Estrategias didácticas para la promoción de la química en la enseñanza secundaria y bachillerato

El alarmante descenso del número de alumnos que estudian química en bachillerato hace necesaria la búsqueda de herramientas para recuperar los niveles de finales de la pasada década. Los autores proponen algunas estrategias, aplicables en todos los niveles de enseñanza no universitaria, que van desde experiencias de laboratorio para alumnos de primaria, hasta la creación de una serie de personajes de ficción, que intervienen en los enunciados de los problemas de química, poner a disposición de los alumnos colecciones de problemas resueltos y la participación en pruebas como las olimpiadas de química.

MOOC en nanotecnología en la UA: Un ejemplo de innovación docente y tecnológica en Química Inorgánica

Las plataformas virtuales y herramientas on-line son parte de la vida cotidiana de los estudiantes que llenan nuestras aulas. El término web 2.0, introducido por O’Reilly y Dougherty en 2004, describe la transición de la web como una fuente de información a la web basada en comunidades de usuarios, con una gama especial de servicios y aplicaciones de internet que se modifica gracias a la participación social. La creación de comunidades on-line para mejorar la calidad del binomio enseñanza-aprendizaje es, por lo tanto, una herramienta útil para la educación superior. En este contexto, el Laboratorio de Nanotecnología Molecular de la UA ha desarrollado un proyecto educativo innovador, el primer MOOC (del inglés Massive On-line Open Course) sobre nanotecnología en España. El objetivo de este curso es obtener una mejor comprensión de lo que es la nanotecnología y su conexión con la vida real. El sitio web es la principal guía a través de los recursos y actividades del curso, dividido en diez unidades didácticas. El estudiante dispone, además, de una serie de herramientas gratuitas que descubrirá en las diferentes unidades, como vídeos, tutoriales, applets, etc. La única condición para acceder al curso es registrarse con una dirección de Gmail.

Desarrollo de metodologías de aprovechamiento y evaluación de prácticas externas en Química realizadas en Departamentos

El Programa de Prácticas Externas constituye una actividad de naturaleza formativa realizada por los estudiantes universitarios cuyo objetivo es complementar la formación académica obtenida durante la titulación; favoreciendo la adquisición de competencias técnicas, metodológicas, personales y participativas que les preparen para el ejercicio de actividades profesionales, faciliten su empleabilidad futura, y fomenten su capacidad de innovación, creatividad y emprendimiento. Dichas prácticas pueden realizarse en entidades externas o en departamentos de la Universidad. La red creada por profesores, alumnos y becarios de investigación pretende elaborar instrumentos metodológicos para mejorar el aprovechamiento y la evaluación de las prácticas externas en Química realizadas en los Departamentos de la Facultad de Ciencias. La metodología seguida por los participantes de la red ha sido la realización frecuente y periódica de reuniones en grupos de trabajo para reflexionar sobre los problemas que pueden surgir en la realización de las prácticas; así como el desarrollo de protocolos de actuación para potenciar el aprendizaje autónomo del estudiante y su evaluación. En este sentido, ha sido de gran utilidad la opinión de los alumnos a través de una encuesta sobre las ventajas e inconvenientes que pueden aportar las prácticas externas realizadas en Departamentos frente a una empresa externa.

Evolución hacia trabajos de investigación teórico-prácticos en el área de la Química de los Alimentos

La presente actuación se localiza en el ámbito de una asignatura optativa de cuarto curso del Grado en Química denominada Química de los Alimentos. Se ha planteado e implantado una actividad en la que se ha elaborado un trabajo de investigación científica. Por lo tanto, los alumnos han desarrollado una búsqueda bibliográfica, han realizado experimentos en el laboratorio y han redactado un artículo de investigación. Además, han expuesto públicamente los resultados más relevantes. Las diferentes temáticas de los trabajos han sido ofrecidas a los alumnos y asignadas a grupos de dos componentes. Esta actividad integra las etapas habituales en el ámbito de la investigación, desde la preparación de un artículo científico hasta la participación en congresos en formato conferencia. El papel del profesor ha sido similar al de un director científico siguiendo pautas idénticas a las que se aplican a lo largo del desarrollo de una Tesis Doctoral. Los resultados muestran que esta actividad introduce a los estudiantes en el ámbito de la investigación científica.

Experimentació en síntesi química: química inorgànica

Aquest llibre de laboratori de química inorgànica està dirigit a alumnes que s'introdueixen per primera vegada en l'experimentació de síntesi inorgànica. Per aquest motiu, es pretén no sols que l'alumne adquiresca coneixements de química inorgànica sinó que els integre dins la metodologia de treball de la química inorgànica (els coneixements essencials de la qual són la teoria i l'experimentació).

Virtualización de la asignatura Técnicas de Separación en el Grado en Química

La actual Red Docente ha trabajado sobre la virtualización de los materiales prácticos de la asignatura Técnicas de Separación, la cual se imparte en el primer semestre del tercer curso del Grado en Química. El objetivo principal de esta tarea es que el alumnado pueda desarrollar y completar su formación teórico-práctica adquirida, de forma que sea una actividad no presencial. El desarrollo de materiales virtuales es necesario debido a la escasez de horas presenciales que poseen las diferentes prácticas que componen la asignatura. Estos materiales proporcionan al estudiante un aprendizaje autónomo, pues recogen de una forma muy didáctica el fundamento teórico en el campo de las Técnicas de separación. Además los mismos llevan asociados material virtual (imágenes, vídeos, etc) así como hipervínculos que ayudan al alumno a entender y recordar los conceptos seguidos durante la asignatura. De este modo, el alumno puede establecer su propio ritmo de aprendizaje (proceso de autoaprendizaje), bajo la supervisión del profesor/a, dedicando el tiempo necesario para asimilar cada concepto. Si bien dichos materiales deben estar presentes desde los primeros cursos, se puede concluir que posibilitan una excelente formación académica del alumnado.

Prácticas de laboratorio en introducción a los materiales de construcción en ingeniería de la edificación

El trabajo muestra la metodología de enseñanza-aprendizaje propuesta para las Prácticas de Laboratorio en Introducción a los Materiales de Construcción en el Grado de Ingeniería de la Edificación. Debido a su pertenencia al nuevo título de grado implantado hace tres años, esta asignatura presenta un corto recorrido temporal en comparación a otras del título extinguido; sin embargo, genera una nueva oportunidad de diseño ex novo que ha permitido reinterpretar la docencia de esta materia, para adaptarse más ajustadamente a los requerimientos del EEES. La asignatura forma parte de las materias básicas del Grado en Ingeniería de la Edificación y se imparte en el segundo cuatrimestre del primer curso. A pesar de su denominación, las competencias de la asignatura se centran en dos bloques diferenciados entre sí: química y geología básicas, necesarias para conocer la génesis y propiedades de los materiales de construcción quedando el estudio de éstos en profundidad para otras asignaturas de la titulación. Debido al diferente nivel de conocimiento de los alumnos en estas dos grandes áreas de la ciencia, se han diseñado las prácticas de forma que los conocimientos adquiridos por el alumno fueran graduales y de aplicación sucesiva en las siguientes prácticas.

Tratamiento de lixiviados de residuos de origen urbano mediante MBR

Se ha utilizado una planta de tratamiento a escala laboratorio consiste en un biorreactor de membrana (MBR). Esta planta está compuesta por un reactor biológico de 25 L de capacidad. Se utilizó una membrana plana de micro filtración marca Kubota de polietileno clorado, tamaño de poro 0,1 μm y área de filtración 0.116 m2. Se utilizaron como condiciones de operación: tiempo de residencia hidráulico 3 días, caudal de permeado 0.35 L/h y LMH 3 L/m2h. Se ha podido comprobar que es posible adaptar una población microbiológica a las particulares características químicas del lixiviado procedente de la planta y tratar estos lixiviados en un reactor biológico de membrana sumergida operando en condiciones habituales de sólidos en suspensión en el reactor entre 8-12 g/L durante un periodo de 6 meses. El proceso utilizado permite reducir la materia orgánica (97% DBO5 y 40% DQO) presente en estas corrientes residuales, agotando prácticamente toda la materia biodegradable. Respecto a los contenidos de nutrientes, el tratamiento MBR ensayado permite reducir de 35-40% el nitrógeno total, 45-50% el nitrógeno amoniacal y un 65-70% el fósforo total. Los sólidos en suspensión se han reducido en el efluente tratado en más de un 99%.

Desarrollo de metodologías de aprovechamiento y evaluación de prácticas externas en Química realizadas en Departamentos

El Programa de Prácticas Externas constituye una actividad de naturaleza formativa realizada por los estudiantes universitarios cuyo objetivo es complementar la formación académica obtenida durante la titulación; favoreciendo la adquisición de competencias técnicas, metodológicas, personales y participativas que les preparen para el ejercicio de actividades profesionales, faciliten su empleabilidad futura, y fomenten su capacidad de innovación, creatividad y emprendimiento. Dichas prácticas pueden realizarse en entidades externas o en departamentos de la Universidad. La red creada por profesores, alumnos y becarios de investigación pretende elaborar instrumentos metodológicos para mejorar el aprovechamiento y la evaluación de las prácticas externas en Química realizadas en los Departamentos de la Facultad de Ciencias. La metodología seguida por los participantes de la red ha sido la realización frecuente y periódica de reuniones en grupos de trabajo para reflexionar sobre los problemas que pueden surgir en la realización de las prácticas; así como el desarrollo de protocolos de actuación para potenciar el aprendizaje autónomo del estudiante y su evaluación. En este sentido, ha sido de gran utilidad la opinión de los alumnos a través de una encuesta sobre las ventajas e inconvenientes que pueden aportar las prácticas externas realizadas en Departamentos frente a una empresa externa.

Diseño de Experimentación en Química Inorgánica sostenible

Se plantea al alumnado el análisis de la huella de carbono que tiene, en la actualidad, la asignatura práctica Experimentación en Química Inorgánica, con el objetivo de que busquen las posibilidades de sustitución y/o reducción de reactivos tóxicos y peligrosos en las prácticas de laboratorio que se imparten. Previamente, en base a dicho análisis, la red ha redactado las directrices que guiarán al alumno en sus búsquedas en bases de datos y su proposición de sustitución razonada de reactivos. Cada grupo de alumnos que trabaja en un proyecto particular de “Síntesis y caracterización de sustancias inorgánicas”, redacta un protocolo de actuación para eliminar/reducir el uso de reactivos peligrosos/contaminantes en su proyecto. Como colofón, se redacta un protocolo global para hacer más sostenible el proceso de enseñanza/aprendizaje de esta asignatura práctica. Además de trabajar el contenido específico de la asignatura, con esta metodología de aprendizaje, se pretende aumentar la capacidad del alumnado del Grado en Química para ser autónomo a la hora de proponer actuaciones fundamentadas que conduzcan a preservar el medio ambiente en su futuro ejercicio de la profesión de graduado en química.

A compreensão de reação química como um sistema complexo a partir da discussão dos erros e dificuldades de aprendizagem de estudantes do ensino médio

The study of chemical reactions is among the most important contents to the understanding of Chemistry discipline in basic education. However, there are still few studies about chemical reactions as a complex system because, generally, this content is presented in textbooks, taught and even researched in a fragmented form. The thesis here presented aims to investigate, identify and characterize the mistakes and learning difficulties of the students about chemical reactions as a complex system, using for that purpose the analysis of the answers of 126 exams of candidates for the bachelor’s degree in Chemistry Teaching on the entrance exam for the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The mistakes and learning difficulties about the parameters ΔG°, Kp, Ea and of the calculation of the amount of substance in a chemical reaction have been identified, as well as the levels of development of the ability to interpret the chemical reaction as a system. The main theoretical source of this study is structured based on the mistakes and learning difficulties (NÚÑEZ, RAMALHO, 2012), of the chemical reactions as complex systems (NÚÑEZ, 1994; RESHETOVA, 1988; SANDERSON, 1968). As methodology, it was prioritized the analysis of the answers to the exams and the interview with the teachers. The results showed typical mistakes in the study of this subject, especially low levels and skill development. No student was able to integrate the different aspects in the systemic understanding of the chemical reaction. From the interviews with Chemistry teachers from High School, it was determined the reasons the teachers assign to those mistakes and learning difficulties. The interviews revealed that the teachers do not work in the perspective of integration of the contents which leads the students to present difficulties and make mistakes related to the content previously mentioned. The study presents a proposal for the organization of the contents of Chemistry discipline for High School as a possibility of a dialectic systemic integration of contents, understanding that this systematic vision, leads to important contributions to the development of the theoretical thinking of the students. We can mention as one of the conclusions of this study, the fact that the non-systemic organization of contents do not favor this kind of thinking in students.

Desenvolvimento e validação de método voltamétrico para determinação de ferro e sua especiação química em água intersticial no sedimento da Lagoa dos Patos-RS

Os sedimentos podem atuar tanto como acumuladores quanto como fontes de poluentes. Em função das atividades portuárias locais estarem em ritmo de crescimento pela ampliação do porto de Rio Grande (RS), estudos que mostrem a situação do local investigado são importantes a fim de prever o aporte do ferro nesse ambiente. Neste trabalho, a especiação química do ferro e a determinação da concentração do metal total e dissolvido em amostras de águas intersticiais no sedimento do Saco do Mendanha (RS) foram avaliadas, utilizando a Voltametria Adsortiva de Redissolução Catódica com o ligante 2,3-Dihidroxinaftaleno. O objetivo principal desse trabalho foi validar a metodologia analítica para realizar a especiação química do ferro em águas intersticiais, o que englobou a faixa linear de trabalho, limites de detecção e de quantificação, a exatidão e precisão. O Limite de Detecção encontrado foi de 0,11 nmol L-1 . Foram determinadas as concentrações de ferro total, dissolvido e lábil em três frações distintas: na interface água/sedimento, entre 0 e -5 cm; e entre -15 e -20 cm de profundidade na coluna sedimentar. Nas amostras analisadas, a concentração de ferro lábil encontrada foi entre 4,64 – 135,37 µmol L-1 ; a concentração do metal dissolvido foi de 6,25 – 322,70 µmol L-1 e de ferro total entre 83,36 – 390,30 µmol L-1 . A concentração do metal lábil em comparação com a fração dissolvida e total indica a presença de complexos estáveis entre o metal e a matéria orgânica natural presente na água intersticial, tornando dessa forma, o metal menos biodisponível para a biota local. Durante os meses de amostragem do sedimento, foi observada variação da concentração do metal, onde no mês de abril ocorreu o maior aporte do metal da coluna d’água para o sedimento. Essa transferência do metal para o sedimento pode estar relacionada pela forte mudança na salinidade no local de amostragem, passando de 16 no mês de fevereiro para 33 no mês de abril e para próximo de zero nos meses de agosto e novembro de 2009.

Tratamiento químico y biológico de efluentes mineros cianurados a escala laboratorio

El cianuro es el compuesto químico empleado por excelencia para la lixiviación de oro en la industria minera. Sin embargo, es altamente tóxico para los organismos que se desarrollan alrededor de las industrias mineras, y para el medio ambiente. Con el fin de reducir los niveles de cianuro libre en efluentes provenientes de la minería, el trabajo se enfocó en determinar las condiciones óptimas para la degradación de cianuro empleando compuestos químicos y un consorcio microbiano. Los ensayos químicos y biológicos se realizaron por separado, utilizando muestras de efluentes provenientes de la minería a diferentes concentraciones de cianuro (280 y 10 mg/l CN-). Para la degradación química se utilizó tres oxidantes diferentes: hipoclorito de sodio, peróxido de hidrógeno y ácido de caro en diferentes concentraciones, pH (10-11) y tiempos de degradación (4,71 y 20,75 h). Para los ensayos de biodegradación se empleó un consorcio microbiano en matraces que contenían el efluente cianurado y medio líquido a pH (11), agitación (200 rpm) y temperatura (20±5°C). Se midió la concentración de cianuro libre, pH y la concentración de biomasa. Los resultados del tratamiento químico mostraron que el mejor compuesto oxidante fue el peróxido de hidrógeno (8:1 gH2O2/gCN-) a pH (10), obteniendo un 92,7% remoción de cianuro libre en 45 minutos (280 mg/l CN-) y un 91,0% de remoción en 25 minutos (10 mg/l CN-). Mientras que en la degradación biológica en matraces la remoción fue del 73,7% (280 mg/l CN-) en 384 h y de 78,6% (10 mg/l CN-) en 240 h.

Empleo del Campus Virtual en la docencia práctica. Elaboración de material didáctico audiovisual sobre metodologías y técnicas de laboratorio para la mejora de la docencia y el aprendizaje en inglés y otros idiomas extranjeros.

El objetivo principal de este proyecto es confeccionar material didáctico adicional audiovisual (vídeos) en inglés y en otros idiomas extranjeros para proporcionarlo a los estudiantes del Grado en Farmacia con la finalidad de mejorar su capacitación. Los objetivos alcanzados fueron: 1) Se confeccionaron el material didáctico y todos los documentos necesarios para el desarrollo del proyecto. 2) La mayoría del alumnado que aprovechó el material puso de manifiesto su satisfacción y la utilidad con respecto al proyecto y al material audiovisual. La franja de alumnado que no vio el material no lo hizo en más de la mitad de los casos por falta de tiempo. Según los resultados obtenidos, el grado de satisfacción es mayor entre el alumnado que vio más vídeos. 3) El proyecto tuvo un impacto positivo en el rendimiento de los alumnos. Este resultado no se observa si se comparan las calificaciones medias del grupo experimental y del grupo control, porque las calificaciones de la docencia práctica tienen de por sí una media elevada y eso no permite la apreciación del impacto positivo de esa variable. Lo que sí modificó la aplicación de este proyecto en la docencia práctica es la calidad del grupo experimental, ya que las calificaciones se concentran más alrededor del valor medio.