CONSTRUCCIÓN DEL CONCEPTO DE ESTEQUIOMETRIAY SU APLICACIÓN MATEMÁTICA MEDIANTE EL DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE MATERIALES EDUCATIVOS COMPUTACIONALES (MEC) EN ESTUDIANTES DE DÉCIMO GRADO DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA DEPARTAMENTAL TIERRA DE PROMISIÓN SEDE NEIVA.

Abstract

La educación actual se concibe como un proceso reciproco y continuo de aprendizaje entre docente y estudiantes, donde uno de los fines es mejorar los niveles de comprensión y percepción de los individuos frente a un tema en particular; para ello es importante destacar que la educación debe concebirse como una herramienta contextualizada del conocimiento, es decir debe estar acorde a las tendencias y al medio en el que se desarrolla la sociedad. Las últimas tendencias educativas han venido desarrollando un modelo pedagógico donde se incluye la utilización de las NTICS, como refuerzo didáctico y de apoyo a los planes curriculares en diversas áreas del conocimiento, este método ha presentado resultados muy positivos, ya que le permite al estudiante tener acceso a la información académica de manera organizada e innovadora, donde se hace uso de videos, imágenes, audios, entre otros recursos que le permiten interactuar y navegar según su interés por los diferentes temas propuestos, con el fin de mejorar el rendimiento académico. Esto permite mejorar varios aspectos inmersos en la educación, como la motivación y la disposición que debe tener un individuo antes de abordar cualquier proceso de enseñanza - aprendizaje; en relación a ello y a los actuales movimientos de tecnología y formas de presentar la información se diseña el MEC “Relaciones Químicas”, que busca mostrar de una manera dinámica e interactiva los conceptos auxiliares y conceptos más relevantes de la estequiometría. La elección de las temáticas incluidas en el MECS se realizó mediante sondeo a maestros en el área de química, investigación literaria y pruebas específicas como el juicio de expertos, que permitieron determinar la pertinencia y grado de importancia de los temas propuestos. Acorde a lo anterior el MEC incluye 4 paneles interactivos, dos de ellos involucran una serie de temas organizados de manera ordenada y desarrollada en dos grandes grupos: los conceptos auxiliares y la estequiometría. En el panel de conceptos auxiliares se proponen temas que aunque no tienen una relación directa con el tema general de la investigación “estequiometría” son necesarios antes de abordarla, entre ellos encontramos la materia, molécula-compuesto, número de Avogadro, mol, reacciones químicas y métodos de balanceo, con el fin de construir y reconstruir de manera correcta las percepciones mentales de los estudiantes frente a estas temáticas. En cuanto al panel llamado estequiometría, se enfatiza en los cálculos con moles, gramos y moléculas, reactivo límite, rendimiento, pureza y comprensión de las leyes ponderales. En uno de los dos paneles restantes se ubican las prácticas de laboratorios interactivos, que permiten reforzar de manera experimental y simulada los conocimientos expuestos en los preconceptos y conceptos estequiométricos y por último se presenta la información acerca de los integrantes de la investigación. Para la elaboración del proyecto MECS “Relaciones Químicas”, se tomaron como referencia dos componentes: la programación tecnológica y el tipo de pedagogía. En cuanto a la elaboración de los contenidos se implementaron en office como diseño de diapositivas, que luego se convirtieron al lenguaje HTML para presentaciones web. Las páginas resultantes se compilaron en un solo archivo ejecutable utilizando el software NATATA EBOOK COMPICER V 2.1. Respecto a la parte pedagógica se utilizó el modelo pedagógico constructivista enfocado en la investigación como estrategia pedagógica, de tal modo que la construcción del conocimiento esté dada a través de actividades basadas en experiencias ricas en contexto, por tanto el constructivismo como modelo ofrece un nuevo paradigma para abordar el proceso de enseñanza-aprendizaje en esta nueva era, donde la información se presentan de formas diversas, caracterizada por el uso de la tecnología, permitiéndole a los estudiantes no sólo tener a su alcance el acceso a un mundo de información ilimitada de manera instantánea, sino que también les ofrece la posibilidad de controlar ellos mismos el tiempo, los temas de interés, entre otros aspectos de su propio aprendizaje. Para el desarrollo del proyecto se plantearon dos grupos, uno control y otro experimental, donde el grupo control tuvo como estrategia pedagógica la enseñanza tradicional, mientras el experimental utilizó la aplicación del MECS “Relaciones Químicas”; cada uno de los grupos abordó los mismos contenidos temáticos de manera simultánea. El proyecto se inició con la recopilación de los preconceptos de los estudiantes a través de una prueba macro, llamada pre-test, que incluyo una serie de ítems enmarcados dentro de los parámetros de la prueba Likert, con ello se establecieron las falencias que presentaban los estudiantes en los temas propuestos y permitió establecer una referencia para evaluar el aporte del MECS en la construcción y aplicación de la estequiometría. La fase final del proyecto incluye el análisis del post-test y la validación de la hipótesis a través de la prueba z, que corresponde a una medida estadística utilizada para determinar si la media de dos poblaciones es diferente cuando las varianzas son conocidas y el tamaño de la muestra es lo suficientemente grande. Se asume que la prueba tiene una distribución normal y que los parámetros como la desviación estándar deben ser conocidos para que se pueda llevar a cabo una Prueba Z; las medidas requeridas para la aplicación del test-Z están determinadas dentro de los resultados y análisis del documento. Además del análisis a partir de la prueba z, se incluyeron otros estudios basados en la comparación de los porcentajes de acierto por cada uno de los grupos en el pre-test y post-test, de allí se determinó que ambos grupos presentaron una mejoría respecto a los preconceptos iniciales y las concepciones finales en cuanto a la estequiometría, donde el grupo experimental alcanzó un mayor porcentaje de acierto con un 83.25% frente al grupo control que obtuvo un 69.3%. Demostrándose la pertinencia del MECS “Relaciones Químicas” como herramienta pedagógica para el proceso de enseñanza-aprendizaje del concepto estequiometría y sus conceptos auxiliares. Cabe resaltar que dichos análisis se realizaron de dos formas, una incluyó el análisis de manera grupal, es decir los ítems seleccionados en la prueba se unieron por temas de interés y en relación a ello se determinaron los porcentajes de acierto en cada uno y el otro se realizó de manera general. Respecto a la validación de la hipótesis se demostró que el MEC relaciones químicas si influye positivamente en la construcción del concepto de estequiometría y su aplicación matemática, ya que los resultados obtenidos se alojaron cerca a la zona de baja significancia, confirmando los datos de los análisis comparativos entre el grupo control y experimental. Estos resultados arrojados frente a la investigación evidencian que se generó un cambio cognoscitivo mayor por parte de los estudiantes del grupo experimental que en el grupo control frente a la estequiometría y sus conceptos auxiliares; dichos resultados se refuerzan con la acogida de los estudiantes frente a la herramienta, donde es de destacar que mostraron gran interés por la enseñanza mediante el uso del MECS, mencionando que este tipo de iniciativas les permitían aprender de otra forma y con mejores resultados, puesto que la información está dispuesta de manera organizada; además de acercarlos a su contexto social. De tal manera que la investigación planteada para el desarrollo de este proyecto de manera general como: “construcción del concepto de estequiometria y su aplicación matemática mediante el diseño e implementación de materiales educativos computacionales (MECS)”,obtuvo resultados positivos en los análisis estadísticos y por parte del estudiantado, destacando que la temática seleccionada incluía una serie de habilidades y destrezas mentales relacionadas con la matemática aplicada al área de la química, donde el estudiante debía desarrollar capacidades de razonamiento para el desarrollo de ejercicios estequiométricos. Por tanto es correcto afirmar que el MECS “Relaciones Químicas” es útil y recomendable como herramienta pedagógica, ya que cumple con todos los requisitos para ser aplicado en la enseñanza de la estequiometria en la educación colombiana, puesto que además de los contenidos propios del tema incluye los conceptos auxiliares fundamentales y una serie de ayudas didácticas y demás enfocados en el uso de las NTIC, dándole al estudiante posibilidades de navegar y elegir los temas que desea estudiar; alcanzando los fines de la educación actual fundamentados en la necesidad de contextualizar la educación.