Los orbitales en la educación química: un análisis mediante su representación gráfica

La constitución atómica de la materia está en la base de la química. Saber cómo se unen y cómo se separan los átomos es tener la clave de las transformaciones de la materia, que son el objeto de esta ciencia. Tendemos a imaginarnos a los átomos como pequeñas partículas, como bolitas, pero desde los años 1930 sabemos que no se puede entender su comportamiento microscópico mediante la física clásica. La mejor teoría que tenemos para este dominio es la mecánica cuántica, pero en ella la descripción más fundamental y completa de los sistemas no es a través de las variables clásicas, propias de las partículas, como la posición y el momento, sino de la función de onda. La función de onda es un objeto matemático que contiene toda la información del sistema. Sin embargo, ni extraer esa información ni interpretarla es sencillo, lo que supone una serie de problemas. Por ejemplo, casi noventa años después de su nacimiento la teoría cuántica apenas está presente en la enseñanza secundaria. Y el problema no afecta sólo al ámbito educativo. Por ejemplo, la química había desarrollado desde mediados del siglo XIX la teoría estructural, de enorme poder explicativo, que los químicos siguen empleando hoy en día. Además, si la función de onda de una partícula es un objeto extraño, la de un sistema de varias, como una molécula es, además, difícil de tratar matemáticamente. Pero la química necesitaba acceder a la estructura microscópica y a la reactividad de las moléculas... Mucho antes de que el avance de la computación pusiera a disposición de los químicos herramientas para resolver por la fuerza sus problemas, ya habían desarrollado modelos para incorporar la mecánica cuántica de forma relativamente sencilla a su arsenal y en esos modelos los protagonistas eran un tipo especial de funciones de onda, los orbitales. Los orbitales son funciones de onda de una sola partícula y por tanto mucho más sencillas de calcular e interpretar que las de los sistemas complejos. A cambio, no dan cuenta de todas las complejidades de una molécula, por ejemplo de las interacciones entre sus electrones. La química es una ciencia capaz de utilizar simultáneamente varios modelos diferentes e incluso contradictorios para cubrir su territorio y eso es lo que hizo, de más de una manera, con los orbitales, de origen cuántico, la teoría estructural clásica y los modelos semiclásicos del enlace a través de pares de electrones localizados. El resultado es un modelo híbrido y difícil de definir, pero eficaz, versátil, intuitivo, visualizable... y limitado, que se puede introducir incluso en niveles preuniversitarios. A pesar de eso, la enseñanza de los modelos cuánticos sigue siendo problemática. A los alumnos les resultan complicados y muchos expertos creen además que los confunden y mezclan con los clásicos. Se trata, pues de un problema abierto. Esta tesis tiene el propósito de dilucidar el papel de los orbitales en la educación química analizando casos de uso de sus representaciones gráficas, que son muy importantes en toda la química y aún más en estos modelos, que tienen un fuerte componente visual, analógico y metafórico. Los resultados de los análisis muestran una notable coherencia de uso de las imágenes de orbitales en enseñanza e investigación: En química los orbitales no son únicamente funciones matemáticas que se extienden por toda la molécula, sino también contenedores de electrones localizados que interaccionan por proximidad con transferencia de electrones Muchas veces estos modelos intuitivos se utilizan después de los cálculos cuánticos para interpretar los resultados en términos próximos a la química estructural. Aquí está la principal diferencia con los usos educativos: en la enseñanza, especialmente la introductoria, el modelo intuitivo tiende a ser el único que se usa.

La mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje en educación ambiental: un estudio centrado en la educación general básica de Ecuador

La crisis ambiental que atravesamos actualmente es consecuencia del avance vertiginoso de las diferentes actividades humanas, lo cual se constituye en una amenaza constante a la biodiversidad. Los problemas ambientales afectan a la totalidad de los elementos de la naturaleza, es decir: el aire, el agua, el suelo, los bosques y la cobertura vegetal en general, los animales, la energía, el clima y las personas; y ello está amenazando a la vida de las presentes y futuras generaciones. Ecuador, a pesar de su riqueza ecológica y cultural, durante las últimas décadas ha ejercido cada vez mayor presión sobre el ambiente a raíz de: el incremento acelerado de la población, la migración del campo a la ciudad, los modelos de consumo insostenibles, la explotación del llamado oro negro o petróleo, la degradación y pérdida directa de bosques, humedales y otros ecosistemas. Aspectos que constituyen un riesgo, no solo para el ambiente, sino también para la sociedad y el bienestar humano, pues la biodiversidad representa la base para la vida en nuestro planeta y es uno de los pilares fundamentales del desarrollo sostenible. Aún cuando los grandes problemas ambientales que estamos atravesando son comunes a los del resto del mundo, en Ecuador encontramos cuatro grandes problemas o macroproblemas ambientales: la destrucción y fragmentación de los hábitats, la introducción de especies exóticas, la sobreexplotación de recursos naturales y la contaminación. A éstos podríamos sumar uno más: el cambio climático global, cuyos efectos a mediano y largo plazo ponen en riesgo la biodiversidad y la calidad de vida de toda la humanidad. Ante la magnitud de los problemas ambientales que nos afectan, el universo tiene los ojos puestos en la búsqueda de alternativas a los mismos. Por esta razón, se vienen desarrollando una serie de eventos, reuniones, conferencias a nivel nacional e internacional, con el propósito de aunar esfuerzos en el diseño de políticas y estrategias generales y particulares, que permitan aproximarse al equilibrio en las relaciones del ser humano con la naturaleza...

El dossier del artista en Bellas Artes: estudio de casos de la creación y uso en la práctica artística

Esta tesis doctoral se inicia con el Examen de Suficiencia Investigadora, para obtener el Diploma de Estudios Avanzados (DEA), defendido ante tribunal en el año 2011. Desde un principio se comprende que, el dosier del artista en Bellas Artes, sin distinguir el lenguaje de expresión o líneas de investigación del posible autor, está potencialmente vinculado a la actividad artística profesional, en diversos territorios artísticos. Permite enseñar a otros una realidad que no es fácil de demostrar en diferentes contextos y, desarrollado y presentado adecuadamente puede generar positivas relaciones profesionales. Es altamente significativo, para quienes lo elaboran y emplean como medio de comunicación con otros agentes, pero también para quienes lo demandan en el mercado del Arte. Como es el caso de las galerías y los concursos de arte, que actualmente rigen en gran medida su uso y parte de la actividad artística joven profesional. Desde el inicio de la investigación, se encontró información sobre documentos con características similares al dosier del artista, que muestran procesos y trabajos finalizados, pero en áreas profesionales aisladas a las Bellas Artes. Se comprendió que, dichas herramientas no suplían las necesidades en su totalidad con las particularidades del recurso artístico, considerando las diferencias entre los contextos de trabajo correspondientes y las propias características de los documentos. Sólo se localizó un documento que hablaba sobre el dosier del artista, realizado por Gayoso et al. (2007). En éste, el mayor propósito es promover al dosier como un Suplemento al Título Europeo, para el sistema europass. Basado en experiencias de docentes que participan ahí como coautores, y en teorías sobre herramientas académicas de condiciones similares al dosier. Ya que no hallamos gran contenido que contribuya teórica y específicamente al planteamiento de unas pautas generales para la construcción y el uso de un dosier de artista, aquel documento pasa a ser uno de los fundamentos que estructuran y dan vida a esta tesis doctoral. Aunque no se realiza ahí un énfasis sobre el desarrollo y uso del dosier, ello se convierte en la principal finalidad de los sucesivos estudios y análisis para la investigación: encontrar información real y más precisa sobre las características del dosier, su creación y uso...

La intuición creadora: implicaciones y aplicaciones en la educación creativa

La presente tesis tiene como tema central la revisión del concepto de intuición en el campo de la creatividad aplicada. Tal investigación enfoca su mirada en aquellos mitos que rodean el significado de la intuición en los procesos de resolución y creación de problemas, y advierte una cualidad desatendida en su valor como herramienta práctica. El eje principal de la investigación sostiene que en los procesos de creación existen claros factores que sitúan a la intuición como parte activa, implicada en los procesos de toma de decisiones. Por ello, el estudio busca ofrecer una perspectiva general de la idea-visión que ha rodeado a la intuición a lo largo de la historia y pretende desarrollar un modelo aplicable en el ámbito de la formación a formadores. Un objetivo principal es explorar las distintas perspectivas que persiguen la comprensión de la intuición aplicada al territorio de la invención y su enseñanza. Asimismo, otro objetivo principal es explorar posibles aplicaciones que regeneren y oxigenen la práctica creativa, acotándose al diseño de metodologías y estrategias didácticas. Para ello, el marco teórico trata, primero, de ofrecer una perspectiva general de la situación de la creatividad en la actualidad y, segundo, de formular una comprensión de la naturaleza creativa de la intuición a fin de revelar su potencial como herramienta. De tal modo, el estudio examina las lagunas que parecen haber relegado a la intuición al destierro en el campo de la educación y propone una renovación de la mirada creativa, con la voluntad de activar la experiencia y abrir nuevos diálogos para la comprensión de la incógnita que la intuición ha supuesto en el campo de la creatividad...

El cooperativismo en la educación

Este trabajo plantea la hipótesis de que las cooperativas de enseñanza conforman una alternativa sólida para el futuro de los centros de enseñanza españoles. Cierto que ya son una realidad en este momento coyuntural, pero los retos con que se enfrenta el sector de la enseñanza en un futuro próximo y a medio plazo, pueden ser afrontados con mayores posibilidades de ofrecer calidad, eficiencia y, en conjunto, excelencia desde las perspectivas de un planteamiento ideológico, profesional y económico como el que ofrecen lascooperativas de la enseñanza. Para demostrar la hipótesis de trabajo se ha desarrollado, en una primera parte de este artículo, un sucinto repaso a la historia de las cooperativas de enseñanza desde los primeros pasos en los albores del siglo XX hasta nuestros días especialmente los relacionados con su evolución en España. En la segunda parte se han analizado la estructura, características y problemáticas de dichas cooperativas de enseñanza y su proyección dentro de un mundo caracterizado por la globalización, las nuevas tecnologías, la información y el conocimiento que inciden, directamente, en la enseñanza. Todo ello conduce a pronosticar un futuro inmediato en que las cooperativas de enseñanza se impondrán, vistas las premisas de este trabajo, a los centros privados de los que son, ya hoy día, una alternativa que se consolidará en el futuro.

Identidades masculinas: estereotipos de género y participación en la educación física, la actividad física y el deporte

A modo de Introducción se recoge la idea de dónde nace la presente investigación y no es otra que la observación directa de mis clases de Educación Física. A menudo he observado la utilización de las clases de EF y de los patios de recreo como un lugar donde se desarrollan las identidades de género, no haciéndose de forma equilibrada e igualitaria, sino basándose en las jerarquías de poder de unos sobre otros. Durante la revisión bibliográfica se observó que la mayoría de los estudios se centraban en la mujer por diferentes aspectos como, por ejemplo, la escasa participación en la actividad físico deportiva, los motivos por los que suelen practicar actividad físico-deportiva, la tipificación sexual de las actividades físico-deportivas o las actitudes hacia los contenidos propuestos en EF (J. Blández Ángel, E. Fernández García, & M. A. Sierra Zamorano, 2007; Fernández García et al., 2007; Koivula, 1999; Pelegrín Muñoz, León Campos, Ortega Toro, & Garcés de los Fayos Ruiz, 2012; Riemer & Visio, 2003). Dado que tanto a nivel nacional como a nivel internacional el estudio de las identidades de género centrado en el alumnado varón era escaso, se focalizó el objetivo de la investigación en las identidades masculinas. Cuatro han sido los objetivos generales que han marcado las líneas básicas de la investigación. El primero se refiere a las relaciones que se establecen entre las variables tipologías de rol de género y participación en actividades físico-deportivas. El segundo objetivo profundiza en la definición y conceptualización de la identidad masculina en el alumnado pre-adolescente varón y en su profesorado de la EF. En el tercer objetivo se buscan las relaciones existentes entre las diversas identidades masculinas y los estereotipos de género en el ámbito de la EF, la actividad física y el deporte. Y el último objetivo describe la forma en que el profesorado de EF influye en la progresión o perpetuación de ciertos estereotipos de género ligados a la EF, la actividad física y el deporte...