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Actualidades Investigativas en Educación

On-line version ISSN 1409-4703Print version ISSN 1409-4703

Rev. Actual. Investig. Educ vol.13 n.2 San José May./Aug. 2013

 

Trabajos prácticos en microescala como estrategia didáctica en cursos de química en educación media

Practical work microscale-based as a teaching strategie in high school chemistry courses

Abdiel Aponte Rojas1* , Richard Aguilar González2*, Ilsa Austin de Sánchez3*

*Dirección para correspondencia:

Resumen

En  este  artículo  se  presenta  una  propuesta  de  renovación  de  los  Trabajos   Prácticos  (TP)  que tradicionalmente se desarrollan en los cursos de Química de la enseñanza media en Panamá. Para tales fines, junto con explorar  la  actitud y  la  motivación de los  estudiantes  hacia  el  trabajo  experimental,  se  realiza  una  investigación etnográfica, que se aplican dentro de  un diseño de TP centrados en la actividad de estudiantes de 12º de colegios oficiales del país, durante el año escolar 2010. Se priorizan no solo aspectos conceptuales, sino que se busca el balance adecuado  de  estos  con  los  contenidos  procedimentales  y  actitudinales.  También,  se  ofrece  a  los  profesores  la oportunidad de valorar la experimentación en microescala, en términos del tiempo de ejecución y las etapas del ciclo de aprendizaje que cubren durante cada sesión. Se utiliza la investigación-acción como método de investigación, apoyada en la recolección de información  mediante grabaciones de audio y video, fotografías, notas de campo, entrevistas y encuestas.  Una  vez  triangulada  la  información,  se  concluye  que  la  microescala  y  el  enfoque  didáctico  resultan apropiados para el trabajo experimental, pues se evidencian las bondades de la técnica, su ajuste eficiente al tiempo establecido para cada periodo de laboratorio y, se crean espacios de aprendizaje que se aproximan al ambiente que rodea el quehacer científico. Finalmente, la  investigación conduce a la reflexión docente, al mirar su propia práctica como una alternativa válida para desarrollar un modelo de perfeccionamiento profesional.

Palabras   clave:   Trabajos   Prácticos,   Microescala,   Investigación-Acción,   Química,   Enfoque Didáctico, Panamá

Abstract

This article presents a proposal for the renewal of practical works that have  traditionally  been applie d in chemistry courses in Panamanian high schools. These practices serve such purposes as, exploring the attitudes and motivation of students for experimental work, as well as, developing ethnographic research, which are applied in a design of practical works focused on the activity of 12th grade students from state schools of the country, during the year 2010. Priority is given not only to conceptual issues, but also in obtaining a balance of these aspects with the procedural and attitudinal contents. It also offers a scenario for teachers to experience and evaluate microscale techniques in terms of execution time, and the stages of learning that must be covered during each session. Action research methodologies were used based on the collection of information through audio/video recordings, photographs, field notes, interviews and surveys. Once triangulated, the information concluded that the microscale and the teaching approach are suitable for experimental work. The reasons for this statement are based on methodical benefits obtained by this technique and its efficient adjustment in the time established for each practical work. Also, the environment created in this type of activity and its resemblance of realistic actual scientific work. Finally, participation in this research led the teachers to reflect on their own practices as a valid alternative to develop a general model for professional growth.

Keywords:  Practical  Works,  Microscale,  Action-Research,  Chemistry,   Didactic  Approach, Panama


1.    Introducción

En Panamá, los cursos de Química se inician en el décimo grado de bachillerato, con un currículo organizado en módulos temáticos, donde el profesorado es el centro del proceso docente. En los últimos años hemos centrado nuestro interés en la adecuación de un modo de  empleo  del  laboratorio  que  supere  las  dificultades  identificadas  para  su  realización, derivadas principalmente de la rigidez del horario, carencia de infraestructura y recursos, así como el elevado número de  alumnos y la ausencia de un profesor asistente durante las prácticas.

La manera tradicional de realizar un experimento poco tiene que ver con la forma real que  seguiría un científico; el tema a investigar lo decide el docente, a partir de fuentes bibliográficas  diversas,  sin  que  exista  una  estructuración  que  le  permita  al  estudiante comprometerse  activamente  en  la  construcción  de  ideas  y  de  explicaciones  y  tener  la oportunidad para desarrollar la capacidad de hacer ciencia y conocer cómo esta funciona. Por el contrario, los  objetivos docentes se centran en una comprobación práctica de los principios teóricos.

En el duodécimo grado del Bachillerato en Ciencias, semanalmente se cuenta con 4 horas-clase, con una duración de 37 minutos cada una y, generalmente, un periodo de laboratorio  se  desarrolla  en  un  espacio  de  2  horas-clase.  La  frecuencia  de  visitas  al laboratorio  durante  el  periodo  escolar  depende  directamente  del  profesor.  Tomando  en cuenta  estos  antecedentes,  se  introduce  el  uso  de  una  Guía  de  Trabajos  Prácticos, “Experimentos de Química en Microescala para Nivel Medio”, bajo un enfoque didáctico no tradicional, con experimentos diseñados a partir de los contenidos del programa de Química vigente, del Ministerio de Educación de Panamá.

La química en microescala ha tenido un desarrollo importante en América Latina en el último tiempo (Ibáñez, 2005), situación que ha favorecido la interacción y aplicación de estos trabajos en la docencia. La microescala consiste en técnicas donde se busca la reducción de la cantidad de reactivos químicos utilizados a su mínima expresión, suficiente para que los experimentos puedan ser efectivamente realizados, con un impacto mínimo en el ambiente, a través de la generación de cantidades mínimas de residuos. Entre sus ventajas pedagógicas se destacan la oportunidad para el aprendizaje colaborativo y su flexibilidad, ya que no es más difícil de aprender o de aplicar que las técnicas convencionales e incluso algunas son
más sencillas y los aparatos más fáciles de armar. En general, la habilidad y el cuidado en el manejo de sustancias Químicas y la atención de los alumnos tiende a acrecentarse más y los niveles  de autoconfianza y satisfacción del estudiante aumentan. Abdullah y col., (2009), informaron que estudiantes y profesores de colegios secundarios de Malasia mostraban una actitud positiva hacia los experimentos en microescala y que estas prácticas contribuían a incrementar la comprensión de los conceptos químicos.

La presente investigación se desarrolla desde una perspectiva cualitativa, mediante la cual  se  pretende  conocer  el  impacto  escolar  que  tiene  la  aplicación  de  un  enfoque constructivista de la enseñanza en el laboratorio de Química, en un ambiente de aprendizaje que  refleje  los  procedimientos  de  la  ciencia  y  la  indagación  científica  como  contexto adecuado. Esto, a través de la interpretación de las interacciones que ocurren naturalmente en el entorno escolar, entre los estudiantes y con el profesor. Se pretende que el estudiante construya  significados  actuando  en  un  entorno  estructurado  e  interactuando  con  otros compañeros de forma intencional, con estrategias integradoras centradas en sus intereses.

Dentro de este marco, la investigación-acción4 (I-A) se constituye como guía para evaluar  la  práctica  educativa,  pues  desde  sus  diversos  enfoques  permite  implementar estrategias de acción que, sometidas a la observación, conducen a la reflexión y al cambio (Suárez, 2002, García-Carmona, 2009, Latorre, 2012). Por tanto, la I-A como método puede producir resultados precisos, en función de los objetivos formulados, dirigidos a reconstruir las prácticas y los discursos educativos, pues el propósito fundamental de la investigación- acción no es tanto la generación de conocimiento como el cuestionar las prácticas sociales y los valores que las integran con la finalidad de explicitarlos.

Este tipo de investigación responde a un supuesto epistemológico, según el cual la persona es actuante y responsable de la transformación de su propio espacio, por lo que es óptimo  contar   con  un  acompañamiento  externo  que  comparta,  reflexione  y  aporte críticamente a los  procesos de investigación gestados en el marco de las necesidades, intereses y expectativas propuestas por quienes realizan la investigación.

Como técnica para direccionar  la  investigación se  recurre a la triangulación5, que supone un instrumento de contrastación (datos, informaciones, incidencias, errores) efectivo siempre  y cuando  se  incorpore  el  diálogo  de  las  interpretaciones  existentes  sobre  las acciones que se comparten en el aula y que, posteriormente, permitirán reconstruir una valoración integral  de  la  experiencia.  La  triangulación  de  investigador  significa  que  se emplean múltiples observadores, lo que remueve el sesgo potencial que proviene de una sola persona y se asegura una considerable confiabilidad en las observaciones. Si un colega reporta la misma clase  de  observación que otro,  sin  consulta  previa,  se  incrementa la confianza.  Es, pues,  un  buen  indicador  de  si  lo  trabajado  responde  a  una  estrategia innovadora, coherente con el enfoque didáctico planificado.

2.    Referente Teórico

La Química moderna surgió con los trabajos experimentales, que progresivamente se incorporan en los estudios de pregrado hacia el siglo XVIII. Después de una época marcada por el renacimiento de la enseñanza experimental, se comienza a cuestionar su efectividad y objetivos, lo que origina una pérdida del interés por los trabajos prácticos. No obstante, esta situación abrió el camino para la investigación sobre su verdadero rol en la enseñanza de las ciencias. En los albores  del siglo XXI, se experimenta una nueva era de reformas en la educación científica, donde el contenido y la pedagogía de la ciencia son objeto de interés en la sociedad, en medio de la cual surgen nuevos estándares, dirigidos a moldear y fortalecer la educación científica (Hofstein y Lunetta, 2004).

Existen diversos planteamientos sobre los objetivos y funciones característicos de los TP.  Se  propone,  entre  otras  cosas,  promover  actitudes  científicas,  comprender  cómo funciona  la  ciencia  y  cómo  trabajan  los  científicos,  desarrollar  competencias  técnicas, promover  el  razonamiento  práctico,  proporcionar  aspectos  ilustrativos  de  conceptos  y desarrollar las funciones investigativas, teórica y práctica   (Caamaño, 2005, Molina y col., 2006; Hofstein y Mamlock-Naaman, 2007, Flores y col., 2009).

Los TP deberían reflejar la tarea del científico y, por lo tanto, facilitar la construcción del conocimiento en un sentido amplio. Sin embargo, la realidad educativa muestra que las actividades experimentales son poco frecuentes o presentan un diseño limitado a “recetas” o simplemente a mostrar algo.

Las investigaciones dirigidas a evaluar el rol de los TP en el laboratorio de Química dan cuenta de trabajos con distintos niveles de estructuración, diseñados en función de cuáles son las cuestiones sobre las que trata y cuáles las orientaciones que se ofrecen o no a los estudiantes.    Así,    los    TP    aparecen    como    ejercicios    procedimentales, experiencias, experiencias ilustrativas, protocolo tipo receta, actividades de comprobación y resolución de problemas experimentales (Tenreiro y Vieira, 2006; Merino y Herrero, 2007). También se destaca cómo mediante la clasificación de los TP, en función de cuatro niveles de abertura de indagación (0, 1, 2 y 3), se pueden caracterizar las actividades que aparecen en textos de laboratorio, de acuerdo con el grado de autonomía de los estudiantes (Buck y col., 2008). Sobre esta escala, se considera que debe ser vista como un continuo, donde los alumnos progresan desde los niveles más bajos hacia los de mayor demanda cognitiva (Bell y col., 2008).   En   general,   para   estos   niveles   se   han   descrito   ejercicios,   investigaciones estructuradas, investigaciones abiertas y proyectos, que son determinados a partir de las tareas que los estudiantes deben realizar.

En el campo educativo, la indagación científica del modo en que se describe constituye un  camino plausible mediante el cual el alumno puede construir su propio conocimiento, pensar acerca de lo que sabe, y acerca de cómo lo ha llegado a saber y por qué, mejorando su comprensión acerca de los procesos que llevan a los científicos a generar conocimiento. Aumenta,  así,  la  comprensión  científica  del  alumno,  su  participación  y  motivación  en actividades científicas, mejorándose el nivel de la educación general  (Schwartz y col., 2004). Según   Caamaño   (2011),   la   enseñanza   de   la   Química   debería   conseguir   integrar contextualización,   indagación   y   modelización   como   procesos   imprescindibles   en   el aprendizaje de la competencia científica.

Las fases de la estrategia indagatoria son cuatro, a saber:

a. Etapa de focalización: En esta primera etapa el protagonismo lo tienen los alumnos que  exploran y explicitan sus ideas respecto a la temática, problema o pregunta a investigar propuesta por el docente. Estas ideas previas son puestas a prueba en la experimentación o  exploración y son necesarias para la adquisición de aprendizajes que tienen significado real para los estudiantes. Es necesario, en esta etapa, iniciar la actividad con una o más preguntas motivadoras, que permitan al docente recoger las ideas previas de los estudiantes acerca del tema en cuestión. Es fundamental para el éxito del proceso de aprendizaje que los alumnos puedan contrastar sus ideas previas con los resultados de la exploración que sigue.

b. Etapa  de  exploración: Esta  etapa  se  inicia  con  la  discusión  y realización de una experiencia cuidadosamente elegida por el docente que permita comprobar si las ideasprevias de los estudiantes se ajustan o no a lo que ocurre en la realidad.  En esta etapa es importante que gradualmente se le permita a los discentes adquirir autonomía en el diseño  e   implementación  de  procedimientos,  es  decir,   que  sean  los  propios estudiantes, apoyados por el docente, quienes diseñen procedimientos para probar sus hipótesis. Al igual  que en el trabajo de los científicos, es fundamental el registro de todas las observaciones realizadas.

c. Etapa  de  reflexión,  comparación  o  contraste:  En  este  punto  se  confrontan  las predicciones realizadas por los estudiantes con los resultados obtenidos, y  elaboran sus  propias conclusiones con respecto a la situación o problema analizado. Es el momento   ideal  para  que  el  docente  introduzca  algunos  conceptos  adicionales, terminología asociada, etc., que ahora tendrán sentido y significado para el estudiante. Es importante que los estudiantes realicen los registros de los resultados obtenidos y que con sus propias palabras expliquen los aprendizajes que ellos han obtenido de la experiencia y que luego, compartan esos aprendizajes a través de una plenaria para establecer  ciertos  consensos  relacionados  al  tema  tratado.  Así,  los  conceptos  se construyen  entre  todos,  partiendo   desde  los  estudiantes,  sin  necesidad  de  ser impuestos por el docente previamente.

d. Etapa de aplicación: El foco de esta etapa es el de brindarle espacios al estudiante para  que  afirme  su  aprendizaje  ante  nuevas  situaciones,  de  manera  que  pueda asociarlo y aplicarlo en acontecimientos del diario vivir. Esta etapa permite al docente comprobar si los  estudiantes han internalizado de manera efectiva ese aprendizaje. Esto   se   puede   lograr   a   través   de   extensiones   de   la   experiencia   realizada, investigaciones o correlaciones  con otras materias, que les permitan a los alumnos aplicar  y  transferir  lo  aprendido  a   situaciones  nuevas,  logrando  un  aprendizaje profundo.

3.    Metodología

Se realiza un estudio etnográfico del comportamiento de los estudiantes en el contexto escolar, dentro del marco de un enfoque didáctico bajo el cual se organiza el trabajo práctico que realizan estudiantes de educación media de 12º, de colegios oficiales del país.

Un total de 314 estudiantes, con edades entre 17 y 18 años, participaron en el estudio.

Se seleccionaron 5 profesores encargados de la cátedra de Química en sus respectivos

 colegios, de los cuales uno hizo la función de grupo control y trabajó de la forma habitual. Los profesores fueron capacitados tanto en los aspectos metodológicos como en las técnicas de  microescala,  previo  al  inicio  del  proyecto.  La  ubicación  geográfica  de  los  colegios correspondía a distintas regiones educativas del país. Tres colegios pertenecían a la región de Panamá Centro,  uno a la región de Panamá Oeste (a 93 km de la capital) y otro a la región de Veraguas (a 253 km de la capital). La distribución de las regiones, a nivel nacional, se muestra en la Figura N.º 1.

La dotación de material requerida en el laboratorio de cada colegio fue la normal de cualquier laboratorio escolar de un centro de enseñanza media. Los contenidos curriculares para el  12° incluyeron los siguientes temas: intercambio de energía, disoluciones, estado gaseoso, cinética y equilibrio químico. Además, se definieron las etapas para el desarrollo de
cada sesión experimental y estas se muestran en el Esquema N.º 1.

El enfoque didáctico se implementó durante el año lectivo 2010, con miras a ajustarlo y mejorarlo permanentemente durante el proceso. A continuación se describen las acciones realizadas para tales fines:

Diseño de una guía de experimentos para nivel medio y evaluación de su uso en promoción de habilidades científicas, utilizando la técnica de Química en microescala, herramienta operacional que se ilustra en la Figura N.º 2 mediante diversos sistemas y montajes.
Se hicieron entrevistas a los estudiantes como instrumento de evaluación que permitirá evaluar  su percepción durante el desarrollo de los TP. También, se les aplicó un cuestionario con  preguntas específicas sobre las particularidades de la guía, con la finalidad de advertir si hay un acercamiento a los métodos de elaboración de la ciencia.

Observación  sistemática  de  la  actividad  de  estudiantes  y  profesores,  mediante grabaciones de audio y video, fotografías y notas de campo, recogidas durante las visitas a  las que asistían al menos tres observadores. Se utilizó como recurso de análisis  de  las  interacciones  de  aula,  una  pauta  de  observación  de  video  que  le permitiera al profesor  conocer las dimensiones relevantes de sus acciones, para el logro de aprendizajes de  calidad,  así como para mejorar  su  práctica pedagógica. Periódicamente se revisaban las grabaciones, individualmente y en grupo, para evaluar fortalezas y áreas de oportunidad y establecer el nuevo plan de acción.


Valoración  de  los  logros  de  aprendizaje  de  los  estudiantes  en  el  transcurso  del proyecto, a través de la observación directa del desempeño y de las hojas de reporte completadas (bajo el título de “Con qué me quedo”), que al final de cada sesión experimental se entregaban al equipo investigador. Las preguntas incluidas en este
apartado apuntaban a obtener información sobre las siguientes cuestiones generales: ¿Cuál fue el principal reto instrumental del experimento, cómo lo resolviste?; finalizada esta experiencia, ¿En qué tienes confusión todavía? y ¿Qué aprendiste hoy?

Comparación con el grupo control, al cual no se le aplicó el enfoque didáctico; no obstante, fue monitoreado durante el mismo lapso que los grupos experimentales.


Evaluación de la investigación-acción, según se muestra en el Esquema N.º 2, como una metodología idónea en el desarrollo profesional del docente-investigador, mediante la reflexión y autoevaluación de su propia práctica, apoyado en el uso del portafolio y en las grabaciones de sus sesiones experimentales.

4.    Resultados y Análisis

La información proporcionada desde las entrevistas iniciales dejó ver que un grupo de estudiantes no realizó trabajos prácticos en los años anteriores, 10º y 11º o lo hacían con muy  poca  frecuencia, pues las horas de laboratorio se utilizaban para dar “teoría”. Esta  situación resulta alarmante en dos direcciones, primero, porque evidencia el pobre rol que se le otorga al laboratorio y, segundo, porque un estudiante de educación media puede culminar un Bachillerato en Ciencias sin haber empleado el laboratorio de Química como espacio de aprendizaje y desarrollo de habilidades científicas para sus estudios posteriores. La situación antes descrita podría constituirse, además, en una causa de desmotivación hacia la Química y hacia la ciencia en general.

Esta deficiente utilización del laboratorio en años precedentes se tradujo, en términos generales, en un obstáculo para el desempeño de los estudiantes, pues el grado de abertura propuesto  para los experimentos demandaba procesos cognitivos de mayor orden que la simple  obtención  o  no  de  resultados  correctos.  La  dinámica  de  la  investigación-acción permitió hacer los ajustes pertinentes, en conjunto con los docentes, con miras a trabajar en las  debilidades   detectadas,  que  incluían  la  falta  de  manipulación  de  materiales  e instrumentos de uso común, así como seguir un método de trabajo.

Los TP se diseñaron  con  un  grado  de  abertura dosificado,  según la cantidad de intervención por parte del profesor y la participación del alumno (Jiménez y col., 2005), permitiéndole a este último reconstruir su conocimiento, a través de preguntas orientadoras dirigidas  a activar sus ideas previas dentro de un contexto cercano a sus intereses. El formato de los experimentos seguía la secuencia de apartados de la Figura N.º 3.

En la dinámica de la sesión experimental, el profesor ofrecía al estudiante un espacio para formular, en equipo y previa lectura del contexto y procedimiento, una hipótesis sobre la temática definida en el TP, que confrontaría posteriormente con las observaciones y datos empíricos  obtenidos, que al final le llevaría a reflexionar y a extraer sus conclusiones. En este sentido, nuestro enfoque involucra al estudiante a pensar más allá que en el desarrollo de destrezas manipulativas. Al respecto, se ha descrito, después de analizar los formatos de diferentes  textos  en  distintas  épocas,  que  pocas  veces  se  permite  a  los  jóvenes  el planteamiento de hipótesis de trabajo o la planificación de experiencias a fin de comprobar sus propias hipótesis (Lacolla, 2005).

Concluida la sesión experimental y, a partir de las hojas de reporte completadas y entregadas al equipo investigador, se observó que los estudiantes, en las etapas iniciales del proyecto, no tenían claridad en el marco teórico de la situación experimental, no mostraban aptitud para su interpretación lógica y los términos que utilizaban en sus descripciones eran vagos y confusos, lo  que les dificultaba un enunciado operacional válido para hacer su predicción. La formulación de cualquier hipótesis debe respetar la manera en que se escribe y si las ideas básicas para su generación, en un contexto de descubrimiento, están ausentes, es muy poco probable que el alumno  tenga claridad en cuanto al problema científico que está  abordando.  Esta  situación  puede  deberse  a  la  forma  como  se  enseñó  el  método científico, en los años escolares previos, sin  entrenar al estudiante en las estrategias y actitudes científicas implícitas en el mismo.

Hay que destacar que en el transcurso del proceso se notaron algunos avances por parte de los estudiantes en la identificación de ciertos aspectos específicos implícitos en una hipótesis, como su carácter de respuesta tentativa a un problema, en un contexto científico, la relación de variables que debe plantear y su consistencia con hechos ya conocidos. No obstante,    al    pedirles    que    contrastaran    sus    hipótesis    iniciales    con    los    resultados experimentales  obtenidos,  ellos  no  lograban  explicar  satisfactoriamente  cuáles  de  sus predicciones se verificaban con la evidencia recogida ni tampoco ofrecían justificaciones del porqué sus hallazgos validaban la hipótesis inicial.

Con respecto a los contenidos procedimentales, las hojas de reporte de las guías contenían  preguntas  sobre  los  retos  operacionales  (destrezas  manuales,  manipulación, ensamblaje, habilidades instrumentales) que afrontaban los estudiantes durante el desarrollo del experimento y la forma en que lograban resolverlos. La pregunta indicaba: ¿Cuál fue el principal reto instrumental del experimento, cómo lo resolviste?

En este caso, la interpretación incorrecta de la pregunta les hizo desviar el sentido e hicieron anotaciones sobre aquellos aspectos conceptuales del experimento que reconocían no entender. Esta situación marca claramente que el estudiante no distingue entre contenido conceptual  (saber  qué)  y   procedimental  (saber  cómo).  Con  relación  al  conocimiento procedimental del alumno, existen  capacidades vinculadas con clasificar datos empíricos, inferir inductivamente, inferir con el pensamiento proporcional, controlar variables o formular hipótesis que han mostrado ser determinantes para aprender ciencias (Marín y Soto, 2012).

Después de identificar el problema anterior, se procedió a la realimentación docente, como parte de la reflexión dentro del ciclo de investigación-acción, y se pudo mejorar el nivel de   comprensión   de  los  estudiantes  acerca  de  los  contenidos  procedimentales  y  su importancia, lo que condujo a un avance en el desarrollo de sus capacidades para distinguir situaciones   procedimentales  específicas  que  les  permitieran  abordar  integralmente  el fenómeno que estudiaban. Este avance se puede traducir en la internalización, a través de sus respuestas en las hojas de trabajo, de la forma en como se comporta un científico frente a las dificultades que surgen  durante una investigación y ante  las cuales es necesario generar soluciones para continuar con el proceso.

Cuestionados  sobre  las  confusiones  que  persistían  después  de  realizar  el  TP, mediante la interrogante: Finalizada esta experiencia, ¿En qué tienes confusión todavía?, los estudiantes, por lo general, dejaron ver sus limitaciones en la interpretación del fenómeno que estaban estudiando, lo que sugirió, en ocasiones, un vacío conceptual.  Incluso en la forma  de   comunicar  y  especificar  sus  dudas  fue  latente  esta  situación,  que  mejoró ligeramente a medida que el estudiante pudo vivenciar, en sus prácticas posteriores, que la actividad de laboratorio posee una consistencia interna, que le permite discriminar y explicar detalles, asociados a contenidos conceptuales y procedimentales. En el modelo aplicado, la realización del experimento era posterior a la clase teórica.

Para terminar, cuando los estudiantes expresaron los aprendizajes que creían haber alcanzado  durante  el  TP,  regularmente,  se  refirieron  a  aprendizajes  de  habilidades  y destrezas técnicas. Estos resultados están de acuerdo con la percepción que existe entre los alumnos sobre el propósito del trabajo de laboratorio, lo que hace que se concentren en la idea de manipular instrumentos más que manejar ideas (Hofstein y Lunetta, 2004).

En sus hojas de reporte posteriores, los estudiantes incluyeron aspectos conceptuales y  actitudinales dentro de sus anotaciones, lo que sugiere que los profesores hicieron un esfuerzo  efectivo por puntualizar el propósito que tiene el laboratorio de Química como espacio de aprendizaje integral.

Con respecto a la guía de trabajo, se indagó sobre su formato y apartados, a partir de las entrevistas personales recogidas durante las visitas de campo y un cuestionario aplicado a los estudiantes al finalizar el proyecto. Las opiniones indican que el lenguaje utilizado en la guía es sencillo, conforme para el nivel, que la redacción se entiende, es concisa con lo que se tiene que  hacer y que las preguntas son buenas y diferentes a las que conocían de algunas guías utilizadas con anterioridad, pues el estudiante tiene que estar pendiente de lo que está haciendo para poder contestarlas. Del mismo modo, se puede destacar que la guía de  laboratorio  tiene  títulos  adecuados  y  que  el  contexto  del  experimento  es  ameno  e interesante.

Con relación a la técnica de microescala, los estudiantes señalan que los experimentos son  cortos, novedosos y se pueden realizar en el tiempo disponible, lo que les permite, además, ir más seguido al laboratorio. También, informan que la serie de TP les llama más la atención por el uso de materiales comunes, la motivación que genera en el grupo y porque le prestan más  atención,  pues  exige  mayor  concentración  de  su  parte.  De  igual  manera, señalan que la connotación verde de la microescala les hace sentir que están ayudando a cuidar del planeta, al mismo tiempo que aprenden Química de una forma diferente. Por lo general, los estudiantes comentaron su preferencia a estar en el laboratorio que atender las clases de teoría.

El uso del equipo de video, mediante la grabación con una cámara fija y otra móvil, permitió  el  registro  de  las  interacciones  humanas  dentro  del  laboratorio.  El  tiempo  de grabación aproximado para cada sesión, tres en total para cada docente, fue de 50 minutos.

Posteriormente, se revisaron las sesiones de cada profesor y, atendiendo a los criterios de la  pauta de observación, se obtuvo una reconstrucción representativa de cada sesión grabada. Estas  observaciones se complementaron con las notas de campo, entrevistas y fotografías que, como inventario cultural, se utilizaron para revisar los momentos esenciales cuando los estudiantes, guiados por el profesor, estaban trabajando.

A partir de la triangulación de los registros de información, se observó que conforme se avanzaba en la implementación del enfoque didáctico de los TP, el profesor otorgaba mayor espacio  al  estudiante  para  que  construyera  su  hipótesis  y  promovía  activamente  la capacidad de observación y descripción de evidencias por parte de este, con énfasis en el uso del  lenguaje químico apropiado, en lugar de expresiones cotidianas, no depuradas y, tradicionalmente, con mayor arraigo.

De igual forma, se percibe que el profesor adquiere conciencia de los momentos implícitos durante el trabajo de laboratorio, focalización, exploración y reflexión-aplicación, internalizando su importancia para el desarrollo de habilidades científicas en los estudiantes, de modo que consigue organizar mejor su trabajo, apoyado en la guía de TP estructurada para  tal  fin.  El  profesor,  paulatinamente,  hizo  uso  de  preguntas  que  invitaban  a  los estudiantes a reflexionar o que originaban explicaciones por parte de ellos. Este progreso, en la  interacción  profesor-estudiante,   también  se  reflejó  en  un  fomento  de  la  reflexión intragrupal, que permitió abrir canales de comunicación naturales, que fueron restándole el protagonismo clásico que asume el profesor.

Permanentemente, los profesores mostraron imparcialidad en su trato a los estudiantes y una forma cortés de llamarles la atención. No hubo situaciones críticas que dieran lugar a episodios inapropiados o fuera de control en alguna de las sesiones filmadas.

El grupo que sirvió como control mostró que los estudiantes no tenían ideas claras de lo que  estaban haciendo y su actitud, en algunos casos, resultó negativa en cuanto a la organización del trabajo, pues se entretenían en otras actividades. La falta de planificación, debida al tiempo insuficiente, la escasez de materiales, las condiciones del laboratorio y el gran número de estudiantes por salón se encuentran entre las variables que se convirtieron en obstáculos para un  mejor desempeño, de acuerdo con la percepción del docente. En general, se verificó mediante las  observaciones que los alumnos seguían los manuales, o cualquier guía propuesta, como las típicas “recetas de cocina”, lo que hace suponer que han asimilado  un  rol  ampliamente  extendido  de  seguir  instrucciones  y obtener  la  respuesta correcta, una posición tradicional y parte de la crítica  educativa sobre los objetivos de las prácticas de laboratorio en los cursos de Química.
Cuestionados  sobre  el  rol  del  profesor  durante  las  sesiones,  los  estudiantes manifestaron que bajo este enfoque de TP el profesor demuestra una preparación previa, es más explicativo, más guía con el estudiante y los deja trabajar. Antes, comentan, el profesor se dedicaba principalmente a dar instrucciones sobre lo que tenían que hacer para que todo saliera bien.

Luego de su participación en el proyecto, el grupo de profesores consideró, dentro de sus reflexiones, que la metodología de investigación–acción les permitió criticar su práctica pedagógica,   porque  les  llevó  a  reflexionar   sobre  la  verdadera  importancia  de  los experimentos en el  laboratorio de Química. Señalan que en muchos casos las guías que utilizaban  antes  sólo  fomentaban  el  desarrollo de  destrezas  manipulativas,  a  través  de prácticas tipo receta que consumían la mayor parte del tiempo, mientras que bajo el enfoque didáctico actual se ha logrado introducir al estudiante en el conocimiento de la metodología científica, pues se crea el espacio para que haga predicciones mediante la formulación de hipótesis bien fundamentadas y luego, en función de los resultados obtenidos, discuta sobre la veracidad o falsedad de su hipótesis de trabajo inicial.  Con esta dinámica, indican los profesores, es posible dedicar más tiempo a la discusión y  reflexión  de los resultados, al mismo tiempo que los estudiantes dejan evidencias, oral y escrita, de lo que pasó en esa sesión experimental. Con respecto a su propio desarrollo, los profesores manifiestan que la investigación-acción  les  permite  realizar  adecuaciones  a  su  práctica,  autoevaluarse  y descubrir situaciones que tienen que mejorar, apoyados en la observación de sus sesiones experimentales grabadas en video.

5.    Conclusiones

El trabajo práctico en el laboratorio de Química de los colegios de nivel medio ha sido pobremente utilizado a través del tiempo en nuestro país, a pesar de la importancia y preferencia que los estudiantes le dan a estar en el laboratorio y de acuerdo con los enfoques didácticos que lo señalan como un espacio para generar otros aprendizajes, no solo  de destrezas técnicas. Esta realidad se hizo evidente en los colegios que participaron  en  el  proyecto,  independientemente  de  la  región  educativa  a  la  cual pertenecen.


La técnica de Química en microescala permite optimizar el uso del tiempo durante las sesiones experimentales, lo que ofrece un mayor espacio para promover el desarrollo de  habilidades   científicas  en  los  estudiantes.  En  este  sentido,  los  estudiantes mostraron una valoración positiva frente a la guía de trabajo que utilizaron y al tipo de experimentos que realizaron.


La  investigación-acción puede  valorarse  como  un  instrumento  idóneo  para que  el profesor se convierta en investigador, que explore su práctica educativa y reflexione para mejorarla, junto con su desarrollo profesional.


Los medios  de observación  ofrecen un  conjunto  de registros amplio, que facilitan enfocarse  en  los  aspectos  relevantes  durante  la  implementación  de  un  enfoque didáctico  de los trabajos prácticos en el laboratorio de Química, que incluyen el rol docente y de los estudiantes.


Se hace necesario un cambio del entorno de aprendizaje de la Química en el nivel de enseñanza  media,  lo  que  requiere  ajustar  los  roles  de  los  profesores  y  de  los estudiantes. Pocas veces los profesores de Química generan una auto-reflexión sobre por qué se realizan prácticas o trabajos experimentales y por qué estas, generalmente, están en desacuerdo con la visión contemporánea de la ciencia.


Los profesores muestran una  preocupación  innegable  por  las condiciones en que desarrollan   su   enseñanza,   circunstancia  que  puede   ser  materia  de   reflexión, comprensión y crítica en contextos distintos a los descritos en esta investigación.


La aportación de los trabajos prácticos puede ser irremplazable para la educación científica,  por  lo  que  hay  que  explotar  su  potencial  latente  como  una  necesidad cognitiva en la resolución de situaciones problema. En este sentido, consideramos que el enfoque didáctico utilizado en esta investigación y aplicado en el laboratorio de 12º representa un importante aporte inicial al mejoramiento de la enseñanza de la Química en Panamá.

6.    Agradecimientos

A la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SENACYT) de Panamá por el financiamiento de este proyecto (19/2010).

A los profesores de educación media, Miriam Bonilla, Otilia Santana, Oscar Trent,  Anel Adames y Edgar Sension, quienes voluntariamente nos acompañaron en esta investigación. A las colegas, Profesoras Nitzia Banfield y Nidia Romero.

A los colaboradores del CIMECNE, de la Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología y de la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado de la Universidad de Panamá.

A nuestros colegas mexicanos del Centro de Química Verde y Microescala, Dr. Jorge Ibáñez y M.Sc. María del Carmen Doria, por su apoyo y capacitación.


7.    Referencias

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8. Citas y Notas

4. El  propósito de la investigación-acción, en comparación con gran parte de la investigación  tradicional o fundamental, es resolver los problemas diarios inmediatos y acuciantes de los profesionales en ejercicio.
5. La triangulación valora el papel del profesor, del alumno y del propio acontecer de los procesos de enseñanza y aprendizaje a través de un observador.

*Correspondencia a:
Abdiel Aponte Rojas: Labora como docente en la Universidad de Panamá. Director del Centro de  Investigaciones para el Mejoramiento de la Enseñanza de las Ciencias Naturales y Exactas (CIMECNE). Doctor en Química. Especialista en Docencia Superior. Dirección electrónica:  habdyel@yahoo.com
Richard Aguilar González: Investigador del Centro de Investigaciones  para el  Mejoramiento de la  Enseñanza de las Ciencias  Naturales  y  Exactas  (CIMECNE),  Panamá.  Licenciado  en  Docencia  de  Química. Dirección electrónica: Ryychard1407@hotmail.com
Ilsa Austin de Sánchez: Labora en la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, Panamá. Magister en Educación-Especialidad Didáctica de las Ciencias. Especialista en Indagación en la Enseñanza de las Ciencias. Dirección electrónica: ilsaustin23@gmail.com
1. Labora como docente en la Universidad de Panamá. Director del Centro de  Investigaciones para el Mejoramiento de la Enseñanza de las Ciencias Naturales y Exactas (CIMECNE). Doctor en Química. Especialista en Docencia Superior. Dirección electrónica:  habdyel@yahoo.com
2. Investigador del Centro de Investigaciones  para el  Mejoramiento de la  Enseñanza de las Ciencias  Naturales  y  Exactas  (CIMECNE),  Panamá.  Licenciado  en  Docencia  de  Química. Dirección electrónica: Ryychard1407@hotmail.com
3. Labora en la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, Panamá. Magister en Educación-Especialidad Didáctica de las Ciencias. Especialista en Indagación en la Enseñanza de las Ciencias. Dirección electrónica: ilsaustin23@gmail.com

Artículo recibido: 13 de diciembre, 2012. Aprobado:  25 de abril, 2013

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