Estudio químico y biológico de los alimentos.

Este artículo pertenece al Monográfico: La Ciencia a las puertas del Tercer Milenio (I)

El proceso de cambio conceptual en la iniciación a la química : la introducción de los conceptos de sustancia pura y cambio químico.

Desde una concepción constructivista del aprendizaje, se abordan dos problemas fundamentales sobre las dificultades de aprendizaje: la influencia de los rasgos perceptivos frente a las consideraciones teóricas, y la influencia del ambiente cultural. Se diseñan y experimentan propuestas de aprendizaje inspiradas en un nuevo marco teórico constructivista. Así, el aprendizaje es concebido como un proceso de cambio conceptual, metodológico y actitudinal. Estos tres conceptos están completamente interrelacionados y se exponen algunas propuestas teóricas basadas en el aprendizaje como cambio conceptual. Se propone el diseño de una estrategia de aprendizaje dirigida a lograr el cambo conceptual en los alumnos. Se describen algunos aspectos de una experiencia de investigación-acción realizada en el Centro de Profesores de Gandía, con alumnos de octavo de EGB de un colegio público de la localidad. Los resultados obtenidos en los estudios de tipo diagnóstico muestran una necesidad de una profunda reestructuración de la iniciación al estudio de la Química en la enseñanza básica y secundaria.

El equilibrio químico.

Los libros de texto de bachillerato contienen serios errores en la explicación del cálculo cinético del equilibrio químico. Por este motivo, se demuestra aquí la deducción de la constante del equilibrio químico por vía cinética, para que los profesores hagan las correspondientes explicaciones en sus clases.

Una propuesta curricular para el equilibrio químico fundamentada en el estudio del principio de Le Chatelier.

Estudiar las dificultades y errores conceptuales relacionados con la aplicación del principio químico de Le Chatelier. Fundamentar una alternativa conceptual asociada a un tratamiento metodológico y actitudinal que permita superar dichos errores. 1. Estudio de la evolución histórica del principio de Le Chatelier. 2. Análisis termodinámico de dicho principio. 3. Estudio inicial: Se analiza la formulación que del principio de Le Chatelier se realiza en los libros de texto de Química General de COU y primer curso de Universidad y cómo éstos lo utilizan para realizar predicciones cualitativas acerca de la evolución de un sistema en equilibrio que ha sido perturbado; se establecen relaciones entre estos planteamientos didácticos y la forma en que el profesorado utiliza el principio en el aula para resolver problemas; se estudian las estrategias que emplea el alumnado en la resolución de problemas, centrándose en los errores que pueden surgir de la incomprensión del citado principio. Estudio final: Se determina si la persistencia de errores detectados en el estudio inicial se debe a la metodología empleada. Se elabora una alternativa que supere errores conceptuales y dificultades y propicie un verdadero aprendizaje significativo. 4. Reflexión en torno a una mejor adecuación curricular de los aspectos estudiados. Porcentajes. La metodología didáctica empleada en relación con el principio de Le Chatelier conduce a un tratamiento superficial de los problemas y a un operativismo mecánico, propiciando el uso de reglas memorísticas y el empleo de algoritmos carentes de significado para el alumnado. Existe una relación entre los errores conceptuales detectados en el alumnado, que se muestran persistentes, y las estrategias didácticas empleadas en el proceso de enseñanza-aprendizaje, tanto por los libros de texto como por el profesorado. El principio de Le Chatelier se convierte en un obstáculo epistemológico en el aprendizaje del equilibrio químico. Un tratamiento didáctico alternativo al empleo de este principio como regla cualitativa, basado en la utilización de la constante de equilibrio y con ayuda de herramientas informáticas, evitaría los errores detectados. Se proponen nuevas líneas de investigación que integren un planteamiento constructivista del proceso de enseñanza-aprendizaje y una revisión curricular desde los niveles básicos hasta los más avanzados.

Preparación de una multimedia para la enseñanza a distancia de la Química-Física : el potencial químico.

Elaboración y preparación de una multimedia para la enseñanza a distancia de la Química-Física sobre el potencial químico, dirigido al tercer curso de Químicas en la asignatura de Termodinámica. Consiste en el análisis de técnicas audiovisuales que sirvan de instrumentos para la educación, con fines preferentemente didácticos y en consecuencia, elaborar una multimedia que cumpla con dichos fines. Primera fase: después de analizar diferentes técnicas audiovisuales se ha optado por la técnica denominada multimedia, que tiende a conservar la configuración de las unidades didácticas que se imparten en cada disciplina por la Universidad a Distancia. Segunda fase: elaboración de la multimedia. Esta consta de: texto de información para el conocimiento de cada tema (material escrito e impreso); serie de ejercicios de autocomprobación (material escrito); audiovisual constituido por un diaporama de 120 diapositivas más la parte sonora, liberado de aporte teórico (grabado de vidocasete) e inclusión de una simulación (ejercicios numéricos o experimento de laboratorio) haciendo uso de las técnicas de enseñanza por ordenador. Análisis comparativo de las diferentes técnicas audiovisuales y la evaluación de sus resultados en la enseñanza a distancia durante los años que se llevan utilizando. Conocidas las dificultades con que tropieza la Universidad a Distancia en las disciplinas científicas con trabajos experimentales (prácticas), el desarrollo de la multimedia aporta las siguientes soluciones: el estudiante a distancia tiene la posibilidad de autoevaluar su nivel de aprendizaje; puede prepararse para las evaluaciones que tiene que rendir en la universidad, le aporta información que le motiva para el estudio del tema. La simulación aporta una gran versatilidad en los cálculos y experimentos y el alumno desarrolla un diálogo con el procesador que le permite saber a cada paso del proceso de simulación su evaluación de cómo realiza el ejercicio. De alguna manera suple la falta de una enseñanza directa. El experimento realizado es concluyente en cuanto a las posibilidades de preparar material didáctico en la Universidad a Distancia para muchas disciplinas. Este material puede incluso ser asequible a los estudiantes sin un costo excesivo en su adquisición. De otra parte, habría que lograr una red de microprocesadores que sirvieran de aparatos de reproducción y de utilización del material de paso.

Estudio experimental en temas de Física y Química : equilibrio químico, vibraciones y ondas.

A/ Introducir novedades sustanciales en el enfoque y presentación de determinados temas de Física y Química, buscando una forma de enseñanza más activa y cercana a los alumnos. B/ Contribuir a que el aprendizaje de estas disciplinas en los niveles de BUP y COU, se haga a traves del método experimental. C/ Poner en manos del profesorado un material elaborado que le permita realizar su labor docente con mayor exito. D/ Aportar trabajos originales que contribuyan a la innovación de la enseñanza de los temas vibraciones y ondas y equilibrio químico. A/ Tema 'equilibrio químico' del nivel iniciación: 68 alumnos de segundo de BUP del IB Ciudad de los poetas. B/ Tema 'vibraciones y ondas' del nivel iniciación: 100 alumnos de segundo de BUP del IB Emilia Pardo Bazán. C/ Tema 'vibraciones y ondas' del nivel ampliación: 39 alumnos de tercero de BUP del IB Conde de Orgaz. El proyecto consiste en el diseño de unos módulos de experiencias de Física y Química donde se trata de realizar la aplicación de diversos aspectos de los programas actuales por medio de trabajos experimentales. En las actividades que se proponen se diseñan y construyen, las experiencias correspondientes a los temas de Física, vibraciones y ondas; y de Química, equilibrio químico. Cada tema se compone de un esquema que incluye a su vez objetivos específicos, contenidos y actividades, un desarrollo y unas aplicaciones. Estos se desarrollan desde la perspectiva de un nivel medio, es decir, dirigido a alumnos cuyas edades oscilan entre los 14 y los 18 años. Las actividades específicas se gradúan para dos niveles; A/ Iniciación. B/ Ampliación. Al final se evalúan y exponen los resultados. Diagrama conceptual, esquemas, prueba escrita, test de evaluación del aprendizaje, test de evaluación del proyecto. Notas, porcentajes. Los resultados obtenidos en la experiementación del proyecto son los siguientes: -en general se observa que las calificaciones han sido más elevadas que las conseguidas por estos mismos alumnos en otras pruebas de temas que se expusieron en forma más tradicional. -Se aprecia un corrimiento hacia arriba propiciado con toda seguridad porque el alumnado fija y comprende mejor los conceptos. -Se obtiene una formación menos unidireccional. -Mejora la capacidad de los alumnos para solucionar problemas mediante métodos gráficos. -Finalmente, los estudiantes aceptan la metodología empleada aunque siguen prefiriendo la toma de apuntes tradicional.

Diseño de una metodología integrada de enseñanza-aprendizaje dentro del nuevo marco universitario europeo : implementación en el título de Ingeniero Químico.

Resumen tomado de la publicación

Estudio del equilibrio químico homogéneo para un curriculum de química : un problema didáctico.

Se pretende hacer un estudio sistemático y progresivo sobre el aprendizaje y enseñanza del equilibrio químico en sistemas homogéneos y no-iónicos, a nivel de los cursos preuniversitarios o-y cursos introductorios del tercer nivel educativo (universitarios, politécnicos, etc.) a modo de ejemplo de un planteamiento didáctico adecuado para estos cursos.. La atención se enfocó unicamente en cómo era aprendido el tema por el alumno. A través del análisis cuidadoso de diferentes exámenes escritos de grupos de alumnos se extraerían conclusiones respecto a los errores de mayor importancia y a los errores que se repetían con mayor frecuencia. Se manejaron únicamente datos recogidos en el primer curso de Ciencias Químicas.. Para realizar esta investigación didáctica, se ha seguido el método del modelo cíclico del desarrollo del curriculum publicado en el 'Schools Council Working Papel n:10'. Se ha elegido entre sus alternativas posibles la de iniciar el ciclo por la etapa de la evaluación. De esta forma, se ha trabajado con diversas muestras de alumnos lográndose resultados consistentes que legitiman la metodología empleada. Se preparó un texto-cuadernillo de acuerdo con un programa inicial de contenidos que se distribuyó entre los alumnos. De esta forma, se dispuso de una base objetiva para hacer un estudio del aprendizaje del tema.. Con los resultados obtenidos tras la evaluación de diferentes grupos de alumnos, que utilizaron en el Estudio Principal diferentes estrategias de enseñanza-aprendizaje, se puede afirmar que existen claras posibilidades de mejorar notable y significativamente el aprendizaje del tema y se confirma lo que viene manteniéndose por diversos autores: el estudio y aprendizaje del tema del Equilibrio Químico homogéneo resulta ser un punto inicial cuando se programa el currículum de Química General. Queda demostrado que se debe incluir el estudio del tema considerando 'El equilibrio químico homogéneo' entre los propios del currículum de Química General por su gran valor interdisciplinar, ya que permite relacionar campos de estudio como: reacciones químicas, energética y cinética, estegniometría, lenguaje y terminología química, cálculos matemáticos y álgebras estratégicas y habilidades para resolver problemas..

Estudio físico-químico comparativo de una atmósfera próxima a una zona industrial y otra rural y su implicación en el currículo de secundaria

Resumen tomado de la publicación.

Química de COU : bases para una coordinación.

1. Unificar criterios en el desarrollo del programa de estudios. 2. Actualizar la terminología. 3. Proponer actividades de autoevaluación que permitan una valoración del grado de consecución de los objetivos propuestos. La programación de Química en COU, con el fin de sugerir la posibilidad del inicio de una coordinación entre los profesores, rompiendo con la dinámica de actuaciones individuales. Se abordan los temas que los autores consideran básicos de Química además de un tema que intenta conectar con el BUP, una introducción a la Química del Carbono y una referencia a lo que podría ser el tratamiento de la Química Inorgánica descriptiva. Los temas a tratar son: 1. Termodinámica, 2. Cinética de reacciones, 3. Equilibrio químico, 4. Ácidos y bases, 5. Reacciones de transferencia de electrones, 6. Reacciones de precipitación. 7. Estructura atómica y sistema periódico y 8. Enlace químico. En cada uno de los temas que se abordan dentro de la Química de COU, se discute el enfoque y comentan los aspectos más destacados de la programación con especial incidencia en la actualización terminológica. Se exponen los objetivos del tema, el programa, los comentarios y se proponen ejercicios múltiples de autoevaluación: frases incompletas, afirmaciones de las que el alumno debe comentar su veracidad o falsedad, ejercicios numéricos, formulación, etc., que, según los autores, permitirán una valoración del grado de consecución de los objetivos propuestos. Se proponen también una serie de cuestiones y ejercicios para un inicio de las clases de Química de COU, para detectar los conocimientos que los alumnos poseen sobre cuestiones básicas. Se pone de manifiesto la necesidad de una coordinación entre los profesores de Química de COU y de los distintos niveles educativos. Viendo, además, la necesidad de abarcar otros aspectos como la actualización científica, la actualización pedagógica, orientación, investigación didáctica, etc.

Skill shortages en Asturias : desajuste de cualificaciones y propuestas de acción.

1) Analizar las destrezas necesarias y comprobar si éstas forman parte del inventario regional de cualificaciones. 2) Informar de las necesidades cambiantes de destrezas promoviendo un acercamiento entre oferta y demanda. 3) Difundir información acerca de la situación actual de otras regiones europeas y de las técnicas de análisis e intervención que utilizan. 4) Obtener información acerca del grado de conocimiento e imagen que los jóvenes tienen de estos sectores y ocupaciones. 12 expertos en Economía regional. 69 empresas y 24 centros de formación referidos a los sectores y ocupaciones objeto de estudio: sector Construcción, Metal, Turismo y Químico, ocupación soldador, mantenimiento, y agente de desarrollo local. 8 aulas de octavo de EGB de Gijón, Oviedo, cuencas mineras y zona rural. El modelo teórico seguido es la 'Typology of skill shortages' de Van der Vendel en el que aparecen seis tipos de problemas o discrepancias entre demanda y oferta: desequilibrios absolutos y relativos, problemas de ruptura o desfases, distribución, utilización y contenido. Se miden diversos factores de las ocupaciones y los sectores. Entrevista semi-estructurada. 4 cuestionarios 'ad hoc' para estudiar: sectores, ocupaciones, centros de formación y organizaciones de desarrollo regional. Análisis de contenido mediante categorización y análisis de frecuencia. Análisis de sectores y ocupaciones: 1) todos estos sectores han sufrido importantes cambios en las dos últimas décadas debido al impacto de las nuevas tecnologías; 2) todos adolecen de importantes y claros desequilibrios en el mercado de cualificaciones afectándoles negativamente la desaparición del antiguo sistema de aprendices; 3) todos encuentran problemas a la hora de cubrir vacantes de las ocupaciones tradicionales; 4) frente al sector de la Construcción y del Metal que en los últimos años ha sufrido una mayor especialización en su mano de obra, los sectores Turismo y Químico cuentan con un nivel muy alto de polivalencia. Estudio en EGB: 1) un porcentaje elevado manifiesta su intención de continuar estudios de BUP; 2) existe un amplio desconocimiento del mundo industrial; 3) los sectores estudiados les atraen poco; 4) el sexo y los factores socioeconómicos influyen en sus preferencias vocacionales. Se reafirma la hipótesis de que los desequilibrios apuntados tienen un origen social claro. Para solucionar éstos, se apuntan una serie de pautas de acción como: reformar la formación profesional, realizar una selección coherente y estricta del alumnado de FP, llevar a cabo un plan de marketing que recupere la imagen y valoración social de la FP, incrementar el impacto de la figura del orientador, etc.

Estudio de la situación ecológica del río Narcea.

Estudio de la contaminación del río Narcea por alumnos de últimos cursos de Bachillerato y COU en los seminarios de Física y Química, Ciencias Naturales y Geografía. Se intentan integrar métodos y conocimientos de Ciencias distintas para averiguar la capacidad de los alumnos en trabajos de investigación. Objeto del trabajo : estudio interdisciplinar de las posibles causas de contaminación del río Narcea, en el que se implica a alumnos de últimos cursos de BUP y COU del Instituto de Bachillerato de Cangas de Narcea. Se estudia la contaminación del río y cómo está determinada por sustancias producidas en tres puntos fundamentales: minas, centros urbanos y la central térmica. Se parte de una recogida de la información y legislación existente sobre el tema. Se efectúan recogida de muestras en el curso del agua, que serán sometidas a análisis físicos y biológicos para estudiar los parámetros indicadores de contaminación, y comprobar si las sustancias anteriormente señaladas son los agentes contaminantes principales. Los alumnos se organizan en grupos de trabajo coordinados por los profesores. Sondas turbimétricas, conductímetros, fluroscopio, aparatos de filtración del agua, densímetros, reostatos, test de oxidabilidad al permanganato potásico, y otra serie de instrumentos de laboratorio para el análisis químico del agua. Recuento de bacterias y prueba normalizada para las del grupo coliforme. Indice de Shannon-Weaver para ver la diversidad de macroinvertebrados. Análisis químicos: color, olor, turbidez, materias decantables, materias en suspensión, determinación de residuos, temperatura, densidad, PH, conductividad eléctrica, alcalinidad, acidez, CO2 libre, O2 disuelto, oxidabilidad al permanganato potásico del agua. Análisis biológicos del agua con elaboración de los índices que expresan la riqueza en macroinvertebrados. Correlación entre: temperatura y PH, CO2, O2 disuelto y conductividad; O2 disuelto y macroinvertebrados, PH y DBO5; residuos en suspensión y macroinvertebrados, etc. La mayor parte de los tramos de la cuenca alta se pueden considerar no contaminados. Se comprueba que los factores de máxima incidencia contaminante son los que se apuntaban al principio: aprovechamientos mineros, vertidos residuales, acción de la central térmica. El trabajo consigue la interdisciplinareidad entre los tres seminarios didácticos que se pretendía y una toma de conciencia de la unidad de la ciencia superando la tradicional visión de la misma como compartimentos estancos aislados. Los alumnos encuentran más facilidad en el tratamiento de fuentes bibliográficas que en la organización del material recogido. Como se parte de conocimientos adquiridos con anterioridad, la experimentación y contrastación de hipótesis por parte de los alumnos se considera aceptable. La aplicación de estas pequeñas investigaciones a la enseñanza de las Ciencias Naturales favorece una mayor valoración del entorno por parte de los alumnos y fomenta la actitud crítica hacia la aplicación de las nuevas tecnologías.

Ciencia Interactiva.

Resumen basado en la publicación

Análisis y control de alimentos.

Se trata de crear un laboratorio de análisis y control de alimentos estudiando los de consumo habitual. Se parte de la idea de que la Química Analítica es la parte de la Ciencia más formativa para los alumnos de este nivel de enseñanza. El desarrollo de este proyecto ha permitido motivar a los alumnos en la investigación de técnicas de análisis de sustancias de uso común, tanto en aspectos químicos como biológicos. Esto ha llevado a actuaciones interdisciplinares muy interesantes, a crear y despertar nuevas líneas de trabajo y a motivar la comprensión de aquellos aspectos tan corrientes como el análisis de sangre y orina, contaminación del agua, etc. Aplicado a 160 alumnos de COU y de segundo de Bachillerato Superior Experimental. El presente proyecto ha cubierto los siguientes aspectos: la colaboración en busca de acción y libros referentes a los aspectos estrictamente químicos y químico-físicos de todas las formas posibles de analizar. Estudiar aquellos métodos de análisis que permitan conocer la naturaleza y composición de los alimentos. Proyectar y montar un laboratorio elemental de análisis y control. Contacto con las industrias que elaboran y/o preparan estos alimentos. Resultados: la implantación en el centro de la asignatura de EATP 'Análisis y control de alimentos', que comenzará a impartirse en el curso 91-92; y el interés mostrado por el profesorado de otros centros. El porcentaje de participación del alumnado está entre el 84'4 por ciento y el 100 por cien. El grado de satisfacción con la experiencia está entre el 90 por ciento y el 100 por cien, lo cual confirma lo acertado del proyecto y las perspectivas que ofrece para un futuro inmediato y a largo plazo.

La ciència de la cuina, una perspectiva escolar. 'La ciencia de la cocina, una perspectiva escolar'.

Resumen tomado de la publicación en catalán. Este artículo forma parte del monográfico 'La cocina, un mundo de transformaciones'