a proporcionar al grupo el mate­rial necesario, para que mediante modelos tridimensionales que ellos ela­boraron, y con apoyo de las tarjetas anteriores, construyeron sus ecuaciones químicas, descritas ya en las reacciones.

- Este trabajo se realizó por grupos de 2 personas (depende del tamaño del grupo, es el número de integrantes).

Fase de Refuerzo:

- Se le proporcionó una lista de reacciones que habría de traducir en sus respectivas ecuaciones. Se utilizó la técnica de ditto, para imprimir este ejercicio.

Tercera Sesión: Duración 55 minutos

Objetivo: Definir los diferentes tipos de reacciones químicas

Fase Introductoria:

- Se aplicó un examen rápido que incluía teoría y práctica en las ecuacio­nes químicas.

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- Se proyectó el acetato No. 3 que mostró un panorama general sobre algunos ejemplos clásicos de reacciones y ecuaciones químicas.

- Se ilustró el acetato No. 4 que contiene la descripción (en forma de per sonajes cómicos) del primer tipo de reacciones o sea, de síntesis, o combinación. Con esto se captó la atención de los alumnos para entrar en la parte teórica.

Fase Aplicativa:

- Se describió, utilizando pizarrón y gis, las características generales de este tipo de reacciones, así como las posibles sustancias que podrían caer dentro de esta clasificación o categoría. Esta parte es meramente teórica, sin dejar de atender a la interacción maestro-grupo a través de preguntas que los hicieron razonar más que mecanizarlas. Por ejemplo:

Profesor: ¿Qué tipo de sustancias son Mg y O? y dirige la pregunta. Alumno: Son elementos.

Profesor: ¿De acuerdo al grupo donde pertenecen, cada uno de ellos, qué posibilidades tienen de que interactúen y formen una sus­tancia? dirige la pregunta.

Alumno: Es posible, y da la forma del compuesto probable; MgO.

- Nuevamente el grupo aplicó lo aprendido, utilizando sus modelos tridimensionales colocadas en maquetas, para ejemplificar las reacciones anteriores a través de sus ecuaciones químicas.

- A cada equipo se le proporcionaron tarjetas con reacciones de síntesis o combinación, diferentes entre sí, para modelarlas con el uso de los apoyos didácticos diseñados.

Fase de Refuerzo:

- Ejercicios impresos con la técnica de dittos, se impartieron para que el alumno realizara de tarea o elaborara dentro de la misma clase, dependiendo del tiempo de avance de esta última parte de la sesión.

Cuarta Sesión: Duración 55 minutos

Objetivo: Describir los diferentes tipos de reacciones químicas

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Fase Introductoria:

- Se hizo una integración de la clase anterior ( a base de preguntas dirigidas ).

- Se proyectó el acetato No. 4 que muestra la caricatura sobre las reaccio­nes de descomposición. El maestro hizo los comentarios adicionales al mismo, sin que se desviara la atención del grupo.

Fase Aplicativa:

- Ocurrió igual que en la sesión anterior, siguiendo la misma línea metodológica.

- Se continuó con los acetatos 5 y 6 que mostraron las caricaturas, sobre las reacciones de sustitución doble y simple. Nuevamente, los comentarios adicionales corrieron a cuenta del propio profesor, evitando que la atención se desviara.

- Después se aplicó la misma metodología que en la fase de aplicación de la tercera sesión.

Fase de Refuerzo:

- Ocurrió igual que en la tercera sesión, a base de la técnica de dittos impresos previamente para esta etapa.

Quinta Sesión: Duración 55 minutos

Objetivo: Identificar en un ejercicio los diferentes tipos de reacciones

Fase Introductoria:

- Se integra la clase anterior con preguntas dirigidas.

- Se utilizó también para corregir posibles errores en la interpretación de las reacciones.

- Se utilizó para aclarar dudas.

Fase Aplicativa:

- En esta última etapa se utilizó la tabla giratoria, que contiene un juego de globalización de todos los tipos de reacciones.

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- Se colocó en el pizarrón, y mientras giraba el círculo, los alumnos predije ron los productos que se generan de los reactivos que fueron apareciendo.

- A la par, ellos iban anotando las ecuaciones químicas, expresándolas con toda la simbología química ya descrita en sesiones anteriores.

- Finalmente, se aplicó el examen post-experimento. Los resultados apare­cen en el siguiente capítulo.

3.8.2 Observaciones generales a la metodología aplicada por el profesor del grupo experimental.

'* La atención captada de los alumnos desde el inicio de clase se logró con el apoyo de las tiras cómicas.

'* El uso de los experimentos o demostraciones dentro del salón de clase en las sesiones causó en los alumnos:

- Expectación, por saber qué ocurrió con las sustancias reaccionantes.

- Se captó nuevamente la atención de los alumnos.

- Creó un ambiente propicio para interactuar con los alumnos, ya que éstos hicieron preguntas del porqué de los hechos y las extendieron a otras situaciones similares. Por ejemplo: en la reacción, donde precipita el Pb(OH)2, comentaron y preguntaron si esta característica de precipitar el plomo tenía que ver con la acumulación del plomo en los niños del D.F.

'* Las tarjetas antes mencionadas y posteriormente descritas, les permitieron identificar y comparar las características generales de las sustancias reaccionates y los productos participantes en los experimentos o demostraciones, para con ello conceptualizar una reacción química.

'* Los modelos tridimensionales favorecieron el trabajo en equipo y la cooperación, en la construcción de las moléculas, así como esquematizar la estructura de una molécula en sus partes.

'* La tabla giratoria favoreció la participación activa de los alumnos en la producción de sustancias nuevas a partir de sus reactivos.

70

3.9 DESCRIPCION DEL DISEÑO DE LOS MATERIALES DIDACTICOS UTILIZADOS EN LA METODOLOGIA PROPUESTA

A continuación se detalla el diseño de cada uno de los materiales didácticos involucrados en cada fase:

1.- Para la fase inductiva y la introductoria se diseñaron:

Los acetatos son dispositivos de gran tamaño que se usan con los retroproyectores desde el frente de la clase y con el aula iluminada nor­malmente. Los acetatos producen una proyección grande, clara y precisa. Se usan con éxito para presentar visualmente procesos, hechos diseños, tiras cómicas, resúmenes, etc .. tanto a pequeños como a medianos y grandes grupos.

El área de trabajo para un acetato, equivale a la abertura del retropro yector (superficie horizontal del vidrio) que en la mayoría es de unos 25 X 25 cm. El cuadro completo puede usarse para la transparencia; pero es mejor evitar las orillas y dejar un poco de margen. En ocasiones es preferible una presentación rectangular en la proyección de una proporción de 4:5, esto es, un acetato de unos 19 X 24 cm. También son preferibles los acetatos, ya que los orientados verticalmente presentan inconvenientes en salones con el techo muy bajo o con lámparas colgantes.

La técnica utilizada para este caso fue la elaboración de acetatos, como reproducción de materiales impresos, sin cambiar de tamaño y además, utilizando la técnica de plumones coloreados para resaltar las formas.

Primero se elaboró en un taller gráfico las tiras cómicas que contenían el mensaje para cada objetivo de la unidad. Luego se mandó fotocopiar éstas, pero en vez de hojas se usó la retrotransparencia sin color.

Cuando se obtuvieron imágenes nítidas, se procedió a colorearlas manualmente, utilizando plumones especiales para ello, con la finalidad de resaltar las imágenes impresas, y que el grupo pudiera apreciarlas lo mejor posible, para evitar también las posibles distorsiones en el mensaje implícito en ellas, y con ello se desviara la atención de los alumnos.

2.- Para la fase Demostrativa

La elaboración de este material, correspondiente a los experimentos para el salón de clase, comprendió una gama de actividades para fin de seleccionar los materiales y reactivos necesarios, que fueron extraídos del libro titulado " Magia Química". Para su selección se tomaron en cuenta:

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* Facilidad de manejo en el salón de clase

* Existencia de reactivos y material en el laboratorio del campus, y que no fueran costosos.

* Sencillez y eficacia en cuanto a tiempo, ya que no podían llevarse a cabo experimentos cuyo tiempo de exposición fuera muy largo. A lo sumo se llevó de 2 a 3 minutos en cada uno de ellos.

* Riesgo que presentaba para los alumnos su ejecución, escogiéndose aquellos experimentos cuyas sustancias no fueran tóxicas y los productos generados tampoco.

* Que fueran llamativos, para mantener la espectativa en el alumno.

* Que las sustancias utilizadas fueran comunes dentro de la terminología química.

Las reacciones escogidas fueron:

* ESCRITURA CON FUEGO ACCION.- El ejecutante toca con la lumbre de un cerillo, un extremo de una hoja de papel. Gradualmente se escribe con fuego una palabra en la hoja de papel. El papel sólo se quema donde está escrita la palabra.

MATERIAL:

10 g KNO3 25 mg de agua

Un vaso de precipitado de 50 mi. Pincel. Hoja de papel bond. Cerillos

PROCEDIMIENTO: Pinte una palabra en el papel, utilizando la solución concentrada de KNO3 . Es necesario repintar más de una vez la palabra para asegurarse de que se ha puesto suficiente cantidad de sal en contacto con el papel.

* COLORES PATRIOS E.U.A.

ACCION: En tres vasos de p.p. colocados en la mesa de demostraciones, usted derrama el líquido contenido en una botella. Se forman los colores rojo, blanco y azul.

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MATERIAL:

Fenolftaleína Pb (N02)2 CuS04 NH40H

3 vasos de p.p. de 50 mi. 1 gotero para la solución de NH40H

PROCEDIMIENTO: Son suficientes unas cuantas gotas de NH40H colocadas en cada uno de los vasos que contienen una solución de las otras tres sustancias restantes. La intensidad del color producido depende del número de gotas que se agregan del reactivo NH40H.

* VOLCAN

ACCION: Se enciende un montón de tierra que semeja la forma de un volcán, produciéndose chispas y lava.

MATERIAL: (NH4)2Cr207 Mechas de papel Cerillos

1 Tela de asbesto para colocar el volcán Alcohol etílico para mecha

PROCEDIMIENTO : Se prepara un montículo de (NH4)2Cr207. En la parte superior se coloca una mecha de papel impregnada de alcohol. Se enciende ésta y se permite que se consuma todo el dicromato de amonio.

* VARITA MAGICA

ACCION: El ejecutante utiliza una varita mágica para encender el algodón, sin la presencia aparente de fuego para iniciar la combustión.

MATERIAL:

Varilla de vidrio H2S04 conc. KMn04 Alcohol etílico

Cápsula o reloj de vidrio 3 goteros para mantener las sustancias bien selladas . Algodón

PROCEDIMIENTO: Se impregna un trozo de algodón con alcohol etílico, y se coloca en el reloj de vidrio. Se introduce la varilla de vidrio en el ac. sulfúrico y se pasa ligeramente sobre el KMn04 . Luego se acerca al algodón y éste se enciende.

Es importante señalar que estos experimentos se corrieron varias veces en

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el laboratorio antes de ser mostrados a los alumnos en salón de clases.

Fueron practicados tanto por el profesor del grupo de control, como del grupo experimental, con la finalidad de asegurar que no hubiera posibles fallas en la ejecución, y que lo planeado pudiera cumplirse.

Para apoyar la comprensión de las reacciones qu1m1cas de cada experimento, se elaboraron las siguientes tarjetas: ( El tamaño es real ) .

Parte anterior de la tarjeta

Características o atributos de la materia en estado inicial

Descripción visual de lo observado:

Parte posterior de la misma

1

Cambió Tipo de cambio

2 sí/ no

Químico / Físico

Características o atributos de la materia en estado final (después de .... )

Observaciones entre estado inicial y final

74

Las tarjetas son de material impreso por computadora y pegadas en un cartoncillo para darle más rigidez y escribir sobre ellas.

Se entregó a los alumnos un juego de 4 tarjetas, una para cada experimento observado, y hacían sus anotaciones, conforme avanzaba la ejecución del mismo.

Con anticipación se les explicó las instrucciones para su uso, por parte del profesor del grupo experimental.

Al final de cada experimento, se daba un lapso de tiempo, para que terminaran sus anotaciones correspondientes, y luego se procedió a discutirlas, dirigida la discusión por el propio profesor.

3.- Para la fase aplicativa:

El material con el que se elaboraron los modelos tridimencionales de las reacciones transcritas en ecuaciones químicas son:

* Bases rectangulares de 1/2 pulgada de grosor y 40 X 50 cm. de largo forradas con papel terciopelo negro para resaltar los modelos que sobre ella se colocan. ( Una base por equipo )

* Juego de bolas de unicel de diferentes tamaños, previamente coloreadas para representar átomos de elementos y con ellas conformar las moléculas participantes en la reacción.

* Alfileres con cabeza de bola, para insertar las bolas de unicel y fijarlas formando los compuestos, a la vez que se usan para fijar los modelos tridimensionales de las moléculas sobre la base de unicel.

* Figuras de unicel coloreadas también, de tamaño variado ( 5, 6, 7, y hasta 8 cm. de largo ) para representar los siguientes símbolos utilizados en ecuaciones químicas:

signo más , que une sustancias.

Flecha: -----------> que indica producción de sustancias, así como el sentido de la reacción. ( reversible o irreversible).

Flecha: vertical, que indica evaporación de sustancias.

Triángulo que indica calor en una reacción.

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* Tarjetas impresas por computadora, con la leyenda de una reacción química, que los alumnos traducen en ecuaciones químicas utilizando el material anterior descrito.

Parte anterior de la tarjeta

El óxido de magnesio es producido por la reacción del magnesio metálico y el oxígeno. La reacción es irreversible, y ocurre en presencia de calor. Anote la ecuación química correspondiente.

4 .- Fase de Refuerzo:

Para esta fase, se diseñó un modelo para practicar las reacciones químicas que consistió en lo siguiente:

Una tabla de madera en triplay para colgarse al pizarrón. Su tamaño de 1 m. cuadrado, forrada con papel terciopelo negro. Al centro se insertaron dos círculos de papel cartoncillo en color fluorescente superpuestos uno sobre el otro, y del tamaño siguiente:

Primer círculo fijo a la base de triplay de 40 cm. de diámetro, que contiene reactivos anotados en forma radial a la circunferencia.

Segundo círculo giratorio que cubre el anterior, de 60 cm de diámetro, con una abertura rectangular cercana al extremo exterior derecho de 1 O X 5 cm de largo, que al hacerse girar, va mostrando las sustancias reactantes, para que los alumnos desde su sitio vayan anotándolos y generando los posibles productos.

3.9.1 Descripción de los acetatos 1, 2 , 3 , 4, 5 y 6

Acetato No. 1: Cambio químico; acuación y fórmula general de las reacciones Acetato No. 2: Ley de la conservación de la materia y simbología de las

ecuaciones Acetato No. 3: Tipos de reacciones químicas Acetato No. 4: Reacciones de síntesis o combinación y de descomposición

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Acetato No. 5: Reacciones de sustitución simple Acetato No. 6: Reacciones de sustitución doble

3.1 O CONCLUSIONES

En este capítulo se describe: las hipótesis nulas y alternativas propuestas, para responder al tratamiento aplicado en los grupos participantes del experimento, donde la metodología desarrollada fue en base a los apoyos didácticos que se diseñaron para la unidad de Tipo de reacciones químicas del curso de química inorgánica.

Se describe todos los elementos que se involucraron, como lo son : los profesores participantes, los grupos y sus características particulares. También se detalla los instrumentos de medición que recabaron la información necesaria para poder aceptar la hipótesis o rechazarla, como lo son los exámenes aplicados a lo largo del experimento, y la encuesta donde la información obtenida enmarca en parte el problema a resolver.

Por último, en este capítulo se describe toda la metodología propuesta por la tesista, así como también los apoyos que se proponen como parte de la misma.

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4.1 VALIDACION DE LA INVESTIGACION

El diseño del experimento que se aplicó en la investigación, puede diagramarse así: 01 X 02.

A un grupo se le aplica una prueba previa al estímulo o tratamiento experimental, después se le administra el tratamiento y finalmente, se le aplica una prueba posterior al tratamiento. Hay un punto de referencia inicial para ver qué nivel tenía el grupo en la variable dependiente antes del estímulo, es decir, hay un seguimiento del grupo. La asignación de una variable a uno u otro grupo se supone aleatoria y controlada por el experimentador.

Los grupos que participaron en el experimento se constituyen de alumnos repetidores del curso de química inorgánica de segundo semestre. Las clases para ambos, se impartieron a las 3:30 p. m. ( este horario es el que originalmente fue asignado desde el inicio del semestre ) para el grupo control y 4:30 p.m. de la tarde, para el grupo experimental, los dos en la misma aula.

Los profesores que impartieron la materia son ambas del sexo femenino con 29 años de edad. Los instrumentos de medición, es decir, las pruebas que correspondieron a la unidad de tipo de reacciones químicas fueron los mismas para ambos grupos, diseñadas por los maestros que participaron en el experimento.

La investigación se orientó a conocer cuál es el efecto de la metodología con apoyos didácticos,, para enseñar los objetivos de la unidad Tipo de reacciones químicas del curso de química inorgánica en preparatoria.

Con el grupo de repetidores de química inorgánica de segundo semestre, y que además era el único, se inició el experimento. Este grupo se dividió aleatoriamente en dos, uno llamado grupo control y el otro experimental donde uno recibió las clases con el método tradicional, y el otro se le aplicó el tratamiento con la metodología propuesta.

Ambos grupos resolvieron un pretest , en el cual se evaluaron los objetivos

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del tema, y posteriormente, al término del experimento, un examen postest evaluándose los mismos objetivos que el anterior. También hubo un examen rápido a mitad de semana, y para los dos grupos fue el mismo.

Con esta investigación se pretendía conocer:

a) Si la metodología de apoyos didácticos genera un incremento en la calificación de los alumnos del grupo experimental, comparado con las calificaciones del grupo control, es decir, si la primera metodología es mejor que la tradicional.

b) Cómo correlacionar las calificaciones de los alumnos del grupo experimental con las calificaciones del grupo control

4.2 FACTORES QUE AFECTAN LA VALIDEZ INTERNA Y EXTERNA DEL DISEÑO EXPERIMENTAL

Los alumnos que forman el grupo único de química inorgánica, constituyen la población total de la muestra del Campus Zacatecas. Este grupo se formó en un inicio del semestre por la inscripción al ciclo escolar enero-mayo de 1993, con un total de 22 alumnos.

Las características generales del grupo como el sexo, la edad, promedio final de química inorgánica, puntaje en el examen de admisión, se obtuvieron del archivo del departamento de Servicios Escolares del campus. Estos se describen a continuación.

% sexo femenino

% sexo masculino

% edad 15 años

% edad 16 años

% edad 17 años

SEXO Y EDAD

Grupo Experimental

18.18

81.81

9.09

54.54

36.36

Grupo Control

9.09

90.90

9.09

36.36

54.54

Tal como puede apreciarse en la tabla de datos, en ambos grupos la

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similitud en cuanto a edad y sexo es considerable, ya que la población por ser tan pequeña, una unidad marca una diferencia hasta de 9 %.

PROMEDIO FINAL DE QUIMICA INORGANICA

Debido a que la población natural de este grupo son alumnos repetidores del curso de química inorgánica ( excepto tres alumnos de nuevo ingreso), sus calificaciones finales son reprobatorias, y sus calificaciones son:

Calificación

so

5

6

NP

Grupo Experimental

18.18

54.54

18.18

9.09

Grupo Control

18.18

45.45

18.18

18.18

Se puede observar que la variación, en cuanto a promedio final de química inorgánica es mínima, sólo es una unidad de cambio en ambos grupos.

Puntos

900-1000

1 000-1100

1100-1200

Promedio:

PUNTAJE EN EL SAT

Grupo Experimental

% 27.27

% 36.36

% 36.36

1069.63

Grupo Control

% 27.27

% 45.45

% 27.27

1035.09

Todos estos datos se muestran en los anexos al final de trabajo. En cuanto a

80

estas tres características de ambos grupos, puede considerarse que son equivalentes.

A continuación se detalla el control de algunas variables rivales que pueden influir sobre los resultados de la variable dependiente. Es decir, se trata de explicaciones rivales a la explicación de que la variable independiente afecta a la dependiente.

Historia: son acontecimientos que ocurren durante el desarrollo del experimento que afectan a la variable dependiente, y pueden confundir los resultados experimentales, afectan a los sujetos estudiados, de manera que modifican su estado de ánimo, su reacción a estímulos, su disposición, etc .. entre el pretest y postest, además de la variable experimental.

Ambos grupos recibieron la enseñanza de los objetivos que marca el tema de tipo de reacciones químicas del curso de química inorgánica con diferente metodología. Los alumnos de este estudio desconocieron desde un inicio que estaban sometidos a un experimento. En cuanto a la aplicación de los exámenes, éstos fueron elaborados en conjunto por ambos profesores participantes del experimento, y además, a los alumnos se les comunicó que los exámenes formaban parte de la evaluación del tema.

Actividades extraclase no se realizaron en ninguno de los grupos, así como tampoco hubo sesiones de asesorías fuera del tiempo normal de clase, por los dos profesores participantes.

Maduración : son procesos internos de los participantes, que operan como consecuencia del tiempo, y que afectan los resultados del experimento, como el cansancio, hambre, aburrición, aumento en la edad y cuestiones similares.

Este experimento se llevó a cabo durante el semestre de enero-mayo de 1993, la primera clase dio inicio el lunes 29 de marzo de ese año, y finalizó el tema para el viernes 2 de abril, un periodo de cinco sesiones continuas para ambos grupos, por lo que la variación únicamente se observa por la metodología aplicada, pero no con respecto a factores de maduración, ya que el tiempo de experimentación es muy breve. El horario en que se impartieron las clases fueron:

Horario Grupo Experimental Grupo Control

O/ 1 :00-3:30 Receso Receso

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D/ 3:30-4:30

DI 4:30-5:30

Química 1

Horario de salida

Receso

Química 1

La variación en cuanto a la hora de tomar la clase de química 1, es sólo por cuestión de acomodo de eiempo para uno de los profesores participantes, pero la tesista considera que ésto no afecta, dado que antes y después de la clase los alumnos no tienen actividades que pudieran causar un cansancio, hambre etc .. además, ambas clases son impartidas en la tarde, después de la comida. En cuanto a la temperatura del medio ambiente que pudiera afectar el desarrollo natural de los hechos, no se considera importante, ya que en primavera la temperatura es agradable en Zacatecas, alrededor de 18 a 20 grados centígrados por la tarde, aunque por la mañana baja mucho más.

Inestabilidad: poca o nula confiabilidad de las mediciones, fluctuaciones en las personas seleccionadas o componentes del experimento, o inestabilidad autónoma de mediciones repetidas aparentemente "equivalentes". Este factor no puede afectar los resultados del experimento, según la tesista, porque en el horario en que se desarrolló, por la tarde, los efectos de ruido, transitar de personas, distractores externos son nulos, ya que sólo otro grupo tomaba clase por la tarde, de tal forma que la escuela en ese momento se encontraba casi desierta por el área de preparatoria.

Exámenes: se refiere al efecto que puede tener la aplicación de una prueba sobre las puntuaciones de pruebas subsecuentes. Es decir, la administración de la primera prueba puede sensibilizar a los participantes del experimento, y cuando respondan a la segunda prueba, sus respuestas podrían estar afectadas por esa sensibilización. Para Campbell y Stanley, esto consiste en el influjo que la administración de un test ejerce sobre los resultados de otro posterior. Lo anterior indica que en un diseño 01 X 02 el factor influencia de las pruebas puede contribuir en poco o en mucho.

Para los estudiantes de química de ambos grupos se les aplicó el pretest ( preprueba de rendimiento 01 ) donde las calificaciones obtenidas no correponden al cero debido a que es un grupo repetidor, pero sí es notorio que sus calificaciones fluctúan entre números totalmente reprobatorios. Después ambos recibieron clases por una semana con distinto tratamientos ( X ), para posteriormente evaluar con un segundo examen ( 02 ), con la finalidad de verificar si existen diferencias significativas entre las medias de los puntajes obtenidos por ambos grupos.

Se puede considerar que para el primer examen los alumnos se hayan sensibilizado con la dificultad del mismo, incluso memorizar algunos símbolos

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de las ecuaciones químicas, pero no sería posible que predijeran en una reacción química los posibles productos formadas en la misma, sólo conociendo las características de los reactantes podrían lograrlo. Este examen abarcaba todos los objetivos de la unidad Tipo de reacciones químicas.

Para el postest, también abarcó los mismos objetivos que marca esta unidad, y el examen fue el mismo que el pretest, para observar la variación del tratamiento en ambos grupos. Según lo considera la tesista, la sensibilización de los alumnos para este postest es muy alta debido a que el alumno conoce la simbología de las ecuaciones, puede entender el mecanismo de las reacciones químicas, así como también los tipos de éstas, por lo que las características de los reactantes ya le son familiares, y puede predecir la formación del producto o los productos.

A continuación se describe el porcentaje de alumnos que contestaron correctamente cada una de las preguntas para el examen pretest:

Cuadro 4.1

NUM./PREG. GAP-EXPERIMENTAL GAP-CONTROL 1 70.00% 63.63%

2 40.00% 36.36%

3 80.00% 54.54%

4 0.00% 0.00%

5 0.00% 0.00%

6 0.00% 0.00%

A continuación se describen los porcentajes de los alumnos que contestaron correctamente cada una de las preguntas del examen postest:

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Cuadro 4.2

NUM./PREG. GAP-EXPERIMENTAL GAP-CONTROL 1 100.00% 81.81 %

2 100.00% 63.63%

3 100.00% 90.00%

4 44.00% 27.27%

5 77.77% 72.72%

6 88.88% 72.72%

Instrumentación: Esta fuente hace referencia a cambios en los instrumentos de medición o en los observadores participantes, que pueden producir variaciones en los resultados que se obtengan.

Los instrumentos de medición para esta investigación fueron elaborados en conjunto por los maestros que participaron en el experimento, tomando en cuenta los objetivos planteados para esta unidad del programa de química inorgánica del plan '90 de estudios. Es importante señalar, que estos instrumentos fueron los mismos para ambos grupos participantes.

Para mejorar la confiabilidad en los items, se tomaron en cuenta los siguientes aspectos por ambos profesores:

* Se aclararon las ambigüedades posibles en las preguntas de los exámenes, que pudieran generarse al momento de ser leídos por los alumnos.

* Se tomaron acuerdos entre los profesores participantes, sobre el puntaje de cada pregunta.

Debido a que los items de los exámenes en su mayoría son del tipo abierto, para calificarlos de la manera más objetiva posible, y con ello eliminar las posibles consideraciones que se pueden establecer para con los alumnos, se procedió a hacer lo siguiente:

* Se eliminó el nombre y matrícula de cada examen, para evitar afectividades a la hora de calificarlos. Al reverso se le colocó una clave para identificar al final de la revisión, si el alumno pertenecía al grupo control o experimental.

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• Se mezclaron los exámenes de todo el grupo antes de comenzar a calificar.

• Se procedió a calificarlos por ambos profesores participantes que desde luego son especialistas en el área de química.

Deserción: Esta fuente se refiere a que un sujeto del estudio deje de pertenecer al grupo, tanto experimental como de control. Para este caso, afortunadamente no se presentó la deserción, de alumnos que se dieran de baja por algún motivo, ( tómese en cuenta que fue sólo una semana de experimentación, por lo que la probabilidad de deserción sería baja ), ya que ello pudiera afectar los resultados en el tratamiento.

El experimentador como fuente de invalidación interna: Otra posible razón que puede atentar contra la interpretación correcta y certera de los resultados del experimento, es la interacción entre los sujetos y el experimentador, quien es un observador activo que puede influir en los resultados, ya que tiene sus motivos, que lo llevan a realizar el experimento y probar la hipótesis, ya sea consciente o inconscientemente, conduciendo a los sujetos en una dirección, lo anterior se evitó colocando al frente del grupo experimental a uno de los profesores que no conocía la hipótesis, las condiciones experimentales, simplemente se le dieron instrucciones precisas sobre lo que debía hacer y cómo hacerlo. ··

Tampoco los alumnos que participaron en uno y otro grupo conocían las hipótesis, ni las condiciones experimentales, ni siquiera sabían que eran sometidos a un experimento, ni la finalidad de éste, aunque al final se les explicó todo ello.

Por otro lado, los ejerc1c1os prácticos de reacciones quImIcas fueron seleccionados por ambos profesores de los libros de texto y demás bibliografía, que marca el programa de química inorgánica.

Además, era necesario considerar la experiencia docente dentro del sistema por cada profesor, y el grado de conocimiento sobre los objetivos y dificultades de los mismos, para evitar que esto influyera en el tratamiento, para ello se detallan las evaluaciones que al final de cada curso en cuanto a enseñanza, exigencia, cumplimiento de los objetivos, los alumnos aplican para sus maestros. En este caso para el profesor experimentador y el del grupo control las mismas, fluctúan entre 1.5 y 2.0 ( escala del 1 al 7: 1 mucho muy bueno, 2 muy bueno, 3 bueno, 4 regular, 5 malo, 6 muy malo y 7 mucho muy malo ).

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4.3 RESULTADOS Y ANALISIS DE PRUEBAS

4.3.1 Error alfa y beta

La decisión de aceptar o rechazar la hipótesis nula depende de los resultados estadísticos que se muestra posteriormente en este mismo capítulo. Por otro lado, también existe la posibilidad de cometer error en el momento de tomar la decisión que se cree conveniente, ya que no es infalible. Como la decisión se basa en una muestra, existe la posibilidad de que la media de las calificaciones del grupo experimental, no sea diferente de la media de las calificaciones del grupo control. Por tanto, antes de adoptar el criterio parecería óptimo investigar las oportunidades que llevará a tomar una decisión equivocada.

Tomando en cuenta los dos tipos de error que se pueden cometer en la toma de decisiones, se encuentra que:

Ho es verdadera

Ho es falsa

Acepte Ho

Decisión

Correcta

Error de Tipo

11

Rechace Ho

Error de tipo 1

Decisión

Correcta

Si la hipótesis nula Ho es verdadera, y se acepta o es falsa, y se rechaza, la decisión que se tome en un caso u otro es correcta; si es verdadera y se rechaza o si es falsa, y se acepta, la decisión que se tome en un caso y en otro es equivocada.

El error de rechazar Ho cuando es verdadera, se denomina error de tipo 1, y la probabilidad de cometerlo se representa por medio de la letra griega minúscula alfa.

El error de aceptar Ho cuando es falsa, se conoce como error de tipo 11, y la probabilidad de cometerlo se denota por medio de la letra griega beta minúscula.

86

Para el caso de la metodología experimentada por la tesista, se tiene lo siguiente:

Se aumentó el valor de alfa a 0.1 O, para disminuir el valor de beta. Esto es, se aumenta la probabilidad de rechazar una buena metodología de enseñanza para evitar la posibilidad de aceptar una metodología de enseñanza que afectaría en forma negativa el rendimiento del grupo experimental.

Por lo anteriormente expresado, se destaca que al aumentar el valor de alfa aumenta el error de rechazar la metodología siendo ésta buena, pero disminuye el error de aceptar la metodología que se apoya en material didáctico siendo ésta no buena para los fines de los objetivos planteados en la unidad Tipo de reacciones químicas del programa de química inorgánica de la preparatoria.

4.3.2 Hipótesis estadísticas sobre medias

La hipótesis nula es que la media de calificaciones del grupo experimental es igual a la media de las calificaciones del grupo control ( esto es Ho : Me= Me).

La hipótesis alternativa es que la media de calificaciones del grupo experimental sea mayor que la media de calificaciones del grupo control ( es decir, Ha: Me> Me).

4.3.3 Diferencias mediante proporciones.

En este análisis se planteó el problema, en el cual se decidió que la diferencia observada entre dos proporciones en % de aprobación de muestra tanto del grupo control como del experimental, es un indicativo de que las proporciones verdaderas correspondientes son desiguales.

Ho : p1 = p2

Ha : p1 > p2

donde p1 = proporción de aprobación en grupo experimental

p2= proporción de grupo control

Nivel de significancia: a = 0.1 O

Criterio: Rechazar la hipótesis nula si z > 1.28 de lo contrario se acepta.

Donde z está dada por la fórmula:

87

p1 - p2 z =-----

( pq (1/n1 + 1/n2) ) * donde: * significa que se eleva a la 1 /2

x1 + x2 P=

n1 + n2

y x1 y x2 representan el número observado de éxitos en la muestra experimental 1 y la muestra de control 2 respectivamente, y n 1 , n2 representan tamaños muestrales respectivos.

Sustituyendo valores :

8/11 - 5/11

Z= ( ( 13/22) (9/22) ( 1/11 + 1/11)) *

donde: * indica que el resultado de la operación se eleva a la 1 /2.

p = 13 /22

z = 1.3636

Este valor 1 .3636 > 1 .28 por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula.

4.3.4 Resultados de los exámenes

A continuación se describen los resultados obtenidos en los exámenes por los alumnos de ambos grupos.

88

Cuadro 4.3

GRUPO EXPERIMENTAL

Pre-examen Examen rápido Post-examen

2.7 9.0 4.5

o.o 6.0 6.0

o.o 10 7.7

5.8 10 7.2

0.2 7.5 8.3

2.5 9.0 7.2

5.0 7.0 9.1

2.2 10 10

3.8 NP 8.3

3.6 7.6 8.3

1.1 NP 5.2

2.44 8.46 7.44

Nota: el NP, para el promedio la computadora considera como 1.

89

Cuadro 4.4

GRUPO CONTROL

Pre-examen Examen rápido Post-examen 1.6 NP 5.0 1.6 10 a.o 2.5 7.0 6.9

1.1 9.5 4.4

1.1 9.0 6.6

1.6 NP 5.0

1.6 a.o 2.0

7.0 NP 8.6

2.0 9.5 a.o NP NP 7.0

NP 6.0 7.5

2.0 8.4 6.2

Para un mayor significado de los resultados se realizó la siguiente prueba estadística: Test-t: se desea conocer si existe diferencia significativa entre las medias obtenidas en ambos métodos de enseñanza-aprendizaje.

El nivel de significancia que se utilizó para analizar los estadísticos de la prueba t es de a= 0.1 O a un extremo o cola, tomando en cuenta la naturaleza de las hipótesis planteadas.

En las siguientes tablas se muestran los resultados que arrojaron estas pruebas.

90

Tabla 4.1

PREEXAC EXARAPC EXAPOSC 1.6 1 5 1.6 10 8 2.5 7 6.9 1.1 9.5 4.4 1.1 9 6.6 1.6 1 5 1.6 8 2 7 1 8.6 2 9.5 8 o 1 7 o 6 7.5

PREEXAC EXARAPC EXAPOSC

Mean 1.827 Mean 5.727 Mean 6.273 Standard Error 0.566 Standard Error 1.182 Standard Error 0.595 Median 1.600 Median 7.000 Median 6.900 Mode 1.600 Mode 1.000 Mode 5.000 Standard Dev. 1.876 Standard Dev. 3.920 Standard Dev. 1.973 Variance 3.518 Variance 15.368 Variance 3.892 Range 7 Range 9 Range 6.6 Count 11 Count 11 Count 11

91

Tabla 4.2

PREEXAE EXARAPE EXAPOSE 2.7 9 4.5 o 6 6 o 10 7.7

5.8 10 7.2 0.2 7.5 8.3 2.5 9 7.2 5 7 9.1 ..

2.2 10 10 3.8 1 8.3 3.6 7.6 8.3 1.1 1 5.27

PREEXAE EXARAPE EXAPOSE

Mean 2.445 Mean ' 7.100 Mean 7.443 Standard Error 0.602 Standard Error 0.993 Standard Error 0 .497 Median 2.500 Median 7.600 Median 7.700 Mode 0.000 Mode 10.000 Mode 8.300 Standard Dev. 1.997 Standard Dev. 3.294 Standard Dev. 1.647 Variance 3.989 Variance 10.850 Variance 2 .714 Range 5.80 Range 9.00 Range 5.50 Sum 26.90 Sum 78.10 Sum 81 .87 Count 11 .00 Count 11.00 Count 11.00

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Tablas de los resultados estadisticos de la prueba t para los exámenes aplicados en grupo de CONTROL y EXPERIMENTAL (exámenes, pre, rápido y post)

Tabla 4.3 t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances

PREXAE PREEXAC Mean 2.445 1.827 Variance 3.989 3.518 Observations 11.000 11 .000 Pearson Correla -0.086 Pooled Variance 3.500 df 19.922 t 0.748 P(T <=t) one-tail 0.232 t Critica! one-tail 1.328 P(T <=t) two-tail 0.463 t Critica! two-tail 1.729

Tabla 4.4 t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances

EXARAPE EXARAPC Mean 7.100 5.727 Variance 10.850 15.368 Observations 11 .000 11 .000 Pearson Correla -0.369 Pooled Variance 3.500 df 19.423 t 0.889 P(T <=t) one-tail 0.193 t Critica! one-tail 1.328 P(T <=t) two-tail 0.385 t Critica! two-tail 1.729

93

Tabla 4.5 t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances

EXAPOSE EXAPOSC Mean 7.443 6.273 Variance 2.714 3.892 ,

Observations 11.000 11.000 Pearson Correla 0.024 Pooled Variance 3.500 df 19.383 t 1.510 P(T <=t) one-tail 0.074 t Critica! one-tail 1.328 P(T <=t) two-tail 0.148 t Critica! two-tail 1.729 ..

Tablas de los resultados estadísticos de la prueba t para los exámenes aplicados en el grupo CONTROL (pre y post)

Tabla4.6 t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances

EXAPOSC PR,EEXAC Mean 6.273 .·1.827 Variance 3.892 3.518 Observations · 11.000 11.000 Pearson Correla 0.310 Pooled Variance 3.500 df 19.949 t 5.416 P(T <=t) one-tail 0.000 t Critica! one-tail 1.328 P(T <=t) two-tail 0.000 t Critica! two-tail 1.729

94

Ta bias de los resultados estadísticos de la prueba t para los exámenes aplicados el grupo EXPERIMENTAL (pre y post)

Tabla 4.7 t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances

EXAPOSE PREEXAE Mean 7.443 2.445 Variance 2.714 3.989 Observations 11.000 11.000 Pearson Correla 0.246 Pooled Variance 3.500 df 19.301 t 6.402 P(T <=t) one-tail 0.000 t Critica! one-tail 1.328 P(T <=t) two-tail 0.000 t Critica! two-tail 1.729

95

En la tabla 4.1 y 4.2 se observan los estadísticos que se generaron a partir de los resultados obtenidos en los exámenes aplicados a los dos grupos, EXPERIMENTAL Y CONTROL, tanto el examen pre, rápido, como el postexamen.

Es importante señalar que estos resultados no se obtuvieron de una comparación entre sí, sino que son resultados independientes, pero que muestran algunas tendencias significativas en los promedios, que posteriormente pueden confirmarse en el tipo de prueba t que se aplica.

En la tabla 4.3 del test-t, se observa que para un nivel de confianza del 90% y tomando en cuenta varianzas diferentes para un a=0.1 O los resultados son 20=1.328 y el valor absoluto de la t experimental es: t=0.748, siende éste menor que 1.328, por lo tanto, debe aceptarse la hipótesis nula ( Ho= la media de las calificaciones del grupo control es igual a la media de calificaciones del grupo experimental) y concluir que no existe una diferencia significativa en el aprovechamiento académico entre alumnos de uno y otro grupo.

Para la tabla 4.4 del test-t se observa que a un nivel de confianza del 90% es significativo el resultado del examen rápido, es decir, a una cola t 0.1 O, 20=1.328 y el valor absoluto de t experimental es de t=0.889, con lo que debe aceptarse la hipótesis nula de la media de las calificaciones del grupo experimental, es igual que la media de las calificaciones del grupo control. Aunque es importante señalar que si bien en ambos casos donde se comparan tanto el control como experimental en examen pre y rápido, la hipótesis nula se acepta, y donde por el contrario se rechazaría en el examen rápido, los resultados estadísticos no lo aceptan, pero si hay un aumento en el valor calculado de la t, para el examen rápido t=0.748 y para el examen pre t=0.889 con lo que se puede inducir una mejoría en el tratamiento aplicado al grupo experimental.

En la tabla 4.5 del test-t se observa que a un nivel de confianza del 90%, es significativo el resultado del tercer examen, o sea, del post-examen, donde asumiendo varianzas diferentes tenemos que para t 0.1 O, 20=1.328 y el valor absoluto de tes de1 .510 siendo este mayor que la 1.329, por lo tanto, debe rechazarse la hipótesis nula en la que se propone que la media de las calificaciones del grupo experimental es igual que la media de las calificaciones del grupo control.

En la tabla 4.6 se aplicó otra prueba donde se comparan los resultados de los exámenes de un mismo grupo, para detectar la significancia entre las medias de las calificaciones de los exámenes pre y post del grupo control, y se encuentra que para un t 0.1 O 20 =1.328, mientras que el valor absouto de t experimental es de 5.416, siendo éste mayor que 1.329, con lo que se

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concluye que sin la metodología propuesta, es decir, con la tradicional, no hay mejora en los resultados, y el promedio es más bajo que en el grupo experimental, además el número de aprobados es menor también que en este mismo grupo.

En la tabla 4.7 se comparan los resultados de la media de las calificaciones del grupo experimental, para los exámenes pre y post. Se encuentra que para una t 0.1 O 20=1.328 y el valor absoluto de t experimental es de 6.402, siendo éste mayor que 1 .328, con lo que se encuentra significancia en los resultados, observándose que a diferencia del grupo control, el promedio es mayor, y el número de aprobados en el grupo experimental también los es.

Con estos datos se generan las siguientes conclusiones:

a)Los resultados del examen pre en el grupo control y en el grupo experimental para este mismo examen, la media de las calificaciones no varía significativamente, ya que es el inicio del tema de reacciones químicas, donde todavía no se aplicaba ningún tratamiento, es decir, para el grupo control la media es igual a 1.8227 y para el otro, la media es de 2.445, su desviación stándard respectivamente es de 1.866 y 1.997.

b) En los resultados del examen post, sí hay diferencia en los resultados de ambos grupos, ya que en el grupo experimental el alumno ya ha interactuado con los apoyos didácticos manejando sus propios modelos tridimensionales de moléculas y estructurado sus reacciones químicas, con lo que la comprensión de éstas se ve incrementada, en comparación con el grupo control que no manejó los medios didácticos como una forma de mejorar la comprensión del tema de reacciones químicas.

De tal forma que, el resultado observado entre los promedios indican que existen diferencias entre las metodologías; el grupo control obtuvo un resultado de aprovechamiento que se ve mejorado por el resultado que obtuvo el grupo experimental, hecho que mejoraría, si se siguen perfeccionando los medios didácticos que apoyen la instrucción que se ejerce en las aulas con materias como la química, donde el nivel de abstracción es mayor y para lo que los medios permiten auxiliar a los alumnos, disminuyendo esa abstracción, haciendo más accesible su comprensión.

4.4 CONCLUSION

En este capítulo se hace un análisis estadístico de los resultados obtenidos en los exámenes pre, rápido y post que se aplicaron durante el experimento a a los grupos participantes tanto control como experimental.

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Se comenzó describiendo los factores que afectan la validez interna y externa de la investigación, y la forma en que se controlaron cada uno de ellos.

También se presentan algunas tablas de promedios finales de química inórganica, % de sexos en ambos grupos, puntaje en el SAT. Finalmente, se describen las dos pruebas aplicadas una paramétrica la prueba t y la otra no paramétrica de diferencia de proporciones. Para validar los resultados se recurre al tipo de error beta o del tipo 11, donde se acepta una hipótesis que es falsa.

En el siguiente capítulo se presentarán las conclusiones y recomendaciones sobre el diseño experimental de la tesista.

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'[iJlíl.,(11 \:,f

En este capítulo se presenta una síntesis del trabajo efectuado, a fin de integrar los capítulos que lo constituyen para tener una visión global del problema trabajado en esta tesis.

De igual modo se presentan las conclusiones extraídas del contenido del marco teórico, así como aquéllas que resultan del análisis de los datos obtenidos en el estudio realizado.

Además se presentan algunas recomendaciones propuestas por la tesista en base al trabajo desarrollado.

5.1 SINTESIS

La elaboración de esta tesis se inició en base a la experiencia que la tesista adquirió impartiendo las materias de química a nivel preparatoria en el Campus Zacatecas. El diseño del experimento fue planeado en base a las características del grupo participante, como lo son: el tamaño, tipo de alumnos, cantidad y estatus académico, así como también el objetivo de la metodología propuesta y la consecuente hipótesis que generó. Los datos necesarios para el experimento fueron obtenidos de las respectivas direcciones del Campus, como lo son la de preparatoria, servicios estudiantiles y servicios escolares.

En el estudio hecho, lo observado es una baja en los índices de aprobación en los alumnos de la materia de química inorgánica, así como la disposición al rechazo en esta materia, cuando lo deseable es que eleven su nivel de aprobación, y por consecuente, una aceptación de la misma.

Con base a lo anterior, se definió el problema de estudio de esta tesis cuyo enunciado es: ¿ Hay un efecto en los índices de aprobación al aplicar la metodología-apoyos didácticos de aprendizaje en el tema de Tipo de reacciones químicas del curso de química inorgánica ?

Considerando las variables involucradas en el enunciado del problema en cuestión, se estructuró el marco teórico; se trataron aspectos referentes a los siguientes temas: aprendizaje, teorías, principios del aprendizaje, materiales didácticos, el laboratorio, materiales de enseñanza, selección de los medios de la enseñanza, planificación, producción e información de los materiales

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didácticos, y algunas investigaciones hechas sobre materiales didácticos.

El contenido bibliográfico del marco teórico fundamenta la dependencia entre las variables involucradas en el problema.

Para responder a la pregunta de investigación, se realizó un estudio experimental con un grupo intacto de química inorgánica de la preparatoria del Campus Zacatecas, en el semestre de enero-mayo de 1993. Este grupo se dividió en dos aleatoriamente para tener un grupo control y otro experimental, con el cual se pretendió poner a prueba la metodología propuesta por la tesista.

Se aplicó una prueba t con la que se obtuvieron los estadísticos descriptivos, que permtieron encontrar que el rendimientio en el grupo experimental es mayor que en el grupo control, en cuanto a los índices de aprobación para ese tema en particular de Tipo de reacciones químicas, así como el promedio grupal del mismo.

5.2 CONCLUSIONES

En el análisis de los resultados del estudio experimental, se encontró que los estudiantes, a los cuales se les aplicó el tratamiento, consistente en una metodología que utiliza apoyos didácticos, tuvieron un rendimiento mayor, comparado con los estudiantes del grupo al que se aplicó una metodología tradicional de enseñanza. Por otro lado, como la correlación resultó significativa y positiva, puede asegurarse que la relación metodología de apoyos didácticos y su correspondiente calificación en el tema Tipo de reacciones químicas del curso de química inorgánica, sustenta los objetivos planteados.

En el planteamiento teórico de este trabajo, se argumenta que debe hacerse énfasis en la parte inicial de un proceso de enseñanza-aprendizaje, es decir en al aprehensión o captación de datos, ya que se asimilan mejor cuanto mayor es el uso de vías sensoriales para su estudio, por lo cual, la aprehensión de datos se hará mediante el mayor número posible de vías sensoriales, y también desde el mayor número de planos de enfoque o percepción, la vía principal dependerá del tipo psicológico del alumno; visual, auditivo, verbal, motor y del material que haya de ser asimilado. Si se observa, la metodología propuesta, a través de los acetatos, reacciones "magicas", modelos tridimensionales, material impreso etc ... , pretendió abarcar los diversos planos de percepción para el alumno, con la finalidad de que la enseñanza y el aprendizaje en la relación maestro-alumno, se mejorara, traduciendo ésto en índices de aprobación mayores. Si bien los resultados no son generalizables a otras situaciones similires, es importante resaltar que el aprendizaje no es

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un proceso simplemente intelectual sino también emocional, donde el maestro condiciona emocionalmente al hacer que el material adquiera un valor positivo o negativo para el estudiante, así que, mientras el alumno tiende a una predisposición negativa hacia la materia de química, esta metodología introduce apoyos que realzan su valor y hacen atractivo su contenido, a la vez que le permiten al estudiante captar o aprender mejor.

Además, en teoría, se enfatiza que aprender un concepto nuevo depende tanto de la estructura cognoscitiva, del estatus del desarrollo general del alumno, y de su capacidad intelectual, como de la naturaleza del concepto y de la manera como es presentado al alumno para su asimilación, por lo que la metodología propuesta al pretender que el alumno entienda y asimile los conceptos que marcan los objetivos de la unidad Tipo de reacciones químicas, los presenta a éste apoyándose en los materiales didácticos que los hacen interesantes y atractivos para su captación y comprensión.

Es importante señalar que dada la forma en que se seleccionó la muestra poblacional, no fue posible generalizar los resultados del estudio a toda la población de los grupos de química inorgánica posteriores. Sin embargo, con los resultados de este trabajo se concluye que el proceso de enseñanza­aprendizaje del tema Tipo de reacciones químicas puede mejorar, si se utiliza la metodología propuesta por la tesista. ··

El marco teórico permitió elaborar un conjunto de lineamientos para el aprendizaje signficativo y, corroborar la suposición de que una metodología apropiada a las necesidades del estudiante permite aumentar la relación entre ésta y el índice de aprobación para el alumno.

Ausubel menciona que la formación de conceptos consiste en un proceso de abstraer las características comunes y esenciales de una clase de objetos o acontecimientos que varían contextualmente.

Por lo común, estas características comunes no son elementos discretos compartidos por cierto número de patrones de estímulo, sino que son configuraciones comparables o conjuntos de relaciones. El alumno al formar en su estructura cognoscitiva un concepto, genera hipótesis o proposiciones de resolución de problemas, que tienden a definir los atributos de criterio abstraídos del concepto que se va a aprender, y para que sea potencialmente significativa cierta hipótesis debe incorporar una relación de medios a fines. Si se considera el proceso de la metodología propuesta por la tesista, el aprendizaje signficativo que puede generarse en los alumnos se basa en considerar una serie de atributos que tienen los conceptos a internalizar, como lo son, reacción química y tipos de éstas que son presentados mediante el auxilio de los apoyos didácticos, para que posteriormente el alumno los

101

relacione con las ideas de su estructura cognoscitiva prevaleciente en ese instante de la internalización de los conceptos.

Como un subproducto de la tesis, el marco teórico permitió además, establecer algunas bases útiles para incrementar la participación del estudiante en su proceso de aprendizaje, y por ende, el logro de los objetivos curriculares.

Como consecuencia del trabajo realizado, se encontró que la metodología propuesta de enseñanza-aprendizaje utilizando los apoyos didácticos para un grupo repetidor incrementa los índices de aprobación en éste, estableciendo una diferencia, que aunque no es muy grande, dado el tamaño de la población tan pequeña, con la metodología tradicional.

Por otro lado, es importante señalar que con este trabajo se permitió establecer que las áreas de aprendizaje en las que incursiona la metodología propuesta por la tesista son, en todos los niveles, afectiva, psicomotor etc .. mientras que la metología tradicional se queda a nivel cognosctivo.

Con respecto al análisis cuantitativo, se recurrió a dos tipos de pruebas: una de tipo t, y además se estableció una prueba no paramétrica, con la finalidad de observar mejor la diferencia entre los resultados obtenidos en ambos grupos participantes, tanto control como experimental, obteniéndose resultados que señalan la conveniencia de utilizar la metodología de apoyos didácticos para mejorar los índices de aprobación.

5.3 RECOMENDACIONES

De este trabajo se derivan las siguientes recomendaciones:

- Seguir investigando sobre las causas que originan el bajo rendimiento académico en los grupos que cursan la materia de química inorgánica. Esto es importante ya que la metodología propuesta sólo considera una parte de las posibles razones por las cuales los alumnos sienten predisposición negativa hacia la materia de química y es precisamente su forma de abordarla.

- Hacer un estudio tomando en cuenta una muestra representativa, puesto que la población utilizada para el estudio, fué un grupo único de repetidores de la materia de química inorgánica ya que era el único disponible para el trabajo.

- Por lo anterior, repetir el estudio objeto de esta tesis, considerando alumnos no repetidores de la materia de química inorgánica y tomándolos intactos en la matrícula de nuevo ingreso al campus.

102

- Investigar el bajo rendimiento académico tomando en cuenta las variables correspondientes a factores internos y externos que afectan el aprendizaje.

- Integrar un programa de capacitación hacia profesores para el uso y producción de apoyos didácticos en las materias que impartan, pues la frencuencia en su utilización es limitada en las aulas donde se imparten las materias del área de las ciencias experimentales.

- Para poder integrar un programa se recomienda generar un departamento que asesore a los maestros en estos cursos, así como en la producción de materiales de apoyo didáctico. Esto, por los resultados que arrojó la encuesta a profesores del campus Zacatecas, sobre el uso de auxilios didácticos y que podría extenderse hacia los demás campus del Sistema ITESM.

- Se sugiere que sean los propios docentes de la materia quienes participen en las actividades para generar el departamento mencionado, por ser ellos los conocedores de la realidad en el aula ya que ellos son los que viven el proceso educativo, y quienes realmente pueden detectar necesidades dentro del aula, derivado de su trabajo con los alumnos.

103

Ardila, Rubén. Psicología del aprendizaje 22a. edición. Ed. Siglo XXI; 1991.

Ausubel, David, E. T. Psicología Educativa. México, Ed. Trillas; 1990.

Bartholonew, Rolland, y De Sánchez. Interacción Verbal. Caracas; 1981.

Bloom, Benjamín S. Hastings, Thomas. Madaus, George F. Evaluación del aprendizaje. Buenos Aires, Ed. Troquel; 1975.

Browm, Lewis, Harcleroad F. Instrucción audiovisual: tecnología, medios y métodos. México, Ed. Trillas; 1975.

Carreño, Fernando l. Instrumento de medición del rendimiento escolar. México, Ed. Trillas; 1982.

Castañeda, Margarita Y. Análisis del aprendizaje de conceptos y procedimientos. México, Ed. Trillas; 1982

Delamont, Sara. La interacción didáctica: diálogos en educación No. 17. Ed. Cincel Kapelusz; 1988.

De Spencer, Rosa A. P. Evaluación del Material didáctico. Buenos Aires, Ed. Hermes; 1971.

Ford, Leonard, A. Chemical Magic. Ed. Diana; 1990.

Heredia, Bertha A. Manual para la elaboración de material didáctico. México, Ed. Trillas; 1983.

Hernández, Roberto S. Metodología de la investigación. México, Ed. Me Graw Hill lnteramericana de México; 1991.

Kemp, Jerrold E. Planeamiento didáctico. Ed. Diana; 1990.

Kemp, Jerrold E. Planificación y producción de Materiales audiovisuales. Representaciones y servicios de ingeniería, S.A. México; 1971.

104

Mallas, Santiago. Medios audiovisuales y pedagogía activa. Ed. CEAC; 1979.

Mira, E. y López. Cómo estudiar y cómo aprender. Biblioteca de cultura pedagógica. Ed. Kapelusz; 1967

Mortimer, Charles. Química. México, Ed. lberoamérica; 1983.

Pallares, Manuel. Técnicas e instrumentos de evaluación. Barcelona, Ed. CEAC; 1981.

Pérez, Rivera G. y Medina, Francisco . Didáctica de las ciencias experimentales. Centro de Didáctica UNAM. México; 1973.

Pozo, Gómez, Limón y Serrano. Procesos cognitivos en la comprensión de la ciencia: las ideas de los adolescentes sobre química. Madrid. Ed. Secretaría General Técnica Centro de publicaciones; 1991.

Ring, Arthur E. Aprendizaje mediante el retroproyector. México, Ed. Trillas; 1973.

Rockwell, Elsie. Ser maestro. Estudios sobre el trabajo docente. Antología. Secretaría de Educación Pública. México; 1985.

Sacristán, Gimeno J. La integración de la teoría del aprendizaje en enseñanza. Ed. Anava; 1981.

Scuarzo, Herbert E. Manuai práctico de Medios Audiovisuales. Colección pedagógica prática. Ed. Kapelusz; 1970.

Seese, y Daub William. Química. Ed. Prentice Hall; 1989.

UNESCO. Sobre el futuro de la Educación. Hacia el año 2000. Ed. Narcea; 1990.

105

VITAE

María Elena Noriega Serrano nació en Alvarado, Veracruz México, el 13 de

Julio de 1964. Es hija de Sara Serrano Hernández y Fausto F. Noriega Pérez.

Se recibió de bachiller en la Escuela Preparatoria Zacatecas incorporada a la

SEP en 1982. Ingresó a la Universidad Autónoma de Zacatecas donde en 1988

obtuvo el título de Ingeniero Químico con especialidad en Alimentos. Durante

los años siguientes hasta el actual trabaja como profesora de planta en el

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores Monterrey, Campus Zacatecas.

En 1990 ingresó al ITESM Campus Eugenio Garza Sada, para optar por el

título de Maestra en Educación con especialidad en Química. Recibió el título

correspondiente en Junio de 1994.

Dirección Permanente:

J. Andrew Almazán No. 120

Fracc. lng. Barros Sierra

C.P. 98000

106

UNA PROPUESTA METODOLOGICA PARA LA ENSEÑANZA DE TIPO DE REACCIONES QUIMICAS

Ing. María Elena Noriega Serrano

Trabajo de Grado aprobado en el nombre del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Eugenio Garza Sada, por el siguiente Jurado. ·

UNA PROPUESTA METODOLOGICA PARA LA ENSEÑANZA DE TIPO DE REACCIONES QUIMICAS

Ing. Maria Elena Noriega Serrano

Trabajo de Grado aprobado en el nombre del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Eugenio Garza Sada, por el siguiente Jurado. ··