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LA ENSEÑANZA DEL CONCEPTO TABLA PERIÓDICA: UNA PROPUESTA
DESDE UN ENFOQUE HISTÓRICO
Paula Andrea Segura Delgado
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN QUÍMICA BOGOTÁ
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LA ENSEÑANZA DE LA TABLA PERIÓDICA: UNA PROPUESTA DESDE UN ENFOQUE HISTÓRICO
Paula Andrea Segura Delgado
Código: 20122150043
Director de tesis
Carlos Javier Mosquera Suárez
Codirector
Rubinsten Hernández Barbosa
GRUPO DE INVESTIGACIÓN DIDAQUIM
Trabajo de grado para optar al título de licenciada en química
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
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NOTA DE ACEPTACIÓN
__________________________________________________ FIRMA DEL DIRECTOR DE TESIS
_________________________________________________ FIRMA DEL CODIRECTOR DE TESIS
________________________________________________ FIRMA DEL JURADO
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AGRADECIMIENTOS
A Dios por regalarme esta maravillosa oportunidad de vida y porque él ha sido mi
sustento a través de todos mis años; mis infinitos agradecimientos para Él.
Al Doctor Carlos Javier Mosquera por su apoyo incondicional y dirección.
Al Doctor Rubinsten Hernández porque es un privilegio estar guiada por una persona con
tanta calidad humana y conocimiento profesional; ha sido un punto de referencia no solo en mi
vida profesional sino también en mi vida personal.
A mi madre Janeth Delgado y mi hermana Adriana Segura porque siempre han estado a
mi lado confiando en que puedo lograr todos mis proyectos.
Seguiré adelante porque su trabajo en mí no ha sido infructuoso. A todos mis sinceros
agradecimientos, un abrazo y mil bendiciones.
5
Dedicado a
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RESUMEN
En el presente proyecto se describe una secuencia didáctica para la enseñanza de la tabla periódica desde un enfoque histórico, realizado con estudiantes de cuarto semestre de Licenciatura en Química de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el seminario de
Historia de la química. El objetivo central es el uso de la historia para profundizar en las causas,
hechos y circunstancias que han permitido el desarrollo de la ciencia y el conocimiento que se
tiene sobre el concepto de la tabla periódica, con el propósito de conocer y comprender el conocimiento que ha aportado a la construcción de éste modelo, además de aportar desde dicha
línea didáctica a la visión e imagen de los estudiantes hacia la ciencia y de su futura labor como
docentes.
Se pretende enseñar que en la ciencia no se aprenden “verdades absolutas”; se considera que el
conocimiento es aceptado en la comunidad al explicar y justificar coherentemente un fenómeno o
situación en un contexto temporal y cultural particular, pudiendo éste transformarse según
conocimientos posteriores. Igualmente se relaciona el papel activo de la educación en la actividad
científica, al vincularse la permanencia de un conocimiento en una comunidad con la frecuencia
en que es enseñado.
La secuencia didáctica se desarrolló en seis etapas, las cuales se diseñaron a partir de preguntas,
que sirvieron como orientación para la organización de los objetivos y actividades que se
propusieron. Siendo uno de los propósitos que los estudiantes, docentes en formación,
7
una metodología distinta para aprender química, logrando así reflexionar sobre su futura práctica
docente.
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ABSTRACT
In the present project a didactic sequence for the teaching of the periodic table is described from a
historical approach, carried out with students of fourth semester of Degree in Chemistry of the
District University Francisco José de Caldas in the seminar of History of the chemistry. The
central objective is the use of history to delve into the causes, facts and circumstances that have
allowed the development of science and knowledge about the concept of the periodic table, with
the purpose of knowing and understanding the knowledge that has contributed to the construction
of this model, in addition to contributing from this didactic line to the vision and image of
students towards science and their future work as teachers.
The aim is to teach that science does not learn "absolute truths"; it is considered that
knowledge is accepted in the community when explaining and justifying coherently a
phenomenon or situation in a particular temporal and cultural context, which can be transformed
according to later knowledge. The active role of education in scientific activity is also related,
since the permanence of a knowledge in a community is linked to the frequency in which it is
taught.
The didactic sequence was developed in six stages, which were designed based on
questions, which served as orientation for the organization of the objectives and activities that
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importance of the history of science in their teaching and be part of a different methodology to
learn chemistry, thus reflecting on their future teaching practice.
10 TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN 12
1. 15 2. 17
2.1 Objetivo general 16
2.2 Objetivos específicos 16
CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES 17
CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO 22
2.1 24 2.2 27 2.3 33
La sistematización periódica de Dmitri Mendeleiev: un nuevo paradigma científico. 33 2.4 39
CAPÍTULO 3. MARCO METODOLÓGICO 38
3.1 Investigación cualitativa 38
3.2 Tipo de investigación: Estudio de caso. 40
3.3 Parámetros tenidos en cuenta para el diseño de la secuencia didáctica 42
3.3.1 Reconstrucción histórica 42
3.3.2 Organización de la información. 42
3.3.3 Etapas del proyecto. 44
3.3.4 Elementos de cada etapa 44
3.4 Población 44
3.5 Desarrollo de la propuesta 44
3.5.1 ¿Cuál es el origen del concepto de elemento químico? 45
3.5.2 ¿A qué procesos químicos se vinculan la identificación de algunos elementos
químicos? 46
11
3.5.4 ¿Quiénes aportaron a la organización de la tabla periódica? 47
3.5.5 ¿Cuáles fueron los aportes de Dmitri Mendeleiev? 48
3.5.6 ¿Qué propuestas de organización han surgido después de la sistematización de Dmitri
Mendeleiev? 49
3.6 Instrumentos utilizados para el inicio, durante y final de la secuencia didáctica. 49
3.6.1 Test inicial 50
3.6.2. Test final y entrevista: 50
CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y ANÁLISIS 52
4.1 Presentación de la secuencia didáctica y aplicación del test de ideas previas: 52
4.2 Desarrollo de la secuencia didáctica 61
4.2.1 Primera sesión: ¿cuál es el origen del concepto de elemento químico? 61
4.2.2 Segunda sesión: ¿A qué procesos se vincula la identificación de algunos elementos
químicos? 64
4.2.3 Tercera sesión: ¿Cuál fue la importancia del Congreso Karlsruhe? 68
4.2.4 Cuarta sesión: ¿Quienes aportaron a la organización de la tabla periódica? 70
4.2.5 Quinta sesión: ¿Cuáles fueron los aportes de Dmitri Mendeleiev? 74
4.2.6 Sexta sesión: ¿Qué propuesta de organización han surgido después de la
sistematización de Dmitri Mendeleiev? 76
4.3 Test final 78
4.4 Entrevista al grupo focal. 85
CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES. 89
CAPÍTULO 7: BIBLIOGRAFÍA 92
CAPÍTULO 8: ANEXOS 95
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Sesión 1. ¿Cuál es el origen del concepto de elemento químico. 45 Tabla 2: Sesión 2: ¿A qué procesos químicos se vinculan la identificación de algunos elementos
químicos? 46
12
Tabla 4: Sesión 4. ¿Quiénes aportaron a la organización de la tabla periódica? 47 Tabla 5: Sesión 5. ¿Cuáles fueron los aportes de Dmitri Mendeleiev? 48 Tabla 6: Sesión 6. ¿Qué propuestas de organización han surgido después de la sistematización
de Dmitri Mendeleiev? 49
Tabla 7: Respuesta de los estudiantes a la pregunta 1,1 del test de ideas previas. 53
ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfica 1: Organización de la información a desarrollar en la secuencia didáctica. 43
Gráfica 2: Resultados de la pregunta 1,2 del test de ideas previas. 55
Gráfica 3: Resultado de la pregunta 2 del test de ideas previas. 56
Gráfica 4: Resultados de la pregunta 3 del test de ideas previas. 57
Gráfica 5: Resultados de la pregunta 4 del test de ideas previas. 58
Gráfica 6: Resultados de la pregunta 5 del test de ideas previas. 59
Gráfica 7: Personas nombradas por los estudiantes que se relacionan con la construcción de la
tabla periódica. 59
Gráfica 8: Resultados de la pregunta 6 del test de ideas previas 60
Gráfica 9: Resultados de la pregunta 1 del test final. 79
Gráfica 10: Resultados de la pregunta 2 del test final. 81
Gráfica 11: Resultados de la pregunta 4 del test final. 83
ÍNDICE DE ÍLUSTRACIONES
Ilustración 1: Estudiantes durante actividad propuesta. 62
Ilustración 2: Ordenador gráfico basado en la lectura de Bernadette Bensaude-Vincent. 75
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INTRODUCCIÓN
La tabla periódica se distingue en aulas, libros, cartillas, laboratorios, industrias, eventos y demás lugares donde se enseña o se practica ciencia, de allí se reconoce como uno de los iconos
más importantes de la ciencia y particularmente de la química, siendo un tema central para su
enseñanza y aprendizaje, además de ayudar a la comprensión de la naturaleza de la materia.
Como lo plantea Scerri (2008), la complejidad de entender la tabla periódica va más allá de entender su sistematización, ésta permite un terreno fértil para que se propongan distintas formas
para su representación y enseñanza.
El presente trabajo tiene como objetivo ofrecer a docentes en formación una propuesta basada en
historia de la química. Para ello se planteó seis etapas fundamentadas en el conocimiento que
tuvo relación con la construcción del sistema periódico, como son los congresos, trabajo
cooperado sin discriminación de género e interdisciplinar, procesos químicos, entre otros; con el
fin de que los estudiantes aprendan la historia de la tabla periódica de una manera integral. Con la secuencia didáctica se buscó la comprensión de la génesis del conocimiento, caracterizar sus
tensiones y formas de producción. De esta manera, se pretende aportar un modelo didáctico a la
disciplina con el fin de disminuir las intervenciones tradicionales en el aula de ciencias como en
los procesos de formación de docentes.
Enseñar ciencia desde una perspectiva histórica permite al estudiante ser propositivo y
participativoen el proceso de su aprendizaje y propone al docente un reto, pues es necesario que
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sino también su desarrollo, momentos de crisis y evolución. Aparte de fomentar la innovación en
las prácticas de aula con el uso de recursos tales como: películas, dramatizaciones de situaciones
históricas, simular experimentos, identificar instrumentos y métodos experimentales, referenciar
biografías y textos históricos que destaquen los valores humanos, situaciones de crisis en la
ciencia, entre otras.
Además, la historia de la ciencia como línea de investigación en la didáctica de la ciencia ayuda a
superar la transmisión verbal de contenidos organizados sin un eje integrador y únicamente con
objetivos propedéuticos. Por el contrario, se integra el conocimiento, se reconoce el papel de
otras disciplinas, genera inquietudes y caminos de resolución de problemas de interés que pueden
ser retomados por los estudiantes y para lo cual deben desarrollar actividades propias de la
15 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la didáctica de las ciencias, una de sus líneas de mayor impacto ha sido la de historia de las
ciencias, la cual se ha ido estableciendo como aspecto fundamental en la formación inicial y
continua de docentes en ciencias, quienes como parte esencial de su proceso de formación
además de comprender conceptos de su disciplina deben conocer su dimensión cultural, filosófica
e histórica, para ser un educador en ciencias y no un formador en ciencias (Izquierdo, 1996).
Los docentes al formarse en estas áreas no sólo están estudiando la disciplina sino también
comprendiendo cómo se construye el conocimiento científico, cómo se socializa, para tener la
capacidad de saber por qué ese conocimiento es avalado por la comunidad, por qué se debe
conocer su relación con otros conocimientos de la disciplina y otras disciplinas. Esto propicia una
mejor elección entre los contenidos que se van a enseñar y su secuencia; con una perspectiva más
crítica y reflexiva de lo que significa ser docente, con el objetivo de concebir dicho conocimiento
implícito en el diario vivir, y su reestructuración como una actividad humana. Con este panorama
se pretende aportar a que no se piense que la ciencia es sólo para un grupo restringido de
personas, su desarrollo es concebido por hombres de continentes lejanos, su imagen va dirigida a
una industria, bombas, laboratorios y cálculos matemáticos.
Ante esta situación se propone utilizar la historia de la ciencia para la enseñanza de la misma,
16
dinamismo, interacción docente-alumno entre otros ambientes necesarios para forjar en el
estudiante disposición por aprender. Además de aprender sobre la temática se busca que los
estudiantes construyan una visión distinta de lo que significa ser docente en ciencias y
comprender que existen distintas vías para la enseñanza y aprendizaje de un tema científico.
En concordancia con lo anterior, se proyecta la siguiente pregunta de investigación: ¿Cómo se facilita el aprendizaje del concepto Tabla Periódica con un enfoque histórico en docentes en formación en la UDFJC? El resultado de esta intervención servirá en un mediano o largo plazo como aporte para futuras investigaciones relacionadas con la presente temática, como también
ofrece una perspectiva para incentivar interés en los docentes hacia un cambio y autorregulación
17 2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo general: Desarrollar una secuencia didáctica para la enseñanza de la tabla periódica desde un enfoque histórico para estudiantes de cuarto semestre de Licenciatura en química de la UDFJC.
2.2 Objetivos específicos:
- Determinar el grado de conocimiento que tienen los estudiantes de cuarto semestre de
Licenciatura en química de la UDFC sobre algunos aspectos de carácter histórico relacionados
con la tabla periódica.
- Diseñar e implementar una secuencia didáctica para la enseñanza de la tabla periódica
desde una perspectiva histórica.
- Establecer el impacto de la implementación de la secuencia didáctica sobre la
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CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES
Teniendo en cuenta la temática central de la propuesta, a continuación se describen algunos de
los trabajos que se dirigieron hacia la enseñanza de la ciencia desde su historia en temas
generales de química, continuando con investigaciones realizadas hacia la enseñanza de la tabla
periódica desde dicha perspectiva. Se analiza cómo el uso de la historia de la ciencia ha tomado
importancia en la enseñanza de la ciencia, otorgándole validez y vigencia al ser objeto de
investigaciones en trabajos de tesis de maestría y doctorados, como también al ser motivo de
publicaciones actuales en revistas de educación a nivel nacional e internacional.
Para iniciar, se analizan trabajos en didáctica de la ciencia basados en la historia de la ciencia, un
ejemplo de ello es el realizado por Izquierdo, García, Quintanilla y Adúriz (2016) el cual se titula “Una mirada desde las comunidades de desarrollo profesional, CODEP” aplicado a docentes en
ejercicio de química en donde se expone la importancia de enseñar en el aula desde la historia de
la ciencia, específicamente desde los instrumentos y experimentos científicos para la introducción
de nuevo conocimiento. Para su desarrollo se realizaron distintas actividades, siendo algunas de
éstas la identificación del tema, historia a tratar (ciencia y cultura, comunicación en ciencia, género, minorías, cuadernos de notas…), diseño de unidad didáctica, análisis de resultados y
reflexiones finales. Dichos autores afirman que el ejercicio en comunidad por docentes es valioso
ya que se favorece el desarrollo y madurez profesional, fortalece una construcción cultural
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el aprendizaje de los estudiantes; considerando un cambio en sus actitudes, lenguaje y acciones.
Como sugerencia mencionan que se debe articular dicho cambio metodológico con el diseño
curricular, ya que éste es el que condiciona la acción docente.
En cuanto a los trabajos realizados con docentes en formación se hace referencia al elaborado por
Camacho, J, Gallego, R y Pérez, Royman (2007) quienes presentan un análisis a libros de texto
utilizados por estudiantes de la Universidad Pedagógica Nacional y Universidad Distrital
Francisco José de Caldas, realizado en el segundo semestre del 2005. Emplearon como categorías
de evaluación: aspectos que permitieron construir la Ley Periódica como modelo de enseñanza y
modelo científico, como categoría epistemológica para dar cuenta de la química como ciencia y
trabajo científico como actividad humana que se construye en comunidad, en un contexto
cultural, social determinado. Clasifican cada criterio propuesto en: menciona satisfactoriamente
(S), menciona (M) y no menciona (N).
Los autores concluyen que en la educación superior no se reconoce representaciones distintas a la
expuesta por Mendeleiev, lo cual predispone una imagen de ciencia absolutista y positivista al no
tenerse en cuenta la historia y epistemología de la temática. Se aclara que los textos publicados
más recientemente mencionan la historia, pero como un dato extra a la temática, se anexa en una
sección aparte del capítulo, se considera así más como un dato y no como un aspecto intrínseco
para su aprendizaje y propio del desarrollo del conocimiento científico.
Solbes y Traver (1996) exponen una experiencia en la que se afirman una serie de hipótesis
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histórico-social. Entre las hipótesis descritas se encuentra que dicha enseñanza produce una
visión lineal y acumulativa de la ciencia en donde prima el formalismo y la individualidad, que es
creada por genios en donde no existe crisis de los grandes paradigmas sino el descubrimiento de
la verdad absoluta, se ignora el papel de los problemas para el desarrollo de la ciencia y la
investigación es una actividad masculina. Igualmente ratifican que la historia es muy vaga en los
libros de texto y es tratada en las aulas de forma superficial, reforzando una imagen de ciencia
deformada, siendo ello resistente al cambio en cursos posteriores.
A lo largo de la historia se pueden identificar distintos programas en donde se utilizó la historia
de la ciencia como medio para aprender una disciplina, como ejemplo está "El estudio programado de ciencias Biológicas” en colaboración de Josephy Shcwab en 1962, "Estudio de
casos de ciencia experimental" por James Conant en la universidad de Harvard en 1964, y "Curso
de física proyecto Harvard" por Gerald Holton en 1978 (Matthews, 1991).
La historia utilizada como una herramienta didáctica para la enseñanza de la tabla periódica se
puede observar en los trabajos descritos a continuación:
A nivel nacional, Luz Dary Martínez en su tesis de grado de maestría en educación titulada
“Propuesta metodológica para la enseñanza de la tabla periódica, partiendo desde el desarrollo
histórico y epistemológico” afirma que se debe tener en cuenta la génesis de los conocimientos a
enseñar para así conseguir que el estudiante comprenda cómo ocurrió, como se planteó y qué
importancia tiene para la disciplina. Concluye que la enseñanza de la tabla periódica desde su
21
ciencia, obteniéndose mejores resultados en lo aprendido en comparación a otras metodologías
empleadas (Martínez, 2009).
Igualmente se encuentra la tesis realizada por Sergio Marín (2012) en donde expone una
estrategia para la enseñanza de la tabla periódica en educación media con el uso de las TIC,
siendo este recurso un medio para que sea el estudiante quien construya su conocimiento,
aportando hacia el aprendizaje y formación de competencias. El autor reitera que para erradicar la
apatía de los estudiantes por el saber científico la clave está en la motivación, siendo ésta
dependiente de la estrategia usada por el docente.
El autor se sustentó en el interés que tiene la juventud por los medios informáticos realizando con
este medio una estrategia para la comprensión de dicho instrumento. A manera de conclusión
afirma que los jóvenes trabajan más a gusto y motivados cuando experimentan nuevos ambientes
de aprendizaje, donde el conocimiento se promueve de manera más creativa. Otra ventaja al
implementar las TIC es que disminuye el tiempo para desarrollar cada temática. Al final se
demuestra que dicha estrategia permitió que se mejore la comprensión del concepto de la tabla
periódica.
A nivel Latinoamericano se encuentra el trabajo de Areas, M, Neyra, F, Rojas, R y Suzy, C
(2007) realizado en Nicaragua, en el cual describen estrategias de enseñanza de la tabla periódica
para educación media. Utilizaron la estrategia de elaboración de finalidad simple, siendo algunas
de estas: palabras claves, nemotecnia, rimas, asociaciones, imágenes, frases y abreviaturas,
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distintas a las convencionales como la memorización, repetición y repaso. Concluyen que las
estrategias utilizadas en dicho contexto fueron eficaces para la comprensión y uso de la tabla
periódica, disponiendo en los alumnos una visión distinta de aprender ciencia.
Con una perspectiva similar a la anterior, en donde se apuesta a distintas actividades en el aula
para la enseñanza de la tabla periódica, se encuentra los artículos de Franco et al (2012). Publican
la revisión bibliográfica de múltiples autores acerca de distintas propuestas enfocadas hacia el
conocimiento, comprensión y uso de la tabla periódica. De forma general exponen las actividades
como juegos de mesa, dramatizaciones, desarrollo literario (poemas, cuentos, bibliografías…) y
adivinanzas, orientadas al aprendizaje de: etimología de los elementos químicos, identificación de
los mismos en la vida cotidiana, propiedades físicas y químicas macroscópicas de los elementos;
distintos modelos de átomo y propiedades atómicas; idea de periodicidad y los distintos intentos
de clasificación de los elementos químicos a lo largo de la historia. Finalizan con invitar a utilizar
herramientas como el juego (juegos-ejercicios, juegos ocupacionales y juegos tipo concurso) en
el aula de clase y ser conscientes de la necesidad que hay en la comunidad de didáctica de las
ciencias en aportar alternativas para la enseñanza de la tabla periódica en distintos niveles
educativos.
La tesis doctoral realizada por Carlos Agudelo en Barcelona, está dirigida hacia la función de la
tabla periódica en la enseñanza de la química en el ámbito científico escolar. Para obtener la
claridad ante dicha función analiza artículos, libros y encuestas de docentes en ejercicio, siendo la
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interesa resaltar los resultados obtenidos en el área de historia y el papel que debe tomar la tabla
periódica en la enseñanza de la química. Afirma que si no hay interrelación entre dichos aspectos
se presenta la idea de que el estudio de la química es el átomo, estructura según el positivismo
lógico, no aprovechando dicho recurso como una herramienta para pensar en el cambio químico,
siendo este último el principal objeto de estudio de nuestra disciplina. Además de concluir que la
tabla periódica tiene dos papeles en la enseñanza de la química: función modelizadora (estructura
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CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO
En este capítulo se abordará los aspectos teóricos que fueron precisos considerar para desarrollar
el proyecto en su conjunto, pasando de lo general a lo particular, de esta manera se establece la
base teórica de una forma coherente e interrelacionada. Por ello se inicia con la didáctica de las
ciencias, luego se describe aspectos importantes de la línea de investigación en historia de las
ciencias, elemento valioso a la hora de pensar en la enseñanza de las ciencias. Después se
describen elementos importantes en el desarrollo del conocimiento que se tiene actualmente
sobre la tabla periódica. Finalmente, se menciona el fundamento conceptual sobre la secuencia
didáctica, aspecto importante a la hora de la planeación y desarrollo de la metodología empleada
en este trabajo.
2.1 Didáctica de las ciencias.
La didáctica de las ciencias se caracteriza como una actividad humana intencional que diseña
actuaciones docentes que tienen impacto en la escuela con el fin de transformar los procesos de
enseñanza y aprendizaje en las ciencias naturales, dichos diseños se caracterizan y analizan con
docentes en contextos específicos para fomentar intervenciones según una finalidad en particular.
Para su acción se tienen en cuenta la interdisciplinariedad, realizando la coordinación necesaria
entre la disciplina y la historia para sus contenidos y procesos desarrollando una educación
contextualizada, con enfoque humanista y pensamiento crítico (Izquierdo, García et al, 2016).
La didáctica se fundamenta en la enseñanza del conocimiento, así como en los aspectos relativos
25
didáctica como la serie de transformaciones que debe tener el saber sabio para adaptarse y adecuarse a las capacidades de quien debe y desee aprenderlo. Es decir, representa el gran reto
que tiene la educación moderna: la dinamización de los procesos de enseñanza para facilitar el
aprendizaje de los educandos mediante el uso de didácticas acordes a las necesidades reales;
como ejemplo de ello está la modelización la cual actúa como mediadora entre la realidad y la
teoría (Zúñiga, 2014).
Este autor afirma que la ciencia en general y la química en particular debe ser enseñada de
manera interesante, motivante y significativa dependiendo del contexto, relacionándose con lo ya
conocido. Se debe alcanzar difundir en la escuela con un impacto dentro y fuera de ella, para así
formar personas pensantes y críticas; existiendo vinculación directa entre la teoría y la práctica
enseñada. Para ello se considera que el conocimiento se aprende de manera diferente en cada
persona, por tanto los estilos de aprendizaje en los grupos de alumnos en las escuelas son
variables, debiendo el estudiante cuestionar su conocimiento creando su propio modelo de
interpretación.
La didáctica de las ciencias, desde su naturaleza epistemológica, se reconoce como una disciplina
autónoma; dejando de lado la visión común de considerarla bien como parte o dependiente de la
pedagogía, psicología educativa o de las ciencias naturales -modelo heterónomo-, o de ser un
campo interdisciplinar en el que se trabajan y desarrollan investigaciones profesionales de
distintas áreas del saber. A continuación se expone su historia para analizar el porqué de esta
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Esta disciplina inicia a finales del siglo XIX en donde se pueden encontrar trabajos de distintas
disciplinas orientados hacia la preocupación de la enseñanza y educación, debido a la baja calidad
de preparación científica en la población. Sigue su desarrollo considerando las reformas
curriculares realizadas a los planes de alfabetización científica, se concentra en la necesidad de
intervenir en el aula que en el desarrollo del conocimiento básico -por ello es llamada la era
tecnológica-. En 1970 se empieza a observar cómo una comunidad con problemas de
investigación propios y originales, se inicia con algunos de los modelos didácticos, en el que se
destacan el de las concepciones alternativas, metacognición y evaluación.
En la década de los 80 se inicia el proceso de consolidación de la didáctica como disciplina, tanto
en sus marcos conceptuales como metodológicos e investigativos, con características
constructivistas y de orden cualitativo. Se establece su madurez cuando se decide ser enseñada,
ya que existía una coherencia propia trasponible y difundible; visto en las producciones anuales,
campos para su difusión como los congresos y revistas, titulación en posgrados, seminarios en
formación docente y modelos estructurados y aceptados por la comunidad intrínseca y extrínseca.
Adúriz (2000) expone los cambios desde la década de los 80 de la didáctica general, relacionados
con el desarrollo de las didácticas específicas. En un principio es la naturaleza de los problemas
la que determina el modo de indagación para construir el conocimiento científico.
Concluye que tanto la didáctica general como la específica debe tener en cuenta la teoría como la
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conceptual y en un campo profesional con la capacidad de articular un discurso global, completo,
práctico, y próximo a la realidad de la enseñanza.
Se considera que la didáctica de las ciencias se ha constituido a partir de la ciencia natural desde
el punto de vista de su enseñanza y aprendizaje, enriqueciéndose con aportes epistemológicos y
psicológicos más que pedagógicos; como también de los conocimientos de disciplinas dirigidas a
la cognición y aprendizaje, relacionando sus fundamentos teóricos con la epistemología, la
historia de la ciencia y la psicología de la educación. No es el conglomerado de la aplicación de
modelos externos a situaciones del aula en particular (Adúriz, A e Izquierdo, M, 2002).
Según Rosselló (2005) al hablar de la especificidad en la didáctica de las ciencias cabe anotar la
importancia que tiene los contenidos en el aprendizaje, rechazando la equipotencialidad (todos
aprenden de la misma manera), erradicar la visión de que la enseñanza es simple y sólo basta con
el conocimiento científico y algo de práctica. De la misma forma con relación a la didáctica
diferencial, la cual toma en cuenta las características de la población a la que va dirigido el
conocimiento como es la edad o desarrollo cognitivo.
2.2 Historia de la ciencia para su enseñanza.
La historia de la ciencia, una de las líneas de investigación en la didáctica de las ciencias, se ha
venido estableciendo como eje articulador de su enseñanza y aprendizaje. Se concibe la historia
de la ciencia, en la enseñanza de la misma como una alternativa, y en el campo didáctico como
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su humanización, siendo este permeado por un contexto social, político, económico y académico.
Una de sus finalidades es la integración del conocimiento científico con la enseñanza escolar.
Matthews (1994) afirma que al relacionar la historia y filosofía de las ciencias con la educación
en ciencias no se trata de abordar contenidos extras al plan de estudios, sino que su incorporación
conlleva a que los estudiantes comprendan que la ciencia es una construcción humana, que ha
tenido cambios, momentos de tensiones y crisis, lo cual ha favorecido su reestructuración y
evolución.
En ese sentido, en concordancia con Borghi (2010) el interés y curiosidad por los aspectos
históricos debe ser motivado por el docente, lo cual genera un reto para él, pues es necesario que
sea un profundo conocedor, no solo de la disciplina y lo que esto significa, sino de su desarrollo,
crisis y evolución, entre otros aspectos; lo que tiene como finalidad el naturalizar y humanizar la
ciencia. De la misma manera, Solbes y Traver (1996) reiteran que la historia de las ciencias
ayuda a comprender cómo la ciencia se construye, se desarrolla y las repercusiones sociales que
han tenido y tienen dichos conocimientos.
El constructivismo ha afirmado la necesidad de relacionar la historia y la filosofía de las ciencias
en su enseñanza paralelamente a la integración de la epistemología en el proceso del aprendizaje.
Para que ello se concluya debe existir cooperación entre la historia y la didáctica, es decir que la
historia que se enseña es una historia que se construye por los historiadores sin caer en el
29
Se entiende el anacronismo como la interpretación de los eventos antiguos fuera del marco
temporal donde se produjeron, lo cual genera un conocimiento ajeno a sus preguntas y métodos
que le dieron origen perfilándose por ende como falso e ingenuo para las personas que lo están
estudiando. La visión diacrónica es la que estudia el suceso según su contexto de origen
aclarándose que dicho estudio no se puede producir en su totalidad puesto que la persona no se
puede salir de su contexto y conocimiento actual. La hagiografía por su parte, consiste en escoger
una figura heroica para la ciencia fomentando la individualidad en la misma y no reconocimiento
a una comunidad de personas interdisciplinares aportando desde su área hacia el avance de la
ciencia, dejando así a personas que aportaron en el anonimato. Por lo mencionado se afirma que
la historia que se selecciona para la enseñanza es la que aporta algo interesante para el momento
presente.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que los conocimientos actuales permiten el análisis de los
conocimientos históricos; dichas reconstrucciones constituyen una interpretación de los mismos,
siendo ello de gran interés y valor para la enseñanza de la ciencia como para la formación de los
docentes en ciencia. Lo anterior se encuentra en concordancia con lo expuesto por Matthews
(1991):
No hay materia que no pueda hacerse más interesante y atractiva con la introducción de consideraciones filosóficas (…) El objetivo no es enseñar filosofía,
30
la vida (religión, ética, filosofía) y se ve a su vez influenciada y afectada por ellas.
(p. 151)
Según Gagliardi (1988), utilizar la historia de la ciencia en la enseñanza sirve como un recurso
para transformar los obstáculos epistemológicos del estudiante. Para ello es necesario que el
docente fomente el trabajo cognitivo, por esto los cursos en ciencias deben contener un esquema
flexible para fomentar en el alumno conceptos estructurantes, para al final alcanzar en ellos un
aprendizaje autónomo en ciencias, permitiéndose construir nuevos conocimientos a partir de
deducciones lógicas, siendo la historia comprendida como un método de investigación e
indagación.
Ernest Mach y Pierre Duhem, citado por Matthews (1991), afirmaron que el método seguro de
preparar al estudiante para recibir su clase es el método histórico, el cual propicia un contexto
para dicho proceso. Aclara que los estudiantes aumentan la comprensión, interés, participación y
pensamiento crítico potencializado, superándose así la imagen cientificista. Aprender desde la
historia ayuda a comprender que la ciencia tiene futuro, sigue en constante evolución, y que la ciencia es reestructurada por personas que simplemente se interesan en estudiar y aportar en un
campo en particular.
Matthews (1991) afirma que "El paso de la ciencia puede iluminar el presente del aprendizaje científico" reconoce que ciertas ideas de los estudiantes ante la explicación y su aproximación al conocimiento científico puede tener similitud significativa con ideas y explicaciones que se
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ciertas diferencias entre el razonamiento de un estudiante ante un fenómeno comparado con el de
un científico: el estudiante da su explicación frecuentemente inconsciente, el desarrollo de sus
ideas es individual y son originadas por sus vivencias cotidianas (Izquierdo, García, 2016)
El docente en su cambio de estrategias debe hacer primar la función social y valor educativo de la
historia, sin marginación de género, permitiendo la comprensión de su propia formulación,
evitándose la subjetividad e inexactitud; sin ser la historia un cúmulo de contenidos poco
relevantes, saturado de figuras heroicas. Teniéndose que guiar hacia el fortalecimiento
epistemológico de la disciplina.
Enseñar desde un enfoque histórico implica procesos de pensamiento complejos, no es enseñar
"datos" finitos memorísticos, ya que desde esta perspectiva se permite la interpretación de los
contenidos, intensificando la creatividad para un pensamiento crítico, ayudando a comprender
desde que la humanidad empezó a entender los fenómenos naturales hasta la posterior
transformación de las distintas teorías o hipótesis para dar la interpretación a los mismos. Para
lograrlo es necesario realizar procesos de transposición didáctica para que la ciencia obtenga una
imagen contextualizada, flexible y humana, evitando el predominio de la ciencia conceptual y
aséptica (Cortez, Latorre y Hernández, 2015)
Según Izquierdo, García, et al (2016) la historia de la ciencia resulta ser importante para el
docente porque proporciona un contexto a los conocimientos emergentes de la ciencia, reconoce
la importancia que tienen distintos conocimientos dejados en el olvido, sugiere preguntas
32
naturaleza de la ciencia, invita a leer buenas historias e inspira nuevas estrategias de presentar
temas complejos, transporta a otra época, a otros sistemas de valores y maneras de trabajar,
comprendiendo así su entorno cultural y estético en el que fue desarrollado el conocimiento
científico.
La enseñanza de la química desde una perspectiva histórica ayudo en los docentes
transformaciones en el ser, el saber y el saber hacer, evidenciándose en el aula cuando realizan
cambios didácticos observado en prácticas docentes innovadoras y alternativas, incluyendo
además de saberes disciplinares, saberes de la historia, epistemología y sociología; teniéndose
que dar para dicho fin cambios en la epistemología y en la práctica profesional (Mosquera,
Solano y Sánchez, 2010). Como lo señala R. Duschl, citado por Mosquera et al (2010), es
necesario el conocimiento de la ciencia entendiéndose éste como el disciplinar y sobre la ciencia
comprendiendo la génesis del conocimiento científico. Así mismo, favorece la reconfiguración de
la imagen de la ciencia, entendiendo sus contextos de producción, socialización y validación, y la
influencia e incidencia en los aspectos económicos, políticos y/o sociales. De esta manera se
afirma que se beneficia la formación integral en los futuros docentes en química.
Dicho contexto también proporciona una guía para plantear el qué y cómo se enseña química,
analizando su naturaleza, su pensamiento y trabajo, es decir cómo se piensa y trabaja en química;
concibiendo los alcances y limitaciones de dicho conocimiento, como la evolución de sus ideas.
Al humanizar la química, se logra entender como se pensó y trabajó la química para resolver
33
en el diario vivir, entendiéndose el dinamismo continuo de su historia inherente a la actividad
humana.
De la misma manera, también posibilita pensar en el qué, el cómo y el para qué de enseñar un
concepto y tema en particular, lo cual conlleva a analizar su naturaleza, sus formas y contextos de
desarrollo, sus metodologías, aportes e impactos en la sociedad. En ese orden de ideas, como lo
señala Talanquer (2010) una de las problemáticas del aprendizaje de las ciencias es que se
enseña lo que se sabe y no en cómo se gestó y cuáles fueron las condiciones, tensiones y
validación del conocimiento científico. Propone que “Los análisis históricos y filosóficos en el papel y los alcances del pensamiento antropomorfista y teleológico en química, podrán ayudarnos a mejorar la enseñanza y facilitar el aprendizaje de la disciplina” (Talanquer, 2010, p. 61)
Teniendo como base la anterior teoría para el desarrollo de la presente propuesta, es
indispensable tratar la historia de la tabla periódica, siendo el icono de la química, la ciencia y
nuestro tema de estudio. Ello nos da una visión de los distintos subtemas y relaciones entre los
mismos que se han de tratar en la metodología, así como una base teórica fundamental para el
docente investigador.
2.3 Historia de la tabla periódica.
Como toda construcción de conocimiento científico, la tabla periódica, como concepto y modelo,
estuvo permeada por diferentes sucesos históricos como fue el congreso Karlsruhe, y de
34
electrolisis, análisis químico, identificación del número atómico e isótopos y las diferencias entre
átomo y molécula. Los elementos químicos pasan de ser organizados cualitativamente a llegar a
ser el criterio de clasificación cuantitativo, representado por el número atómico, identificado por
Moseley; siendo cada propuestauna base para la siguiente.
La necesidad de sistematizar los elementos químicos fue debida principalmente a que en el siglo
XIX se identificaron una cantidad significativa de éstos, a principios de este mismo siglo ya que
se contaban con 33 elementos y a finales se habían identificado aproximadamente 100. Esto
debido primordialmente al proceso de electrólisis, siendo su pionero Humphry Davy a comienzo
de 1.800 y a final de dicho centenario por la invención del espectroscopio realizado por el físico
Gustav Robert Kirchhoff y el químico Wilhelms Bunsen. (Asimov, 1999)
Al final del siglo XVIII se presenta la primera organización del orden cualitativo-macroscópico
expuesto por Lavoisier, quien considera las sustancias simples como elementos; Thenard,
Ampere, Despretz y Dumas realizan sus organizaciones con base en diferentes principios
resumidos en sus características físicas y reacciones. Igualmente, se encuentra la clasificación
llevada a cabo por Berzelius en metales y no metales, luego el análisis de los elementos que
presentan características intermedias, denominados posteriormente como metaloides.
El paso al carácter cuantitativo-microscópico se favorece al tomar relevancia en la comunidad
científica el concepto de masa atómica, valores determinados principalmente por Dalton,
35
existiendo igualmente relación con las propiedades físicas y químicas de los mismos.
(Aristizábal, 2015)
En este orden de ideas, se encuentra el trabajo realizado en 1817 de Dobereiner, quien organiza
los elementos en triadas, basado en una concepción aritmética; en 1863 Newlandas publicó lo que denomino la ley de las octavas organizando los elementos en series de 7 quedando en las horizontales elementos con propiedades químicas similares; sin embargo, ciertas filas no
conservaban dicha afirmación, analizándose en la comunidad como una coincidencia. La
siguiente organización en 1870 es expuesta por Lothar Meyer, introduciendo el concepto de
volumen atómico. Dicha propiedad la relaciona en un gráfico con el peso atómico, obteniendo a
partir de éste una serie de ondas en las que en cada pico se encontraba los elementos de un grupo;
su mayor deducción fue concluir que no todos los períodos tienen la misma cantidad de
elementos. Igualmente se encuentra el intento por la organización de los elementos por William
Prout el cual considera una reducción de la materia a una única sustancia primordial, de la cual se
derivan los demás elementos químicos, siendo esta el hidrogeno.
De la misma forma se destaca, además de la sistematización de Mendeleiev, el papel de Glen T.
Seaborg, uno de los investigadores que identifica los elementos transuránicos, aparte de ser quien
modifica la tabla periódica para colocar los elementos actínidos debajo del cuerpo principal de la
misma. Su reforma hizo posible predecir con exactitud las propiedades de elementos
transuránicos aún no descubiertos, aparte de ser uno de los científicos galardonados con el
36
llegó hasta dicha década (1870) la organización de los elementos químicos, sino que han surgido
otras propuestas con el mismo propósito entre las que se encuentra: Element tree, galaxia
química, triada del hidrógeno, Forma de escalón izquierdo entre otras (Scerri, 2008).
La sistematización periódica de Dmitri Mendeleiev: un nuevo paradigma científico
En el siglo XIX (1867), Mendeleiev siendo profesor en San Petersburgo de química elabora un
libro didáctico de esta disciplina, cuestionando a la vez en cómopoder enseñar a sus estudiantes
dicho conocimiento de una manera eficaz y ordenada, ya que la representación del conocimiento
de la química era compleja, carente de sentido y difícil de comprender y aprehender. Mendeleiev
mantuvo en su ejercicio docente una enseñanza de la química del siglo XVIII, considerando entre
otros aspectos la individualidad de los elementos, inmutabilidad e indestructibilidad de la
materia.
Dentro de este panorama se consideran dos acontecimientos cruciales para la construcción de su
sistema periódico: El primero, ocurrió en 1860 por su asistencia como estudiante al primer
Congreso Internacional de química, convocado por Kekulé ysus colegas Adolphe Wurtz y Carl
Weltzien con los que acordó la organización de lo que sería el primer congreso internacional de
química. Pronto repartieron las invitaciones, en francés, inglés y alemán, siendo el sitio de
encuentro la ciudad de Karlsruhe (Alemania), asistiendo ciento cuarenta delegados. De lo
analizado allí, Mendeleiev, gracias a la intervención de Canizzaro y su insistencia por convencer
a sus colegas de que las moléculas son entidades diferentes de los átomos, referenciando
37
sistematización de los elementos se debe realizar de acuerdo a su masa atómica y la valencia
puesto que el comportamiento químico de un átomo está dominado por sus electrones más
externos, explicar su acomodo explica sus propiedades. Lo sugerido, planteado por Peña,
Ramírez y Esperanza (2006):
“Lo más sorprendente es que Mendeleiev fuera capaz de hacerla mucho antes que
los químicos tuvieran una idea de cuáles eran las entidades fundamentales que le daban sentido. No forzó a los elementos a acomodarse en una tabla, dejó que los elementos formaran la tabla. Esta diferencia fue la clave de su éxito”. (p, 71)
El segundo acontecimiento fue diferenciar claramente los conceptos de cuerpo compuesto
(molécula) y cuerpo simple (elemento) definiendo al átomo como la cantidad más pequeña
formadora de cualquier compuesto; esto permitió que pasara el elemento a ser el único principio
explicativo de la sistematización, considerándose como el portador de las propiedades y al mismo
tiempo responsable de las características observables, siendo su principal propiedad la valencia.
Afirma que el elemento es lo único que permanece en la formación de un compuesto en términos
cualitativos, y la masa atómica lo único que permanece en términos cuantitativos; dando de esta
manera respuesta a la pregunta de qué es lo que permanece en un cambio químico. Lo dicho anteriormente se confirma en su definición realizada de la ley periódica considerando la masa
atómica para el cuerpo simple y las propiedades para los cuerpos compuestos.
Lo particular de la sistematización de Mendeleiev lo expone Bernadette-Vincent (1998) en
38
elementos, reconoció una organización interna en su estructura, agrupó la química y la física para
su propia clasificación, corrigió pesos atómicos afirmando que los pesos atómicos del Uranio,
Indio y Berilio estaban incorrectos, invirtió lugares antes establecidos; adentrándose de esta
manera en lo conocido como en lo desconocido.
En el siglo XX se avaló distinto conocimiento científico que influenció cambios en el sistema
periódico como fue la radiactividad, modelos atómicos, tecnología para la investigación en
química, identificación de los isótopos y gases nobles, desarrollo de la física que influenciaba en
lo conocido de la materia, número atómico y rayos X. El protagonista pasó de ser el número
atómico y no la masa atómica el principio cuantitativo de la organización de los elementos fue
Henry Moseley, llegando luego a relacionarse con la carga positiva nuclear del átomo y número
de electrones en un átomo neutro. Tomando así papel protagónico el átomo físico durante gran
parte del siglo XX, dando vía a la definición de elemento químico como un agregado de átomos
con el mismo número atómico.
Para cerrar la presente sesión, es importante hacer alusión a lo expuesto por Aguilar (2015) quien
anota que en la actividad docente se debe tener en cuenta el salto epistemológico y ontológico
que se puede dar en la historia de la tabla periódica al tratar la organización de los elementos
químicos directamente con la configuración electrónica de los mismos, obviando la diferencia de
los criterios del siglo XIX y XX siendo estos el concepto de masa y número atómico
39
A continuación se expone algunos aspectos sobre la secuencia didáctica, los cuales fueron
considerados a la hora de realizar la propuesta con los estudiantes de cuarto semestre.
2.4 Secuencia didáctica
La secuencia didáctica fue la base para el diseño y construcción de la estrategia desarrollada en
el presente trabajo. Se entiende como secuencia didáctica a un conjunto de tareas diseñadas para
la enseñanza de un tema en particular, las cuales se presentan al grupo de estudiantes de una
manera ordenada, gradual y secuenciada respecto a su complejidad en lo concerniente a los
conocimientos previos, lenguaje, aprendizaje y/o necesidades de quien lo aprende. Igualmente
ofrece un panorama de trabajo flexible, ya que se adapta a la realidad en donde se hace la práctica
docente, facilitando la reestructuración del proceso de enseñanza y aprendizaje según una
situación en particular, ya sea por concepciones alternativas del estudiante o por formulación de
nuevos objetivos durante el proceso.
De allí se desglosa los contenidos específicos articulados con las actividades de los estudiantes
como las del docente tanto de iniciación, central y de cierre para cada sesión de trabajo con el
objetivo de alcanzar los propósitos a nivel educativo. (Chávez, 2015)
Según Zabala (1995) existen tres etapas que se deben desarrollar dentro de la secuencia didáctica:
● Apertura: actividad para la identificación de los conceptos alternativos del estudiante,
40
● Desarrollo: son las actividades que introducen las nuevas temáticas, teniendo estas
relación con los conceptos identificados en la etapa de apertura, permitiendo el desarrollo
cognitivo, habilidades de pensamiento, desarrollo creativo e interés por el tema.
● Cierre: actividades de recapitulación de lo visto en la apertura y desarrollo. Este proceso
debe ser dinámico y de análisis para determinar si hay alguna actividad de desarrollo que
se debe reformar.
La extensión de una secuencia didáctica no es significativa, en comparación de una unidad
didáctica la cual abarca mucho más contenido y tiempo. Por tanto dicha herramienta se emplea
cuando la enseñanza de un tema se logra desarrollar en un tiempo no amplio, sin por ello
disminuir su calidad, permitiendo evaluar la práctica educativa.
El proceso de la planeación de la secuencia didáctica favorece la intervención activa,
reflexionada y concreta del docente, dispone una intervención adecuada con unos propósitos
claros, una ruta de acción intencionada y unas herramientas de evaluación precisas que resalten
los aciertos, las dificultades y las reformulaciones necesarias para la enseñanza, considerando el
contexto de la comunidad, como es la edad y nivel escolar. (Buitrago, L, et al, 2009) De esta
forma se culmina el capítulo que dio la base teórica para la construcción de la metodología
41
CAPÍTULO 3. MARCO METODOLÓGICO
En este capítulo se mencionan aspectos relacionados con el tipo de investigación cualitativa ya
que es la que brinda mayor similitud tanto con la población a trabajar, objetivos y metodología a
desarrollar. Luego se describe el plan de trabajo y las etapas que fueron necesarias para dar
cumplimiento a los objetivos propuestos; se culmina con la descripción de cada una de estas
dividiéndose en seis sesiones de clase, aplicación del test de entrada y salida y la entrevista a un
grupo focal
Se propone como propósito central enseñar a docentes en formación la temática planteada desde
su historia interna y social, con la finalidad de alcanzar en los estudiantes una transformación de
lo que significa ser docente de ciencia, y el convencimiento de basar en las distintas líneas de
investigación de la didáctica de la ciencia sus futuras. Igualmente se resalta el tipo de narrativa
socio-histórica que se utilizó. Para iniciar se delimita el período de la historia desde la teoría de
las Cuatro Raíces postulada en la antigua Grecia hasta las organizaciones de los elementos
químicos propuestas a comienzos del siglo XXI, con la finalidad de obtener así un estudio
histórico amplio de la tabla periódica.
Ahora bien, en la secuencia didáctica se utiliza una historia interna en donde prima su
construcción teórica como modelo icónico de la ley periódica expuesta en 1869, como también
teniendo en la mayoría de las sesiones un componente de historia social, al estudiar y reconocer
eventos como es el papel de la mujer en la ciencia, la pronta publicación de la sistematización de
42
como estudiante al congreso Karlsruhe de Mendeleiev y la influencia del mismo para su
sistematización, analizar que la tabla periódica fue un modelo que surgió por una necesidad
didáctica, comprender que la actividad científica y académica no son desiguales en la historia de
la evolución de la humanidad, sino que han sido un apoyo la una de la otra para su
reestructuración, desarrollo y vigencia dentro de una comunidad.
3.1 Investigación cualitativa:
Este trabajo se enmarca dentro de la investigación cualitativa, la cual se caracteriza, entre otras
cosas, por ser descriptiva e interpretativa. Se entiende como un diseño de investigación que
extrae datos descriptivos a partir de observaciones soportadas con distintas técnicas, siendo
algunas de estas la entrevista, video, notas de campo, grabaciones, observación, observación
participante, experiencia personal y fotografías, con la finalidad de analizar y comprender en su
totalidad el objeto de estudio. Este tipo de investigación tiene las siguientes características: ser
inductiva, tiene perspectiva holística y utiliza un método humanista; primando lo concreto y
global más que lo disgregado y cuantificado.
Las investigaciones de orden cualitativo constan de cinco etapas fundamentales: Definición del
problema, diseño de trabajo, recogida de datos, análisis de datos -desentrañando su estructura- e
informe y validación de la información, apoyándose de recursos como mapas, esquemas y/o
tablas; con la finalidad de inscribir (descripción densa) y especificar (diagnóstico de la situación)
la realidad. De la misma manera, se utilizan distintas técnicas siendo esta la forma característica
43
etnometodología, biografía-autobiografía, investigación y acción; la finalidad de cada una de
ellas es propia respondiendo a la demanda del estudio.
En la recogida de datos se destaca tres técnicas, la observación, entrevista y los cuestionarios, que
si bien son utilizados por lo general en la investigación cuantitativa, son útiles igualmente para un
punto de partida en la investigación. En el presente trabajo se realizó la sistematización de lo
observado a partir del desarrollo de un diario de campo, la entrevista estructurada a un grupo
focal, y cuestionarios en el formato de test inicial y final, como también en trabajos escritos
entregados por los estudiantes durante el desarrollo de las sesiones.
Según Gómez (1996), dada la diversidad de enfoques y tendencias observados en la investigación
cualitativa, se requiere concretar los siguientes planos y niveles para su desarrollo:
● Nivel ontológico: naturaleza y realidad de la sociedad.
● Plano epistemológico: determinación de la validez y bondad del conocimiento, siendo por
lo general de vía inductiva.
● Plano metodológico: son las distintas vías o formas de investigación respondiendo al nivel
ontológico y necesidades particulares de la investigación.
● Nivel técnico: se utiliza las técnicas e instrumentos para la recolección de datos y hechos,
de una forma exhaustiva, densa y concreta.
● Contenidos: aplica a cualquier disciplina, desde sociología, educación, economía y
44 3.2 Tipo de investigación: Estudio de caso.
El estudio de caso es una modalidad investigativa que sirve para obtener conocimiento amplio e
intensivo de algún fenómeno que representa una problemática, analizando la situación y su
posible solución. El investigador utiliza distintos medios para la recogida de la evidencia
cualitativa. Por tanto implica un entendimiento comprehensivo, una descripción extensiva de la
situación y el análisis de la misma en un contexto particular. De igual manera se caracteriza por
ser particular, descriptivo, heurístico e inductivo, siendo su objetivo principal descubrir nuevas
relaciones y conceptos más que verificar y comprobar hipótesis.
En la enseñanza, los estudios de caso se han usado como recurso para enseñar a los nuevos
maestros cómo evolucionan los estudiantes en su aprendizaje cuando se aplica un sistema de
enseñanza o una técnica de estudio específica (Walker, 2002). Igualmente, en este campo se
utilizan el diseño de casos múltiples en donde se realiza la extrapolación, descripción,
explicación, modificación y evaluación de propuesta educativas dirigidas a varios contextos. La
estructura general del estudio de caso depende de la temática en cuestión, el área disciplinar, el
autor del estudio, la finalidad y los protagonistas de la investigación. Sus características
principales son la pregunta de investigación, las proposiciones teóricas, las unidades de análisis,
la vinculación lógica de los datos a las preguntas formuladas y, finalmente, la interpretación de
dichos datos.
La selección del caso está permeada por factores como el fácil acceso al mismo, alta probabilidad
45
investigación, tener buena relación con los informantes, que el investigador pueda desarrollar su
papel durante el tiempo necesario, asegurando en su conjunto calidad y credibilidad del estudio.
Los anteriores aspectos están relacionados con la información del caso a estudiar, la cual debe ser
clara, minuciosa y objetiva, soportarse con antecedentes para ayuda de la investigación y análisis,
pregunta(s) de investigación, conceptos y teorías que ayudarán a la posterior interpretación de los
resultados, culminando con las conclusiones y bibliografía correspondiente. En este tipo de
investigación, el investigador puede alcanzar una mayor comprensión del caso en particular,
conseguir claridad en un aspecto teórico o indagar un fenómeno en general; en conclusión, puede
describir, indagar, explicar, evaluar y/o transformar.
Según Stake (2007) hay dos formas de clasificar el estudio de caso el intrínseco-instrumental y
colectivo. En el primero se busca comprender un caso concreto, siendo esta la visión opuesta al
caso colectivo, ya que se realiza el estudio intensivo de un conjunto de casos. Igualmente se
subdivide en distintos tipos: histórico organizativo, observacional, biográfico, comunitario,
situacional y microetnográfico. Dentro de dicha clasificación el presente trabajo se centra en un
diseño intrínseco en donde prima el análisis de un solo caso permitiendo confirmar, modificar y/o
ampliar el conocimiento en dicho objeto de estudio, como también al esperarse cierta
homogeneidad y coherencia en los resultados obtenidos, realizando el docente investigador
observación participante.
3.3 Parámetros tenidos en cuenta para el diseño de la secuencia didáctica. Para la
46
objetivos propuestos, las actividades de intervención y de evaluación, con la intención de generar
en el estudiante expectativa, interés y aprendizaje ante el tema. A continuación se especificará
cada uno de los parámetros mencionados.
3.3.1 Reconstrucción histórica. Se hizo tomando tanto fuentes primarias como secundarias, en las que se consideró los aspectos generales y particulares que fueron determinantes para la
organización de la tabla periódica.
3.3.2 Organización de la información. Esta etapa tuvo dos momentos: El primero, y después de la lectura crítica de las fuentes consultadas, se organizó la información considerando categorías
previamente establecidas: personas, hechos, eventos y procesos que se vinculan con la evolución
de la organización de la tabla periódica. En el segundo momento, se hizo un ordenador gráfico
teniendo en cuenta aspectos como ubicación histórica, personas, aportes, relaciones conceptuales y procesos químicos determinantes para la estructuración de la tabla periódica. A continuación se observa dicho instrumento, analizándose los contenidos seleccionados, su
organización y secuencia para desarrollarse en la enseñanza de la tabla periódica desde su historia, correspondiendo al tiempo disponible y a la característica principal de la población: ser
48
3.3.3 Etapas del proyecto. Se definieron considerando los componentes del gráfico realizado y la importancia de éstos para la enseñanza de la tabla periódica con estudiantes de cuarto semestre de Licenciatura en Química.
3.3.4 Elementos de cada etapa. Considerando los objetivos de la propuesta, para cada una de las etapas seleccionadas se definieron objetivos específicos, preguntas orientadoras y actividades a
desarrollar con los estudiantes en clase y como trabajo autónomo.
3.4 Población. El trabajo de intervención se hizo con los estudiantes de cuarto semestre del programa de Licenciatura en química de la UDFJC conformado por 36 estudiantes, cuyas edades
oscilan entre 17 y 22 años, inscritos al seminario de historia de la química.
3.5 Desarrollo de la propuesta
Para la estructuración de la propuesta se retomaron algunos de los elemento enunciados por Hernández (2010) sobre el valor de la pregunta como generadora y orientadora de las actividades
que se proponen a la hora de enseñar ciencias. Lo anterior en coherencia con los objetivos que se
pretenden alcanzar, ya que dependiendo del tipo de pregunta se puede potenciar diferentes
procesos cognitivos: descripción, interpretación, análisis, comparación y síntesis. A continuación
se describe cada una de las etapas y los elementos que fueron tomados en cuenta para su
49
pretendía desarrollar en cada una de las sesiones, especificando el papel del estudiante y del
docente en las mismas. Igualmente fue utilizado como una herramienta dada a los estudiantes en
la primera sesión para que ellos sepan qué se abordará en cada clase, considerando las lecturas y
material que debían preparar (anexo 1). A continuación se enumeran las seis etapas propuestas
con los tópicos mencionados a lo largo de este capítulo.
3.5.1 ¿Cuál es el origen del concepto de elemento químico?
Tabla 1: Sesión 1. ¿Cuál es el origen del concepto de elemento químico?
50 importancia para la posterior organización de los mismos.
Entregar completo el cuadro comparativo.
históricas y científicas siglo XIX y XX. Segunda parte. Por Andrea Aristizabal.
3.5.2 ¿A qué procesos químicos se vincula la identificación de algunos elementos químicos?
Tabla 2: Sesión 2: ¿A qué procesos químicos se vincula la identificación de algunos elementos químicos?
Objetivos Preguntas orientadoras
Actividaden clase Actividad extra-clase
51
herramienta de análisis químico” y sección de video “100 y XX” Segunda parte. Por Andrea Aristizábal.
3 Humphry Davys, sección del video “100 descubrimientos de la química” 20,42 s – 22, 10 s.
4. Radiactividad: “100
descubrimientos de la química” Sección de video 30,25 – 35 s.
3.5.3 ¿Cuál fue la importancia del Congreso Karlsruhe?
Tabla 3. Sesión 3. ¿Cuál fue la importancia del Congreso Karlsruhe?
Objetivo Preguntas orientadoras
