Lecturas complementarias para el bachillerato sobre problemas de la vida cotidiana en relación con la quimica orgánica

(FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

DIVISION DE ESTUDIOS SUPERIORES

LECTURAS COMPLEMENTARIAS PARA EL

BACHILLERATO SOBRE PROBLEMAS DE LA VIDA

COTIDIANA EN RELACION CON LA

QUIMICA ORGANICA

EN OPCION AL GRADO ACADEMICO DE

MAESTRO EN CENCIAS

ESPECIALIDAD EN QUIMICA ORGANICA

P R E S E N T A :

MARIA DEL SOCORRO SANCHEZ GONZALEZ

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S E P T I E M B R E DE 1 9 9 3

Q.I. ANDRES CERDA ONÜFRE

DIRECTOR DE LA

FACULTAD DE C I E N C I A S Q U I M I C A S . U.A.N.L.

LA T E S I S ELABORADA P O R LA Q . I . MA. D E L S O C O R R O S A N C H E Z G O N Z A L E Z .

T I T U L A D A - " L E C T U R A S C O M P L E M E N T A R I A S P A R A E L B A C H I L L E R A T O S O B R E P R O B L E M A S D E L A V I D A C O T I D I A N A E N R E L A C I O N C O N Q U I M I C A O R G A N I C A " *

HA S I D O ACEPTADA COMO R E Q U I S I T O P A R C I A L PARA O P T A R EL GRADO

ACADEMICO DE MAESTRO EN C I E N C I A S , E S P E C I A L I D ^ ^ ^ A E S ^ J ^ ^

COMITE DICTAMINADOR DE LA T E S I S ,

FACULTAD DE CISCAS QUIMICAS

DR. ARMANDO GARCIA LUNA

A:

Copyright © by María del Socorro Sánchez González All Rights Reserved

INDICE

Capítulo Página

1 . Introducción 1

2 . Antecedentes y Objetivo 3

3 . Metodología 7

Planeación 7 Generalidades

Encuesta para selección de Temas de Interés Elaboración del material de Lectura

Diseño del Experimento Evaluación de Resultados

Desarrollo 8

Encuesta Lecturas Cuestionarios Aplicación

Análisis Estadístico

4 . Análisis de Resultados 1 4

Encuesta 1 4 Lectura 1 7 Aplicación 1 9

Capítulo Página

Bibliografía 3 3

Apéndice 3 4

Apéndice A - Encuesta de Opinión

Apéndice B - Lecturas Complementarias

B.1 - Lectura Esmog Fotoquímico B.2 - Bibliografía de Apoyo

B.3 - Resumen Esmog Fotoquímico

Apéndice C - Cuestionarios

C.1 - Conocimientos C.2 - Actitudes

Apéndice D - Prueba Estadística

Lista de Tablas

Tabla P á g i n a

1 . Porcentaje Total de Alumnos Nivel Licenciatura en

Carreras del Area Química 3

2 . Industrias Manufacturera y Petroquímica Tasas de

Crecimiento (%) 4

3 . Resultados de la Encuesta de Opinión 1 5

4 . Prueba de Dos Colas para Comparación de Medias

Independientes 1 6

5 . Resultados Media de Calificaciones Prueba Operativa 2 1

6 . Resultados de la Evaluación de Actitudes hacia la Química . 2 9

Lista de Figuras

Figura P á g i n a

1 . Medición de Actitudes del Estudiante de Preparatoria

Capítulo 1

1. INTRODUCCION

Existe una i n q u i e t u d en el ámbito internacional a c e r c a de la n e c e s i d a d de r e l a c i o n a r la e d u c a c i ó n en ciencias con los p r o b l e m a s globales, es d e c i r v i n c u l a r f u e r t e m e n t e la c i e n c i a y la t e c n o l o g í a con a s p e c t o s s o c i a l e s .

B y b e e y Mau^ señalan en un r e p o n e de investigación, q u e la relación entre ciencia, tecnología y sociedad será cada vez m á s i m p o r t a n t e en el f u t u r o , por lo q u e se recomiendan aumentar el é n f a s i s en la relación de la e d u c a c i ó n en ciencias con los p r o b l e m a s globales. Por otro lado se i n d i c a q u e una de las l i m i t a c i o n e s c o n la q u e se e n c u e n t r a n los p r o f e s o r e s p a r a la i m p l e m e n t a c i ó n d e la r e l a c i ó n e n t r e c i e n c i a , tecnología y sociedad, es el aspecto relativo a las f a c i l i d a d e s de a c c e s o a d i v e r s o s m a t e r i a l e s de apoyo.

G r a n n ú m e r o de e s c u e l a s en t o d o el m u n d o q u e t r a b a j a n con la e d u c a c i ó n en c i e n c i a s , insisten en que esta d e b e r e p e n s a r s e y t o m a r otra dirección a la actual, es decir, se propone que la r e o r i e n t a c i ó n sea en el área de la interrelación de ciencia, tecnología y s o c i e d a d ^ .

E s t a i n v e s t i g a c i ó n t i e n e c o m o p r o p ó s i t o c e n t r a l la e l a b o r a c i ó n y e v a l u a c i ó n de material de a p o y o a la e n s e ñ a n z a de la c i e n c i a q u í m i c a e n el n i v e l m e d i o s u p e r i o r , a t r a v é s de: L e c t u r a s c o m p l e m e n t a r i a s sobre p r o b l e m a s de la vida cotidiana en relación con q u í m i c a organica.

Los resultados de la investigación muestran que existe un interés en el e s t u d i a n t e del b a c h i l l e r a t o en los a s p e c t o s r e l a c i o n a d o s c o n los problemas de la vida cotidiana.

O t r o p r o d u c t o de esta investigación es el m a t e r i a l de las l e c t u r a s c o m p l e m e n t a r i a s desarrollado sobre el tema esmog f o t o q u í m i c o .

En la prueba operativa se detectó un incremento en las m e d i a s sobre c o n o c i m i e n t o s d e los e s t u d i a n t e s en el t e m a , a t r a v é s d e los cuestionarios aplicados antes y después de la lectura del r e s u m e n de esmog f o t o q u í m i c o en los grupos prueba.

Se verificaron las actitudes de los estudiantes de preparatoria hacia la química orgánica con una medición realizada en todos los g r u p o s que participaron en el experimento aplicada previa a la lectura.

«

Capítulo 2

2. ANTECEDENTES Y OBJETIVO

Es u n a r e a l i d a d c a d a v e z m á s r e c o n o c i d a la b a j a a l a r m a n t e en la p r o p o r c i ó n de la m a t r í c u l a de a l u m n o s d e l i c e n c i a t u r a en q u í m i c a en n u e s t r o p a í s ^ (ver Tabla 1), misma que incide, y en el f u t u r o será c a d a vez m á s d e t e r m i n a n t e , en la d i s m i n u c i ó n de e s t u d i a n t e s a nivel d e maestría y d o c t o r a d o en el área q u í m i c a ^ .

Un a n á l i s i s de los d a t o s p u b l i c a d o s p o r la A s o c i a c i ó n N a c i o n a l d e U n i v e r s i d a d e s e I n s t i t u c i o n e s de E n s e ñ a n z a S u p e r i o r ( A N U I E S ) c o r r e s p o n d i e n t e s al p e r í o d o 1985 - 1990 m u e s t r a q u e la d e m a n d a d e e s t u d i o s p r o f e s i o n a l e s en q u í m i c a a nivel n a c i o n a l es m u y b a j a , p u e s de c a d a 100 a l u m n o s q u e se e n c u e n t r a n en l i c e n c i a t u r a , sólo tres en p r o m e d i o están en el área q u í m i c a ^ .

Es i m p o r t a n t e s e ñ a l a r q u e para un país c o m o el n u e s t r o es c r u c i a l la solución del p r o b l e m a de la d i s m i n u c i ó n de v o c a c i o n e s p a r a e s t u d i o s p r o f e s i o n a l e s en q u í m i c a , sobre todo si se c o n s i d e r a q u e la i n d u s t r i a q u í m i c a es u n o de los sectores que se ha m a n t e n i d o en c r e c i m i e n t o sostenido en los últimos años^ (ver Tabla 2).

¿ D ó n d e se o r i g i n a el d e s i n t e r é s del e s t u d i a n t e m e x i c a n o p o r la q u í m i c a ?

T a b l a 1

P O R C E N T A J E T O T A L DE A L U M N O S

N I V E L L I C E N C I A T U R A E N C A R R E R A S D E L A R E A Q U I M I C A

1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0

N a c i o n a l 3 . 6 3 . 5 3 . 5 3 . 4 3 . 3 3 . 0

N u e v o L e ó n 2 . 0 2 . 0 1.8 1.7 1.7 1 . 6

No e x i s t e u n a r e s p u e s t a sencilla para e s t e f e n ó m e n o , q u e es el resultado de un c o n j u n t o de factores que lo determinan, entre los que destacan el social y el educativo.

S o c i a l : E n e s t e a s p e c t o c a b e d e s t a c a r el h e c h o de q u e actualmente existe una imagen más bien n e g a t i v a de la c i e n c i a q u í m i c a , m i s m a a la que ha c o n t r i b u i d o la d i f u s i ó n no s i e m p r e a d e c u a d a , c o r r e c t a y c o n f u n d a m e n t o s c l a r o s , h e c h a p o r los m e d i o s d e comunicación, de la problemática de la c o n t a m i n a c i ó n en aire, agua y suelo, de forma que va prevaleciendo la idea de que decir "químico" es casi sinónimo de "veneno"^.

E d u c a t i v o : En cuanto al factor educativo, y específicamente en el nivel m e d i o superior de enseñanza, aunque los o b j e t i v o s son en nuestro país p r e d o m i n a n t e m e n t e f o r m a t i v o s m á s q u e i n f o r m a t i v o s ^ , los c o n t e n i d o s p r o g r a m á t i c o s están c a r g a d o s de información, por lo que se o b s e r v a que los programas no cumplen con los objetivos antes señalados.

En general, en el bachillerato se presentan características de r e c h a z o a la ciencia química simultáneamente con la física y las matemáticas. La materia de química en preparatoria, en opinión de los e s t u d i a n t e s , es considerada difícil, los programas muy extensos y aunque las prácticas de l a b o r a t o r i o a p o y a n los c u r s o s teóricos, éstas no a y u d a n a la c o m p r e n s i ó n de los c o n t e n i d o s p r o g r a m á t i c o s . En c u a n t o al uso de

Tabla 2

I n d u s t r i a s M a n u f a c t u r e r a y p e t r o q u í m i c a T a s a s de C r e c i m i e n t o (%)

1 9 8 2 1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 M a n u f a c t u r a - 2 . 7 0 - 7 . 8 4 5.01 5.99 - 5 . 1 7 3.04 3 . 3 0 7 . 1 9 5 . 8 3

P e t r o q u í m i c a 14.49 2 5 . 1 6 - 0 . 1 8 4.01 15.12 17.21 6.38 18.58 15.67

l i b r o s de t e x t o en p r e p a r a t o r i a , se o b s e r v a que el 70% de los estudiantes no los utilizan, ocurriendo que un 80% de los alumnos toma apuntes de los p r o f e s o r e s ^ .

Por t o d o lo a n t e r i o r , p o d e m o s a f i r m a r que existe la n e c e s i d a d de p r o m o v e r que el e s t u d i o de la química sea visto de f o r m a atractiva, accesible y v i n c u l a d a con la realidad del estudiante del nivel m e d i o s u p e r i o r , p a r a m o t i v a r l o al a p r e n d i z a j e y p r o c u r a r i n c e n t i v a r l o a escoger una carrera relacionada con la química.

Para e f e c t o de fortalecer la enseñanza de la ciencia química, en años recientes se han planteado en diversos f o r o s e s t r a t e g i a s que serán válidas en la m e d i d a que se p r u e b e n y a j u s t e n a la realidad del estudiante del bachillerato en nuestro país.

Objetivo

En e s t a i n v e s t i g a c i ó n se a b o r d a la e s t r a t e g i a de e l a b o r a c i ó n y evaluación de material de apoyo a la enseñanza de la ciencia química a través de: Lecturas complementarias para el bachillerato sobre problemas de la vida cotidiana en relación con la química orgánica.

Funda mentación

La p r o p u e s t a de esta a l t e r n a t i v a se f u n d a m e n t a en las s i g u i e n t e s c o n s i d e r a c i o n e s :

1 La e n s e ñ a n z a de la q u í m i c a o r g á n i c a en p r e p a r a t o r i a en g e n e r a l , e s t á d e s l i g a d a de a s p e c t o s r e l a t i v o s a la v i d a cotidiana, lo que hace que el estudiante la visualice de f o r m a abstracta y sin aplicación aparente.

2 Este material p u e d e ser utilizado por el p r o f e s o r c o m o un a u x i l i a r d i d á c t i c o , al que p u e d e r e c u r r i r en el m o m e n t o oportuno, para motivar al estudiante por la q u í m i c a orgánica en particular, y por la ciencia química en general.

3 Es necesario hacer ver al estudiante, la orgánica, c o m o una parte de la química, en su relación con las ciencias en general, resaltando la importancia de la actividad científica en equipos i n t e r d i s c i p l i n a r i o s de investigación.

5 Es obvia la necesidad de f o m e n t a r una c o n c i e n c i a e c o l ó g i c a p a r a la c o n s e r v a c i ó n de n u e s t r o s r e c u r s o s n a t u r a l e s y el aprovechamiento de los mismos, haciendo ver que la ciencia q u í m i c a bien utilizada puede a y u d a r a la s o l u c i ó n de los problemas que afectan al país.

Capítulo 3

3. Metodología

Planeación

Ge neralidades

La m e t o d o l o g í a para el desarrollo de esta investigación se divide en c u a t r o e t a p a s b á s i c a m e n t e :

Encuesta para la selección de temas de interés

Elaboración del material de lectura

Diseño del e x p e r i m e n t o

Evaluación de los resultados

Encuesta para la selección de temas de interés

Elaboración y aplicación de una encuesta que permita conocer las áreas de mayor interés para el estudiante del nivel preparatoria.

Elaboración del material de lectura

Diseño del experimento

S e l e c c i o n a r la m e t o d o l o g í a y la técnica docente que se s u g e r i r á al profesor para el m e j o r aprovechamiento de este material de apoyo.

Se utilizará el material elaborado en dos grupos de alumnos del nivel medio superior, siendo uno de ellos el testigo.

Evaluación de resultados

Se c o m p r o b a r á la validez de la hipótesis p l a n t e a d a , a través de un e x a m e n escrito que evalúe el éxito en la utilización de las lecturas c o m p l e m e n t a r i a s .

Desarrollo

Encuesta

Se elaboró una encuesta de opinión, en la cual se utilizaron preguntas abiertas no estructuradas, con el fin de detectar temas de interés para el e s t u d i a n t e de p r e p a r a t o r i a en relación con su vida c o t i d i a n a . Se aplicó a una m u e s t r a de 40 alumnos de este nivel en la U n i d a d Humberto Lobo de la Universidad de Monterrey, en el mes de Enero de

1 9 9 2 .

Con base en la información obtenida se seleccionaron once temas de los c u a l e s se p u e d e o b t e n e r s u f i c i e n t e i n f o r m a c i ó n b i b l i o g r á f i c a y h e m e r o g r á f i c a , tanto nacional c o m o internacional.

Con objeto de asegurar la claridad en la elaboración de la encuesta, se r e a l i z ó u n a p r u e b a p i l o t o , la cual f u e a p l i c a d a a e s t u d i a n t e s de bachillerato en las ciudades de México y Monterrey. Al analizar los r e s u l t a d o s de esta p r u e b a , se llegó a la c o n c l u s i ó n d e que en la a p l i c a c i ó n d e f i n i t i v a , la m u e s t r a d e b e r í a e s t a r c o n s t i t u i d a de un número igual de mujeres y hombres.

Para validar los r e s u l t a d o s de la elección de los e s t u d i a n t e s y en función del número de los mismos que formaron la muestra, se utilizó la p r u e b a e s t a d í s t i c a de dos c o l a s p a r a c o m p a r a c i ó n de m e d i a s i n d e p e n d i e n t e s .

Lecturas

Los temas seleccionados por los estudiantes f u e r o n E s m o g F o t o q u í m i c o y D r o g a s Q u í m i c a s , de éstos se d e s a r r o l l ó el e s c r i t o de L e c t u r a s C o m p l e m e n t a r i a s sobre Esmog Fotoquímico por c o n s i d e r a r l o de mayor impacto social.

Se realizó una e x t e n s a revisión bibliográfica en revistas n a c i o n a l e s e internacionales de todo lo referente al tema de c o n t a m i n a c i ó n del aire. Entre las revistas internacionales consultadas, cabe d e s t a c a r el Journal of C h e m i c a l E d u c a t i o n , el cual f u e r e v i s a d o d e s d e 1924 h a s t a los e j e m p l a r e s publicados en 1993. Cabe destacar que el número de m a y o de 1992 está d e d i c a d o a la química y el medio a m b i e n t e , lo q u e m u e s t r a un especial interés por tratar este tema en r e l a c i ó n c o n la educación en q u í m i c a .

T a m b i é n se consultaron libros de publicación nacional y de f u e r a del país, tanto dirigidos a estudiantes del nivel m e d i o s u p e r i o r , c o m o a n i v e l e s s u p e r i o r e s .

F u n d a m e n t a d o en la bibliografía e i n f o r m a c i ó n técnica recabada, se elaboró el e s q u e m a g e n e r a l en que se d e s a r r o l l a r á el material de l e c t u r a :

I n t r o d u c c i ó n

D e f i n i c i ó n d e t é r m i n o s E s m o g f o t o q u í m i c o

E f e c t o s

A l t e r n a t i v a s d e s o l u c i ó n

En el d e s a r r o l l o del d o c u m e n t o sobre e s m o g f o t o q u í m i c o , se hizo especial énfasis en datos específicos de contaminación del aire en zonas m e t r o p o l i t a n a s de las c i u d a d e s de M é x i c o y M o n t e r r e y , así c o m o a c c i o n e s c o n c r e t a s de solución que se están i m p l a n t a n d o . I g u a l m e n t e se hizo notar la importancia del estudio de la q u í m i c a ambiental, así c o m o la necesidad de una mayor investigación en M é x i c o de nuestra realidad en la problemática del esmog fotoquímico.

En el e s c r i t o sobre el tema se m a n e j a un l e n g u a j e a c c e s i b l e al e s t u d i a n t e de p r e p a r a t o r i a , la presentación del texto se buscó a dos c o l u m n a s p o r c o n s i d e r a r l o m á s f á c i l d e leer, los a s p e c t o s m á s i m p o r t a n t e s se e s c r i b i e r o n en r e c u a d r o s p a r a c a p t a r la atención del e s t u d i a n t e , el c o n t e n i d o del tema está a m p l i a m e n t e i l u s t r a d o con g r á f i c a s , d i b u j o s y e s q u e m a s ilustrativos. P o r otro lado se incluyen p r e g u n t a s de auto a p r e n d i z a j e con lo que se busca una participación activa del lector con el texto.

C o m o los p r o g r a m a s de preparatoria de diversas universidades no son iguales en cuanto a los temas que incluyen, ni en cuanto al orden como p r e s e n t a n los d i v e r s o s c o n t e n i d o s , en el d e s a r r o l l o del material de lectura se e x p l i c a r o n c l a r a m e n t e los c o n c e p t o s b á s i c o s de q u í m i c a orgánica que pudiera un alumno desconocer.

El o b j e t i v o del r e s u m e n del tema f u e h a c e r l o a c c e s i b l e al t i e m p o d i s p o n i b l e del estudiante en su curso de q u í m i c a o r g á n i c a y p o d e r l o aplicar en una prueba experimental, donde la lectura del m i s m o no f u e o b l i g t o r i a , ni r e l a c i o n a d a con c a l i f i c a c i ó n a l g u n a del c u r s o . En el resumen se invitó a leer el total del material sobre e s m o g f o t o q u í m i c o de f o r m a voluntaria a los estudiantes que así lo solicitaran.

Cuestionarios

Con el f i n de m e d i r el nivel de c o n o c i m i e n t o s del e s t u d i a n t e de preparatoria en relación con el tema esmog f o t o q u í m i c o y con base en el material desarrollado para la prueba operativa, es decir el resumen, se plantearon los o b j e t i v o s general y e s p e c í f i c o s . Se e l a b o r a r o n dos cuestionarios de opción múltiple para esta medición, para ser aplicados antes y después de la prueba.

Para v e r i f i c a r las actitudes del e s t u d i a n t e de p r e p a r a t o r i a a n t e la química se plantearon hipótesis sobre las mismas. A partir de ellas se e l a b o r ó un i n s t r u m e n t o para medir a c t i t u d e s , para ser a p l i c a d o al inicio del e x p e r i m e n t o .

Aplicación

La a p l i c a c i ó n del m a t e r i a l de lectura sobre e s m o g f o t o q u í m i c o se realizó en la Preparatoria de la Unidad Gonzalitos de la Universidad de Monterrey ( U D E M ) y en la Preparatoria Colegio Civil de la Universidad A u t ó n o m a de Nuevo León (UANL), durante el mes de Mayo de 1993, en a m b a s i n s t i t u c i o n e s se t r a b a j ó con una m u e s t r a de a l u m n o s dividida en un grupo testigo y un grupo prueba.

T o d o s los a l u m n o s , tanto de los grupos p r u e b a c o m o de los g r u p o s testigo, f u e r o n evaluados en cuanto a sus c o n o c i m i e n t o s sobre el tema c o n los m i s m o s c u e s t i o n a r i o s d i s e ñ a d o s p a r a la m e d i c i ó n . L o s cuestionarios previo y posterior se aplicaron a los alumnos en el m i s m o período de tiempo en ambos grupos.

En la U D E M , el grupo testigo f u e de 120 alumnos y el g r u p o p r u e b a 130 a l u m n o s .

En la U A N L , el número de alumnos de los grupos testigo y prueba f u e de 40.

Los alumnos en la preparatoria U D E M estaban d i s t r i b u i d o s en c i n c o salones, con un p r o m e d i o de 54 alumnos por salón. En c a d a salón se distribuyó al azar a los estudiantes en grupo prueba y grupo testigo.

Los a l u m n o s de la p r e p a r a t o r i a U A N L p e r t e n e c í a n a s e i s s a l o n e s diferentes con un promedio de 14 alumnos por salón. Se t o m a r o n tres grupos c o m o testigo y tres grupos como prueba.

Se aplicó el c u e s t i o n a r i o de c o n o c i m i e n t o s p r e v i o a la l e c t u r a del resumen del tema Esmog Fotoquímico en los grupos testigo y p r u e b a , p o s t e r i o r m e n t e se dio a leer el m a t e r i a l a los a l u m n o s del g r u p o prueba p i d i é n d o l e s que realizaran un resumen del m i s m o , d e s p u é s se aplicó el s e g u n d o cuestionario sobre c o n o c i m i e n t o s relativos al tema. Todo lo anterior f u e realizado en un período de una semana.

A todos los alumnos de los grupos testigo y prueba se Ies aplicó un instrumento para medir actitudes hacia la q u í m i c a ; esto f u e realizado al inicio del experimento, es decir previo a la lectura del material.

Los alumnos de la UANL que voluntariamente pidieron leer el escrito c o m p l e t o sobre el tema de Esmog F o t o q u í m i c o tuvieron a c c e s o al m i s m o p o r dos s e m a n a s y p o s t e r i o r m e n t e f u e r o n e n t r e v i s t a d o s en f o r m a personal para evaluar la aceptación del mismo.

Análisis Estadístico

Capítulo 4

4. ANALISIS DE RESULTADOS

Encuesta

La aplicación de la e n c u e s t a para la selección de t e m a s en q u í m i c a orgánica, que fueran de interés para el alumno de preparatoria, y que tuvieran relación con su vida cotidiana se realizó el mes de Marzo de 1992 en una m u e s t r a r e p r e s e n t a t i v a de 2 4 4 e s t u d i a n t e s del nivel p r e p a r a t o r i a en dos u n i v e r s i d a d e s de M o n t e r r e y , N . L . y u n a del Distrito Federal, siendo dos instituciones del sector p ú b l i c o y una del p r i v a d o .

D e la revisión b i b l i o g r á f i c a en revistas n a c i o n a l e s y e x t r a n j e r a s , la aplicación de una e n c u e s t a abierta a grupos de p r e p a r a t o r i a en dos universidades en Monterrey, N.L. y en el Distrito Federal, se e n c o n t r ó que los temas de mayor interés para el estudiante, relacionados con la química, en especial la química orgánica son:

1 Aditivos en alimentos 2 Química en cosmetologia 3 P o l í m e r o s b i o d é g r a d a b l e s

4 Productos naturales orgánicos en México 5 Plásticos de ingeniería

6 Química en cerveza 7 Química y pinturas

8 Q u í m i c a y antidiarreicos 9 Química y drogas

En la e n c u e s t a se pidió a los alumnos d e bachilleres seleccionar los c i n c o t e m a s d e m a y o r interés para ellos, de los c u a l e s d e s e a r í a n c o n o c e r m á s en el f u t u r o . P a r a f a c i l i t a r a los e s t u d i a n t e s la c o m p r e n s i ó n de los temas en la e n c u e s t a , se i n c l u y ó una p e q u e ñ a descripción de los m i s m o s en términos accesibles para ellos.

Se encontró estadísticamente que los cinco temas seleccionados por los estudiantes (ver Tabla 3), fueron en orden de mayor a menor interés:

Química y drogas E s m o g f o t o q u í m i c o A r m a s q u í m i c a s

Aditivos en alimentos Q u í m i c a y antidiarreicos

En la T a b l a 3 se p r e s e n t a n en opinión de los e s t u d i a n t e s : 1) los p u n t a j e s t o t a l e s o b t e n i d o s por los t e m a s de m a y o r interés, 2) la calificación obtenida, 3) la media de la calificación y 4) la desviación estándar de la calificación.

P u e d e n o t a r s e c l a r a m e n t e que los t e m a s c o r r e s p o n d i e n t e s a las p r e g u n t a s de la e n c u e s t a n ú m e r o s 9 y 10 y 11, que c o r r e s p o n d e n

Tabla 3

R e s u l t a d o s de la E n c u e s t a de O p i n i ó n

N ú m e r o d e P r e g u n t a

1 8 9 1 0 1 1

i i

P u n t a j e total 1 127 1 1 3 8 9 3 9 1 0 0 5 1 0 2 0

C a l i f i c a c i ó n 4 5 1 2 3

M e d i a 4 . 6 1 4 . 6 6 3 . 8 4 4 . 1 1 4 . 1 8

D e s v i a c i ó n E s t á n d a r

1.68 1 . 7 3 1 . 9 7 1 . 8 6 1 . 9 6

Tabla 4

Prueba de 2 colas para c o m p a r a c i ó n de m e d i a s I n d e p e n d i e n t e s

Hipótesis Nula: La diferencia de medias es cero

P r u e b a s Significanci; i R e s u l t a d o

C o m p a r a c i ó n de p r e g u n t a s 9 y 10

0 . 1 3 3 6 No hay significancia

Comparación de preguntas lOy 1 1

0 . 7 6 4 2 No hay significancia

Comparación de preguntas 9 y 0 . 0 5 8 8 T e n d e n c i a a

I 1 s i g n i f i c a n c i a

C o m p a r a c i ó n de preguntas 11

y i

0 . 0 0 9 4 S i g n i f i c a n t e

r e s p e c t i v a m e n t e a: Química y drogas, Esmog f o t o q u í m i c o y A r m a s q u í m i c a s , son los de m a y o r i n t e r é s para los e s t u d i a n t e s del bachillerato, según el resultado de la encuesta de opinión.

Los datos de la prueba de dos colas para c o m p a r a c i ó n de m e d i a s

i n d e p e n d i e n t e s ^ aplicada a los resultados de la encuesta de opinión, muestran que son igualmente importantes desde el punto de vista del

interés del alumno los temas E s m o g f o t o q u í m i c o y Q u í m i c a y

Lecturas

El material de Lecturas Complementarias para el Bachillerato sobre problemas cotidianos relacionados con la Química Orgánica en el tema

de Esmog Fotoquímico: incluye:

1. Definición de Términos

1.1 A t m ó s f e r a

1.2 Contaminación

1.3 Contaminación del aire en la troposfera

1.4 Presentación inicial y clasificación de los contaminantes del aire

2. Esmog

2.1 Depositación Acida

2.2 Partículas suspendidas de materia

2.3 Esmog Fotoquímico

2.3.1 Definición de esmog

2.3.2 Tipos de esmog

2.3.3 Concepto de reacción fotoquímica

2.3.4 Formación del Esmog Fotoquímico

2.3.5 Componentes del Esmog Fotoquímico

3. Esmog Fotoquímico en las Grandes Ciudades

3.1 Zona Metropolitana de la Ciudad de México

4. Efectos del Esmog Fotoquímico

4.1 Salud

4.2 Plantas

4.3 Animales

4.4 Materiales

5. Alteranativas que la Química propone en la prevención del Esmog Fotoquímico

5.1 Control de emisiones de los vehículos de motor

5.2 Diagnóstico y control de fuentes industriales

El texto completo del escrito sobre Esmog fotoquímico consta de 23

c u a r t i l l a s , e s c r i t o a d o s c o l u m n a s , c o n t i e n e 17 r e c u a d r o s c o n i n f o r m a c i ó n q u e r e s a l t a a l g u n o s a s p e c t o s i m p o r t a n t e s , 23 f i g u r a s i l u s t r a t i v a s y 3 0 p r e g u n t a s de a u t o a p r e n d i z a j e c o n e s p a c i o s p a r a respuesta, así como 18 ecuaciones químicas relativas a las reacciones involucradas en la formación del esmog fotoquímico (ver Apéndice

B-1).

La bibliografía de apoyo utilizada para el escrito puede consultarse en el Apéndice B-2.

Resumen sobre Esmog Foquímico

El resumen consta de 4 cuartillas, está escrito a dos c o l u m n a s en un lenguaje accesible al estudiante de preparatoria, contiene 7 r e c u a d r o s con las f ó r m u l a s y ecuaciones químicas ilustrativas. T e r m i n a con una

Aplicación

En la prueba experimental para medir la efectividad del material de

lectura Resumen sobre Esmog Fotoquímico se planteó un objetivo

general y objetivos específicos, mismos que a continuación se señalan.

O b j e t i v o G e n e r a l :

Medir los c o n o c i m i e n t o s de Química O r g á n i c a que el estudiante de preparatoria posee y que se encuentran contenidos en la síntesis de la "Lectura C o m p l e m e n t a r i a Esmog Fotoquímico", medición que se hará antes y después de dicha lectura.

1. O b j e t i v o s e s p e c í f i c o s en relación a r e a c c i o n e s q u í m i c a s .

1.1 Diferenciar las reacciones fotoquímicas de las que no lo son.

1.2 Comprender el proceso químico que se realiza en el convertidor catalítico de un automóvil.

1.3 Conocer cómo se produce la lluvia ácida y que tipos de

c o n t a m i n a n t e s intervienen en su f o r m a c i ó n .

1 . 4 Conocer los contaminantes que se producen a través de la combustión de la gasolina.

1.5 Conocer las reacciones químicas que originan el esmog

f o t o q u í m i c o .

1.6 Diferenciar entre los conceptos de esmog fotoquímico y

lluvia ácida.

2. O b j e t i v o s e s p e c í f i c o s en r e l a c i ó n c o n la c o m p o s i c i ó n y la e s t r u c t u r a q u í m i c a .

2 . 2 C o n o c e r qué tipo de estructura tiene un aldhehído,

producto contaminante que se f o r m a en el esmog f o t o q u í m i c o .

2 . 3 D i f e r e n c i a r la estructura de un aldehido de la de un terpeno.

3. O b j e t i v o s e s p e c í f i c o s en r e l a c i ó n a c o n c e p t o s

3 . 1 Diferenciar un componente natural de la atmósfera del que no lo es.

3.2 Diferenciar entre formas de contaminación química y no q u í m i c a s .

3 . 3 C o n o c e r algunas medidades gubernamentales que se han instituido para disminuir la contaminación en México.

3.4 C o n o c e r qué c o m p u e s t o s químicos se toman c o m o r e f e r e n c i a para medir el grado de contaminación atmosférica.

En f u n c i ó n de estos objetivos se elaboraron dos cuestionarios, uno para medir los conocimientos que los estudiantes tienen previos a la lectura y otro para m e d i r los c o n o c i m i e n t o s posteriores a la lectura. A m b o s cuestionarios constan de 15 preguntas con c i n c o opciones de respuesta cada una (ver Apéndice C - l ) .

T A B L A 5 R E S U L T A D O S MEDIA DE C A L I F I C A C I O N E S

P R U E B A O P E R A T I V A

M e d i a d e las c a l i f i c a c i o n e s

G r u p o t e s t i g o UDEM

G r u p o p r u e b a UDEM

G r u p o t e s t i g o UANL

G r u p o p r u e b a U A N L

C o n o c i m i e n t o s p r e v i o s

5 . 2 9 5 . 1 7 4 . 4 5 4 . 8 5

C o n o c i m i e n t o s p o s t e r i o r e s

5 . 8 3 7 . 1 1 4 . 4 0 5 . 9 0

Para el análisis estadístico se utilizó el p a q u e t e Excel 4 . 0 , los datos pueden consultarse al detalle en el Apéndice D.

En virtud del tamaño de la muestra mayor a 30 se acepta que la media muestral es normal.

D e b i d o al t a m a ñ o d e la m u e s t r a m a y o r a 30 se c o n s i d e r a n las d e s v i a c i o n e s e s t á n d a r m u é s t r a l e s c o m o las d e s v i a c i o n e s e s t á n d a r p o b l a c i o n a l e s .

Por esto se utilizó la prueba Z para c o m p a r a c i ó n d e dos m e d i a s con varianzas c o n o c i d a s pero d i f e r e n t e s ^ .

P r u e b a d e h i p ó t e s i s p a r a c o m p a r a c i ó n d e m e d i a s e n las c a l i f i c a c i o n e s sobre c o n o c i m e n t o s previos y p o s t e r i o r e s en el g r u p o testigo UDEM:

H o : M i - M2 = 0

H i : M i - M2 ¿ 0

Nivel de significancia = 0.05

Z e x p e r i m e n t a l = - 2 . 8 7 4 7 4 1 0 6 9

R e g i ó n crítica: Z < - 1 . 9 5 9 9 6 1 0 8 2 y Z > 1 . 9 5 9 9 6 1 0 8 2

D e b i d o a q u e el v a l o r d e Z e x p e r i m e n t a l c a e f u e r a d e la r e g i ó n c r í t i c a , se r e c h a z a la h i p ó t e s i s n u l a Ho y se a c e p t a ta h i p ó t e s i s a l t e r n a H i , por lo que se c o n s i d e r a q u e las m e d i a s de c o n o c i m i e n t o s p r e v i o y p o s t e r i o r en el g r u p o t e s t i g o U D E M s o n d i f e r e n t e s .

P r u e b a d e h i p ó t e s i s p a r a c o m p a r a c i ó n d e m e d i a s e n l a s c a l i f i c a c i o n e s sobre c o n o c i m e n t o s previos y p o s t e r i o r e s en el g r u p o testigo UDEM:

HO : M i - M2 = 1

H ] : M i - M 2 = < 1

Nivel de significancia = 0.05

Nivel de confianza = 95%

Z e x p e r i m e n t a l = - 8 . 2 2 2 9 4 8 7 2 5 Región crítica: Z < - 1 . 6 4 4 8 5 3

D e b i d o a q u e el v a l o r de Z e x p e r i m e n t a l c a e f u e r a de la r e g i ó n c r í t i c a , se r e c h a z a la h i p ó t e s i s n u l a H o y Se a c e p t a ta

h i p ó t e s i s a l t e r n a H i , p o r lo q u e s e c o n s i d e r a q u e la d i f e r e n c i a d e las m e d i a s d e c o n o c i m i e n t o s p r e v i o y p o s t e r i o r en el g r u p o testigo U D E M es m e n o r a uno.

P r u e b a d e h i p ó t e s i s p a r a c o m p a r a c i ó n d e m e d i a s en l a s c a l i f i c a c i o n e s sobre c o n o c i m e n t o s previos y p o s t e r i o r e s en el g r u p o prueba UDEM:

H 0 : M i - M2 = 0

H i : M i - M2 < 0

Nivel de c o n f i a n z a = 95%

Z e x p e r i m e n t a l = - 9 . 8 7 5 8 1 5 4 6 1

R e g i ó n c r í t i c a : Z < - 1 . 6 4 4 8 5 3

D e b i d o a q u e el v a l o r d e Z e x p e r i m e n t a l c a e f u e r a d e la r e g i ó n c r í t i c a , se r e c h a z a la h i p ó t e s i s n u l a H o y s e a c e p t a la h i p ó t e s i s a l t e r n a H i , p o r l o q u e s e c o n s i d e r a q u e l a d i f e r e n c i a e n t r e l a s m e d i a s d e c o n o c i m i e n t o s p r e v i o y

p o s t e r i o r e n el g r u p o p r u e b a L'DEM es m e n o r a c e r o . E n t o n c e s se p u e d e a f i r m a r q u e la m e d i a en las c a l i f i c a c i o n e s s o b r e l o s c o n o c i m i e n t o s p o s t e r i o r e s e n el g r u p o p r u e b a U D E M , r e s u l t a s i g n i f i c a t i v a m e n t e m a y o r a la m e d i a e n l o s c o n o c i m i e n t o s p r e v i o s del m i s m o g r u p o .

P r u e b a d e h i p ó t e s i s p a r a c o m p a r a c i ó n d e m e d i a s en las

c a l i f i c a c i o n e s s o b r e c o n o c i m e n t o s p r e v i o s y p o s t e r i o r e s en el g r u p o testigo U A N L :

H o : M l - M2 = 0

H i : M i - M2 ¿ 0

Nivel de significancia = 0.05

Nivel de c o n f i a n z a = 95%

Z e x p e r i m e n t a l = 0 . 1 9 4 8 2 8 1 3 9

R e g i ó n c r í t i c a : Z < - 1 . 9 5 9 9 6 1 0 8 2 y Z > 1 . 9 5 9 9 6 1 0 8 2

D e b i d o a q u e el v a l o r d e Z e x p e r i m e n t a l c a e d e n t r o d e la r e g i ó n c r í t i c a , se a c e p t a la h i p ó t e s i s n u l a H o y se r e c h a z a I a h i p ó t e s i s a l t e r n a H i , p o r lo q u e se c o n s i d e r a q u e las m e d i a s d e c o n o c i m i e n t o s p r e v i o y p o s t e r i o r en el g r u p o t e s t i g o L'ANL s o n i g u a l e s .

H o : M 1 - M 2 = O

H l : Mi - M2 < O

Nivel de significancia = 0.05

Nivel de confianza = 95%

Z e x p e r i m e n t a l = - 3 . 0 3 7 9 0 0 6 6 4

R e g i ó n crítica: Z < - 1 . 6 4 4 8 5 3

D e b i d o a q u e el v a l o r d e Z e x p e r i m e n t a l c a e f u e r a d e la r e g i ó n c r í t i c a , se r e c h a z a la h i p ó t e s i s n u l a H o y se a c e p t a Ia

h i p ó t e s i s a l t e r n a H l , p o r lo q u e s e c o n s i d e r a q u e la d i f e r e n c i a e n t r e l a s m e d i a s d e c o n o c i m i e n t o s p r e v i o y p o s t e r i o r e n el g r u p o p r u e b a U A N L e s m e n o r a c e r o . E n t o n c e s se p u e d e a f i r m a r q u e la m e d i a e n las c a l i f i c a c i o n e s s o b r e l o s c o n o c i m i e n t o s p o s t e r i o r e s e n el g r u p o p r u e b a U D E M , r e s u l t a s i g n i f i c a t i v a m e n t e m a y o r la m e d i a e n l o s c o n o c i m i e n t o s p r e v i o s del m i s m o g r u p o .

En la preparatoria de la U A N L se ofreció la lectura a los a l u m n o s de los g r u p o s p r u e b a , d e los c u a l e s m o s t r a r o n i n t e r é s un 3 8 % , lo q u e representa un total de diez alumnos. Se les entregó el escrito c o m p l e t o s o b r e E s m o g F o t o q u í m i c o , se les i n d i c ó q u e p o d í a n c o n t e s t a r las p r e g u n t a s d e a u t o a p r e n d i z a j e y que al t é r m i n o de d o s s e m a n a s se les haría una e n t r e v i s t a p e r s o n a l sobre sus o p i n i o n e s a c e r c a del e s c r i t o y sus c a r a c t e r í s t i c a s .

L a s opiniones de los estudiantes en general c o i n c i d e n en señalar

E n c u a n t o al t e m a :

* El tema en interesante.

* La q u í m i c a en el bachillerato se presenta c o m o una serie de c o n t e n i d o s que son planteados de f o r m a m e c á n i c a .

* L a s r e a c c i o n e s q u í m i c a s en preparatoria no se sabe para qué s i r v e n .

* La m a y o r í a reprueba los cursos de q u í m i c a porque no e n t i e n d e n .

* Presentar la química relacionada con nuestra vida nos da una visión m á s clara de lo que estamos viviendo.

* Los maestros dicen que no q u e r e m o s leer, lo que ocurre es que los textos que nos dan no son motivantes.

En c u a n t o a la p r e s e n t a c i ó n :

* La redacción es fácil de entender

* L a s g r á f i c a s son ilustrativas

* L o s recuadros son útiles

P a r a v e r i f i c a r las a c t i t u d e s d e l e s t u d i a n t e d e p r e p a r a t o r i a se p l a n t e a r o n siete hipótesis de estudio.

HIPOTESIS EN RELACION CON LA MEDICION DE

ACTITUDES DEL ESTUDIANTE DE PREPARATORIA HACIA

LA QUIMICA ORGANICA

RANGO DE ACEPTACION 8 - 9

RANGO DE RECHAZO 1 - 4

RANGO DE NO INTERES 5 - 7

A

H o Los estudiantes muestran interés en los cursos de química orgánica en la preparatoria.

H 1 Los estudiantes muestran rechazo en los cursos de química orgánica en la preparatoria.

Actitud a medir: Interés en el estudio de la química orgánica en

p r e p a r a t o r i a .

Variable a medir: Sentimiento

B

H o Los estudiantes encuentran relación entre los conocimientos de química orgánica adquiridos en preparatoria y su vida diaria.

H i Los estudiantes no encuentran relación entre los conocimientos de química orgánica adquiridos en preparatoria y su vida diaria.

Actitud a medir: Relación entre el conocimiento de química orgánica

en preparatoria y su vida diaria

c

H o Los estudiantes consideran que la investigación, desarrollo y adaptación de tecnología en química orgánica, es un f a c t o r determinante del crecimiento industrial, económico y social de

México.

H i Los estudiantes consideran que la investigación, desarrollo y adaptación de tecnología en química orgánica, no es un factor determinante del crecimiento industrial, económico y social de éxico.

Actitud a medir: Conocimiento acerca de la relación entre el

desarrollo de la química orgánica y el desarrollo tecnológico de nuestro país.

Variable a medir: Confianza

D

Ho Los estudiantes consideran que la química orgánica es un apoyo para la solución de los problemas de contaminación.

H i Los estudiantes consideran que la química orgánica no es un apoyo para la solución de los problemas de contaminación.

Actitud a medir: Conocimientos acerca de la relación entre la

química orgánica y la solución de los problemas de contaminación.

Variable a medir: Confianza

E

H o Los estudiantes consideran que la investigación, desarrollo y adaptación de t e c n o l o g í a en química orgánica es un f a c t o r determinante en la solución de los problemas de contaminación.

Actitud a medir: Conocimiento acerca de la relación entre la investigación, desarrollo y adaptación de tecnología y la solución de los problemas de contaminación.

Variable a medir: Confianza.

F

Ho -Los estudiantes han decidido ingresar a una carrera en el área de la química

H i Los estudiantes han decidido no ingresar a una carrera en el área de la química

Actitud a medir: Decisión de estudiar una carrera profesional en el

área de la química.

Variable a medir: Decisión.

G

Ho Los estudiantes están dispuestos a respetar y colaborar con las diferentes estrategias que se proponen en la búsqueda de soluciones a la problemática de la contaminación.

H i Los estudiantes no están dispuestos a respetar y colaborar con las diferentes estrategias que se proponen en la búsqueda de soluciones a la problemática de la contaminación.

Actitud a evaluar: Disposición para respetar y colaborar con las

diferetes estrategias que se proponen en la búsqueda de soluciones a la problemática de la contaminación.

Con base en las h i p ó t e s i s antes s e ñ a l a d a s se d i s e ñ ó un i n s t r u m e n t o p a r a v e r i f i c a r las a c t i t u d e s del e s t u d i a n t e d e p r e p a r a t o r i a h a c i a la q u í m i c a (ver A p é n d i c e C-2).

En el a n á l i s i s de los r e s u l t a d o s de la e v a l u a c i ó n d e a c t i t u d e s del e s t u d i a n t e de p r e p a r a t o r i a hacia la Q u í m i c a O r g á n i c a , se o b s e r v ó un c o m p o r t a m i e n t o s i m i l a r en los e s t u d i a n t e s d e a m b a s u n i v e r s i d a d e s respecto a su actitud hacia la química (ver T a b l a 6 ).

Actitud a medir* Media en UDEM Media en U A N L

A 5 . 0 7 . 0

B 4 . 2 5 . 5

C 6 . 5 7 . 0

D 7 . 5 8 . 5

E 7 . 5 8 . 5

F 2 . 3 4 . 0

G 6 . 2 7 . 5

T A B L A 6 RESULTADOS DE LA EVALUACION DE ACTITUDES HACIA LA QUIMICA

* Las letras A, B, C, D, E, F y G corresponden a las actitudes señaladas a n t e r i o r m e n t e .

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L o s d a t o s d e la e v a l u a c i ó n de a c t i t u d e s m u e s t r a n en el e s t u d i o r e a l i z a d o entre estudiantes de la U D E M los siguientes resultados:

1. Los valores de las medias obtenidas para las actitudes B y F caen en el r a n g o de r e c h a z o , p o r lo que se p u e d e decir que los e s t u d i a n t e s no e n c u e n t r a n r e l a c i ó n e n t r e los c o n o c i m i e n t o s de q u í m i c a o r g á n i c a e n p r e p a r a t o r i a y su v i d a diaria, y su d e c i s i ó n es d e n o e s t u d i a r u n a c a r r e r a r e l a c i o n a d a con la química.

2. En cuanto a las medias observadas en la medición de las actitudes A, C y G se p u e d e decir que corresponden al rago de no interés, es decir que los e s t u d i a n t e s no presentan interés en el e s t u d i o de la q u í m i c a o r g á n i c a en p r e p a r a t o r i a , no m u e s t r a n i n t e r é s en el c o n o c i m i e n t o a c e r c a d e la realación entre el d e s a r r o l l o de la q u í m i c a o r g á n i c a y el d e s a r r o l l o t e c n o l ó g i c o de n u e s t r o p a í s y no p r e s e n t a n Í n t e r e s en r e s p e t a r y c o l a b o r a r c o n las e s t r a t e g i a s q u e se p r o p o n e n en la b ú s q u e d a d e s o l u c i o n e s a la p r o b l e m á t i c a de la c o n t a m i n a c i ó n en n u e s t r o p a í s .

3. L a s m e d i a s correspondientes a las actitudes D y E caen en el rango de a c e p t a c i ó n por lo que se c o n s i d e r a que los e s t u d i a n t e s a c e p t a n que hay una relación entre la q u í m i c a o r g á n i c a , la i n v e s t i g a c i ó n , d e s a r r o l l o y a d a p t a c i ó n d e t e c n o l o g í a e n este c a m p o y la s o l u c i ó n d e los p r o b l e m a s de c o n t a m i n a c i ó n .

L o s datos de la evaluación de actitudes a los e s t u d i a n t e s en la U A N L nos m u e s t r a n :

1. Un valor en la media sobre la actitud F c o r r e s p o n d i e n t e al r a n g o de r e c h a z o , es d e c i r r e c h a z o a la d e c i s i ó n de e s t u d i a r u n a c a r r e r a r e l a c i o n a d o con el área química.

2. Un valor en la m e d i a de la actitud B en c u a n t o a la relación de los c o n o c i m i e n t o s d e q u í m i c a o r g á n i c a en p r e p a r a t o r i a y su vida d i a r i a que cae en el rango de no interés.

Capítulo 5

5.

Conclusiones y Recomendaciones

1 L o s c o n t e n i d o s de los p r o g r a m a s d e q u í m i c a d e p r e p a r a t o r i a están p o c o relacionados con aspectos de la vida c o t i d i a n a .

2 L a m a t e r i a d e q u í m i c a en p r e p a r a t o r i a es g e n e r a l m e n t e r e c h a z a d a por los estudiantes.

3 La e n c u e s t a de opinión muestra interés de los e s t u d i a n t e s por t e m a s e s p e c í f i c o s de la vida c o t i d i a n a r e l a c i o n a d o s c o n la q u í m i c a o r g á n i c a .

4 La p r u e b a o p e r a t i v a de la lectura del R e s u m e n de E s m o g F o t o q u í m i c o en la U D E M , mostró d i f e r e n c i a en las medias de c a l i f i c a c i ó n sobre c o n o c i m i e n t o s en el g r u p o t e s t i g o , m i s m a que se o b t u v o en la aplicación de los c u e s t i o n a r i o s al inicio y al f i n a l del e x p e r i m e n t o . La d i f e r e n c i a en las m e d i a s f u e v a l i d a d a e s t a d í s t i c a m e n t e y resultó ser m e n o r a uno, e s t a se p u e d e e x p l i c a r c o n s i d e r a n d o que. los salones f u e r o n d i v i d i d o s en g r u p o t e s t i g o y g r u p o p r u e b a . C o n lo a n t e r i o r los e s t u d i a n t e s d e a m b o s g r u p o s e s t a b a n en c o m u n i c a c i ó n . P o r otro lado el p r o f e s o r de la materia de q u í m i c a aclaró a todo el g r u p o a l g u n a s i n q u i e t u d e s que sobre el t e m a m o s t r a r o n los e s t u d i a n t e s q u e no recibieron el r e s u m e n .

5 La p r u e b a o p e r a t i v a en la U A N L m o s t r ó u n a s i g n i f i c a t i v a d i f e r e n c i a e n t r e los c o n o c i m i e n t o s de los g r u p o s t e s t i g o y p r u e b a , m i s m a que se d e t e c t ó por la a p l i c a c i ó n d e los c u e s t i o n a r i o p s r e s p e c t i v o s antes y d e s p u é s d e la u t i l i z a c i ó n del m a t e r i a l de lectura en a m b o s g r u p o s . En este c a s o los g r u p o s t e s t i g o y p r u e b a se m a n e j a r o n a i s l a d a m e n t e p o r lo q u e no h u b o i n t e r a c c i ó n e n t r e e l l o s , p o r lo m i s m o los r e s u l t a d o s f u e r o n m e j o r e s .

6. En c u a n t o a la v e r i f i c a c i ó n de actitudes hacia la q u í m i c a , se o b s e r v ó un c o m p o r t a m i e n t o s i m i l a r e n t r e los g r u p o s e n e s t u d i o de a m b a s u n i v e r s i d a d e s .

Bibliografía

1 B y b e e , B. y M a u , T. S c i e n c e and t e c h n o l o g y r e l a t e d g l o b a l p r o b l e m s , an i n t e r n a t i o n a l s u r v e y of s c i e n c e e d u c a t o r s . Journal of Research in Science T e a c h i n g , Vol. 23, N° 7, 1986, pp. 599 - 618.

2 F l e m i n g , R. A d o l e s c e n t r e a s o n i n g in s o c i o - s c i e n t i f i c i s s u e s . Part I and II. Journal of Research in Science T e a c h i n g , Vol. 23, N° 8, 1986, pp. 677 - 689.

3 Ruiz A., L. et al.. D i a g n ó s t i c o v a n á l i s i s de la q u í m i c a en M é x i c o , C i e n c i a y D e s a r r o l l o , # 66, a ñ o XI, E n e r o - F e b r e r o

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4 G a r r i t z , A. et al., I n f r a e s t r u c t u r a e i n s t r u m e n t o s p a r a la

f o r m a c i ó n de p o s g r a d u a d o s en q u í m i c a . C i e n c i a y D e s a r r o l l o , N ú m e r o Especial, Abril 1987, pp. 161 - 175.

5 SINIES, SEP, ANUIES, base de datos, 1985 - 1991.

ó Centro de Análisis e Investigación Económica, A.C.. ITAM.

7 G r u m m e t , W., D i o x i n : M o l e c u l e or p o l t e r g e i s t ? . C h e m t e c h . s e p t i e m b r e 1990, p. 526.

8 P r o g r a m a p a r a la m o d e r n i z a c i ó n e d u c a t i v a 1989 - 1994, Poder E j e c u t i v o Federal, 1989, p. 115.

9 S e p ú l v e d a E, M . , et al., F a c t o r e s q u e i n t e r v i e n e n en el r e n d i m i e n t o e s c o l a r en las a s i g n a t u r a s de Física. Q u í m i c a v M a t e m á t i c a s . Universidad de M o n t e r r e y , 1987.

1 0 P r i m e r C o n g r e s o U n i v e r s i t a r i o d e Q u í m i c a en la E d u c a c i ó n M e d i a Superior, Monterrey, N.L., Junio de 1991.

1 1 Isaac, S., Michael, W., Handbook in Research and E v a l u a t i o n . 2 a ed.( Edits Publishers, U S A 1985, Cap V , p.174.

1 2 W a l p o l e , R. E., Myers, R. H., P r o b a b i l i d a d v E s t a d í s t i c a para

I n g e n i e r o s . 3a Ed. , Me. Graw Hill. M é x i c o 1986, p p . 2 4 0 - 2 5 3 ,

T a b l a s A-2 y A-3

1 3 Walpole, R. E., Myers, R. H., Probabilidad y E s t a d í s t i c a . 4a E d

Apéndice A

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS DIVISION DE ESTUDIOS SUPERIORES

MAESTRIA EN CIENCIAS

ENCUESTA DE OPINION

OBJETIVO: Seleccionar temas especfficos de interés para el estudiante de preparatoria, sobre diversos campos de aplicación -de la química orgánica.

INSTRUCCION: De la siguiente lista de temas ( de cada uno de los cuales se indica una breve reseña), selecciona los cinco que más te interesan y numéralos del 1 al 5(siendo el 1 el de mayor interés y el 5 el de menor interés entre ellos).

* ADITIVOS DE LOS ALIMENTOS:

Diferentes sustancias químicas utilizadas para la c o n s e r v a c i ó n , textura, color o para la disminución del contenido calórico de -los alimentos. (Ejempío:aspartame,sacarina,benzoato de sodio).

* QUIMICA EN LA COSMETOLOGIA:

Todos los productos empleados para el arreglo personal contie-nen sustancias químicas de muy diversa índole; que les confie-ren sus útiles propiedades.

4 POLIMEROS BIODEGRADABLES:

* PRODUCTOS NATURALES ORGANICOS CON APLICACION EN LA ACTUALIDAD AISLADOS E IDENTIFICADOS EN MEXICO:

Contribuciones al conocimiento de la constitución química de las plantas y sus aplicaciones, que han sido desarrolladas por investigadores en diversas instituciones del país. ( Ejemplo: jo-joba, t e p e z c o h u i t e ) .

* PLASTICOS EN PIEZAS DE INGENIERIA:

Plásticos que sustituyen a los metales en piezas de muy diver -sas aplicaciones. (Ejemplo: el 40% de las piezas de un automóvil son de materiales plásticos).

* LA QUIMICA EN EL PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA:

Proceso de transformación química de las sustancias utilizadas como materia prima para la elaboración de la cerveza, gracias a las cuales ésta adquiere sus propiedades características.

* LA QUIMICA Y LAS PINTURAS:

Obtención y uso de los diferentes pigmentos empleados en la fabricación de pinturas, así como de diferentes compuestos que -mejoran sus propiedades y aplicaciones.

* LA QUIMICA Y LOS MEDICAMENTOS ANT1DIARRE3COS:

* QUIMICA Y LAS DROGAS:

Compuestos químicos naturales, que se extraen de algunas plan tas y que son utilizados por sus propiedades curativas o como -drogas alicinógenas.

* SMOG FOTOQUIMICO:

Algunos productos químicos empleados por el hombre, llegan a la atmósfera, donde se descomponen por acción de la luz, producíen.

do un tipo de niebla llamada: 'smog fotoquímico1; éste fenómeno

debe combatirse para disminuir la contaminación del aire y con-tribuir a mejorar la vida en nuestro planeta.

* LA QUIMICA Y LA GUERRA:

Diversos productos químicos que han sido utilizados por el hom-bre en forma negativa.

DATOS DE REGISTRO

a) Sexo: Femenino Masculino

b) ¿Tienes definida la carrera profesional que deseas cursar? SI NO

c) Sí tu respuesta a la pregunta anterior es afirmativa indica la carrera que has elegido:

d) Sí la repuesta a la pregunta del inciso b) es negativa, indi ca que carreras consideras preferentes para tu elección profe -sional:

Apéndice B

Lecturas Complementarias

Lecturas Complementarias para Bachillerato

sobre problemas cotidianos relacionados

con la Química Orgánica

ESMOG FOTOQUIMICO

Copyright © by María del Socorro Sánchez González All Rights Reserved

Q.I. María del Socorro Sánchez González

Monterrey, N. L.

Esmog Fotoquímico

1. Definición de términos

1.1. Atmósfera.

La mezcla

gaseosa que rodea a la Tierra y que tiene una altura aproximada de 1000 km se conoce con el nombre de atmósfera. Al ir subiendo a partir de la superficie terrestre se dan diferentes nombres a las diversas zonas de la atmósfera (ver figura 1).E! vapor de agua presente en el aire, al que llamamos humedad, puede variar entre 0.01% en los helados polos y 5%, en las zonas tropicales.

Aproximadamente 95% del aire se encuentra en la región que va desde el suelo hasta 10 km de altura y que llamamos troposfera. Es gracias a este océano de aire que existe la vida que conocemos en la Tierra.

A medida que se va más alto en la atmósfera.el aire se enrarece, es decir es más ligero o menos denso.

La composición del aire puro en la troposfera se muestra en la figura 2.

1.2. Contaminación.

La

contaminación es el deterioro de la calidad del ambiente, debido a la presencia de agentes nocivos para la salud de los seres vivos y la integridad de su entorno.

Entre las diversas regiones de la

atmósfera, la troposfera se localiza en

, tos primeros 10 km a partir delsuetoJEn

ella se encuentra cosí todo el aire, que

es una mezcla gaseosa formada

principalmente de 78 moléculas de

t nitrógeno y 21 moléculas de oxigeno

porcada 100 moléculas delgas.

Los gases del escape de nuestros automóviles contaminan el aire. Las descargas de agua doméstica, a veces con gran cantidad de espuma y detergentes, contaminan las corrientes de ríos y lagos. Los tiraderos de basura en las grandes ciudades, a veces a cielo abierto, contaminan el suelo. El ruido del tráfico en una ciudad produce contaminación sonora. Los anuncios de publicidad de muy diversos estilos y tamaños ocasionan una intensa contaminación visual del paisaje.

1.3. Contaminación del aire

en la troposfera.

En la troposfera se desenvuelve prácticamente toda la actividad humana. La vida misma de plantas y animales depende de ella.

2 0 0 k m .

1 0 0 k m .

5 0 k m .

1 0 k m .

N i v e l ciel m a r

A L T I T U D

M E S O S F E R A

I O N O S F E R A

Capa de ozono

E S T R A T O S F E R A

ML Evoesi

T R O P O S F E R A ,

- 1 0 0 -50

T I E R R A

0 +50

Ikmpemen oC

R E G I O N E S D E L A A T M O S F E R A

+ 100

D E N S I D A D D E L A I R E

Fig. 1 Las cuatro capas de la atmósfera hasta una altitud de 200

kilómetros.

Los nombres que se dan a las diversas zonas de la

atmósfera indican regiones donde la variación de temperatura

corresponde a disminución o aumento de la misma, tal como puede

verse en esta figura.

a) ¿ C u á l es el n o m b r e que se da a la r e g i ó n de la

a t m ó s f e r a d o n d e se d e s a r r o l l a la v i d a en la t i e r r a ?

b) ¿ Q u é p o r c e n t a j e del aire se e n c u e n t r a en la t r o p o s f e r a ?

SUSTANCIA

FORMULA NUMERO DE MOLECULAS

DEL COMPONENTE EN UN

MILLON DE MOLECULAS

DE AIRE

Componentes mayores Nitrógeno

Oxígeno

N 2 0 2

780,000 2 0 9 , 5 0 0

Componentes menores Argón

Dióxido de Carbono

Ar C 0 2

9,300 320

Componentes en trazas N e ó n

Amoniaco H e l i o Metano Kriptón

N e NH3 He CH4 Kr

18 10 5 2 1

Fig. 2 - COMPOSICION DEL AIRE EN LA TROPOSFERA

a) ¿Es el dióxido de carbono un componente natural del aire?

sí no

b) ¿Qué nombre se le da al vapor de agua presente en el aire?

composición de la mezcla de gases de la troposfera.

Los

componentes que son añadidos como contaminantes en la

troposfera se originan tanto debido

a fenómenos naturales (incendios forestales, erupciones volcánicas, terremotos, etc.)

como a las diversas actividades del género humano (transporte, industria, generación de energía, etc).

Una vez que están en la troposfera, esos componentes son mezclados y arrastrados por los vientos, vertical y horizontalmente. Pueden presentarse reacciones químicas de unos con otros o con los componentes naturales del aire. Estas reacciones ocurren frecuentemente bajo la luz solar, dando lugar a un fenómeno complejo en el que intervienen muchos factores y que se conoce como formación de esmog1 fotoquímico.

La problemática de la contaminación del aire se origina principalmente en los grandes centros urbanos, donde la población registra grandes aumentos en espacios muy pequeños.

1Nos hemos permitido castellanizar el

término "smog" (de smoke = humo y fog * niebla), porque su empleo ha llegado a generalizarse en el país y "nieblumo" es de uso muy restringido.

En las grandes ciudades,

como las zonas metropolitanas de la Ciudad de México, Monterrey y Guadalajara, la actividad urbana e industrial requiere de un uso extenso de combustible.

Tanto para el transporte, como

para el funcionamiento de

las empresas, se consumen elevadas cantidades de combustibles derivados del petróleo.

Se llama contaminante del aire a un componente extraño a él, cuando está presente en una cantidad tal que es dañino. Este puede en ocasiones formarse por reacciones químicas en el medio.

Los perjuicios recaen en el hombre, animales, vegetación o materiales (edificios, metales, llantas de automóvil, etc.).

¡ Los/mámenos naturales, como la

erosión por los vientos? la actividad

, volcánica, tos incendios forestales, la

•: formación de pantanos, emiten al aire

< pobos, gases inorgánicos o

[ hidrocarburos naturales, como los

? terpenos que provienen de ios árboles.

Por ejemplo, el ozono en la capa llamada estratosfera es benéfico porque nos protege de los rayos ultravioleta del

x

¿Qué es la contaminación?

Puede pensarse que ta contaminación

es sólo producto 4e derrames &

emisiones ai aire, al agua a al suelo de

productos químicos, pero si recordamos

el enorme ruido del tráfico en tas

grandes avenidas de las ciudades o si

consideramos la gran cantidad de calor

que genera el compresor de un

refrigerador, por ejemplo, percibiremos

que también hay otras formas de

sol. El mismo ozono, aún en cantidades pequeñas, es dañino cuando se encuentra en la capa cercana al suelo.

Por ejemplo, las llantas de los automóviles sufren serios daños provocados por el ozono en la capas bajas del aire.

La contaminación del aire se presenta tanto en ambientes abiertos (el campo, la montaña, al nivel del mar, en las ciudades) como en lugares cerrados (casas, escuelas, edificios, fábricas y minas).

1.4. Presentación inicial y

Clasificación de los

contaminantes del aire.

La

contaminación del aire puede clasificarse de acuerdo con diversos criterios. La mayoría de ellos coinciden en señalar seis clases de contaminantes principales:

1) Oxidos de carbono (COx) 2) Oxidos de azufre (SOx) 3) Oxidos de nitrógeno (NOx) 4) Compuestos orgánicos

volátiles (COVs)

5) Partículas suspendidas de materia (PSM)

6) Compuestos formados

fotoquímicamente (ver fig. 3).

Otra clasificación útil de los contaminantes del aire ( ver fig. 4) los divide en primarios y secundarios.

PRIMARIOS:

Se llama contaminante primario a cualquier compuesto químico que entra directamente a la atmósfera.

Pueden ser de origen natural (erupción volcánica) o producto de la acción humana (escape de los automóviles, chimeneas de las industrias, etc.)

Como ejemplos de contaminantes primarios se pueden mencionar los óxidos de carbono (COx): que son el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2) •

Los óxidos de carbono se forman por la combustión del gas natural, la gasolina, el carbón, etc.

El dióxido de carbono se forma cuando la combustión es completa tal como lo describe la siguiente reacción:

CH

+ 2 0

» C 0

+ 2 H

0

El metano CH4 es el principal componente del gas natural.

Por otra parte, si la combustión es incompleta (con oxígeno limitado), se forma el monóxido de carbono. La reacción es:

2 C H

+ 3 0

— > 2 C 0 + 4 H

0

Existe fuerte controversia acerca de considerar al dióxido de carbono

(CO2) como un contaminante, ya que es un componente natural del aire (ver

fig. 2).