REPRESENTACIONES SOBRE LA EXTRACCION DE COLORANTES NATURALES VEGETALES
LADY VIVIANA PUENTES CATALINA ROCHA FORERO
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
MAESTRÍA EN EDUCACIÓN BOGOTÁ, COLOMBIA
REPRESENTACIONES SOBRE LA EXTRACCION DE COLORANTES NATURALES VEGETALES
LADY VIVIANA PUENTES CATALINA ROCHA FORERO
Director
JAIME DUVÁN REYES RONCANCIO
Trabajo de grado para optar al título de Magister en Educación con Énfasis en Ciencias de la Naturaleza y la Tecnología
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
MAESTRÍA EN EDUCACIÓN BOGOTÁ, COLOMBIA
AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer inmensamente a Dios por permitir este nuevo logro en mi vida académica, a mis padres, a mi hermana y a mi esposo por su apoyo incondicional, sus consejos, la paciencia y el amor que siempre me han brindado.
Agradezco a mi Compañera Catalina quien puso a disposición sus conocimientos en Química para la elaboración de esta investigación así como también su amistad e incondicionalidad.
Al profesor Dr. Jaime Duván Reyes Roncancio, por guiar el presente trabajo de investigación, por sus aportes, por la confianza y el apoyo moral en todo momento.
Asimismo, dedico este nuevo logro a mi hija Julieta quien nació para la finalización de la maestría y es el pilar fundamental para continuar creciendo académicamente.
Lady Viviana Puentes
Le doy gracias a Dios por permitirme culminar esta etapa de mi vida. Mis más sinceros agradecimientos a las personas que contribuyeron a este gran logro en mi formación profesional, entre ellas al Doctor Jaime Duvan Reyes Roncancio y a mi compañera Lady Viviana Puentes, quienes contribuyeron de manera continua y recurrente a la elaboración de este trabajo de investigación, promoviendo la adquisición de nuevos conocimientos. De igual manera a mi madre, hermanos, esposo e hija por su constante apoyo, confianza y tolerancia en esta nueva meta lograda.
Dedico este trabajo a la memoria de mi padre (q.d.e.p), quien fue el gestor de este gran reto y a mi hija María Alejandra, que espero que éste sea un gran ejemplo de persistencia en lograr los sueños y el crecimiento intelectual.
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
MAESTRAIA EN EDUCACIÓN
RESUMEN ANALÍTICO EN EDUCACIÓN RAE No.
ASPECTOS FORMALES
TIPO DE DOCUMENTO Trabajo de Grado
TIPO DE IMPRESIÓN Imprenta
ACCESO AL DOCUMENTO Universidad Distrital Francisco José de Caldas Centro de Documentación. Sede Posgrados Número Topográfico
TITULO Representaciones Sobre la Extracción de Colorantes Naturales Vegetales
AUTOR Lady Viviana Puentes Daza y Catalina Rocha Forero
DIRECTOR Jaime Duván Reyes Roncancio
ASPECTOS DE INVESTIGACIÓN
PALABRAS CLAVES
Representaciones, colorantes naturales, prácticas escolares, conocimiento cotidiano, conocimiento científico escolar, conocimiento escolar
DESCRIPCIÓN La presente investigación tiene como objetivo identificar las diferentes representaciones que elaboran los estudiantes de grado séptimo A del Colegio Agustiniano Tagaste, sobre el proceso de obtención de colores naturales a partir de flores, frutas y/o verduras.
Las representaciones de los estudiantes de orden gráfico, escrito y oral se analizaron desde tres categorías: el conocimiento cotidiano, científico escolar y científico; estas categorías fueron nominadas por las investigadoras como resultado del análisis teórico y las representaciones elaboradas por los estudiantes durante la práctica.
Para obtener la información de análisis se elaboró un instrumento de indagación sobre el proceso de obtención de colorantes naturales, apoyándose en ayudas audiovisuales, y diarios de campo. La información fue organizada y comparada con las categorías con el fin de categorizar los resultados obtenidos identificando el tipo representación elaborada.
FUENTES PRINCIPALES
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Vasilachis. I. (1992). Métodos cualitativos I: los problemas teórico-epistemológicos. Buenos Aires: Centro Editor de América Latina, 1992.
CONTENIDOS Capítulo 1: Problema de investigación, se presenta el objetivo general, los objetivos específicos, el problema de investigación, la pregunta de investigación y las preguntas que orientaron este trabajo.
Capítulo 2: Marco teórico, presentan el marco teórico dividido en tres pilares fundamentales: las concepciones sobre la enseñanza de las ciencias, las representaciones y los colorantes naturales.
Capítulo 3: Diseño Metodológico, contiene el diseño metodológico en donde se especifica el tipo de investigación realizado, las técnicas de recolección de la información en donde se encuentra el diseño del instrumento de indagación , las categorías de estudio, criterios de la selección de casos y el proceso de organización y sistematización de la información.
Capítulo 4: Resultados y analisis, se muestran los resultados y análisis de las representaciones elaboradas por los estudiantes de tipo oral, textual y grafico dentro de las tres categorías propuestas por las investigadoras: Representaciones Cotidianas (RC), Representaciones Científico Escolares (RCE) y Representaciones Científicas (RCF). Los resultados fueron sistematizados y analizados con la ayuda del programa MXQDA 12® el cual permite el análisis y la codificación de cualquier tipo de dato no estructurado, tales como entrevistas, artículos científicos, archivos multimedia, etc.
Capítulo 6: Discusión y Conclusiones, se describe un análisis global y las conclusiones con relación a la discusión teórica sobre la importancia de: las practicas escolares en la enseñanza de las ciencias en este caso de la extracción de colorantes naturales y las representaciones como mecanismo de exteriorizar el conocimiento.
METODOLOGÍA Se realizó esta investigación bajo una metodología cualitativa de corte interpretativo, en tanto el objeto de este estudio es un fenómeno social, de acuerdo con Vasilachis (1992), ya que permite al investigador afrontar a un contexto dispuesto a ser observado y analizado, de tal forma que se generen problemas entorno al mismo, para finalmente obtener los datos necesarios los cuales se analizan de forma detenida y disciplinada.
Respecto al tipo de estudio interpretativo el propósito fue descubrir conceptos y relaciones para luego organizarlos en un esquema explicativo teórico con un tipo de estudio interpretativo centrado en el entendimiento de los significados de las acciones de los seres humanos, como lo indica Hernández, Fernández y Baptista (2006).
Las técnicas utilizadas fueron, un instrumento de indagación, diarios de campo, videos, audios, en este caso los dos últimos se transcribieron.
La población con la cual se trabajó fueron 17 estudiantes de grado séptimo del colegio Agustiniano Tagaste, en la cuidad de Bogotá
CONCLUSIONES El instrumento de indagación elaborado por las investigadoras fue innovador, al desarrollarlo por medio de un concurso, ya que, fomentó la capacidad propositiva de parte de los estudiantes, especialmente en la elaboración de representaciones del proceso de extracción de colorantes vegetales.
Gracias a la propuesta se permitió un dialogo de saberes entre pares, es decir, entre estudiantes, estudiantes-docentes y docente-docente, gracias a este dialogo se exploró los diversos tipos de conocimientos a los que recurren los actores en la escuela para la elaboración de representaciones.
En la categorización de las representaciones cotidianas en general los estudiantes tienden a explicar el fenómeno desde una mirada macroscópica, recurriendo a discursos verbales desde un lenguaje cotidiano. Mientras que desde las representaciones científico escolares los estudiantes realizaron un acercamiento a las propiedades microscópicas de la materia.
RESUMEN
La presente investigación tiene como objetivo identificar las diferentes representaciones que elaboran los estudiantes de grado séptimo A del Colegio Agustiniano Tagaste, sobre el proceso de obtención de colores naturales a partir de flores, frutas y/o verduras.
Las representaciones de los estudiantes de orden gráfico, escrito y oral se analizaron desde tres categorías: el conocimiento cotidiano, científico escolar y científico; estas categorías fueron nominadas por las investigadoras como resultado del análisis teórico y las representaciones elaboradas por los estudiantes durante la práctica.
Para obtener la información de análisis se elaboró un instrumento de indagación sobre el proceso de obtención de colorantes naturales, apoyándose en ayudas audiovisuales, y diarios de campo. La información fue organizada y comparada con las categorías con el fin de categorizar los resultados obtenidos identificando el tipo representación elaborada.
Palabras clave
ABSTRACT
This research aims to identify the different representations that produce students in the seventh grade A Tagaste Agustiniano School , on the process of obtaining natural colors from flowers, fruits and / or vegetables.
Representations of student graphic order, written and oral analyzed from three categories : everyday knowledge , school science and scientific; these categories were nominated by the researchers as a result of theoretical analysis and representations made by students during practice.
For information analysis an instrument of inquiry into the process of obtaining natural dyes, relying on visual aids, and field diaries was developed. The information was organized and compared with the categories in order to categorize the results identifying the elaborate representation type.
Key words
Tabla de contenido
RESUMEN ... 7
INDICE DE TABLAS ... 11
INDICE DE GRAFICOS ... 12
INTRODUCCION ... 13
CAPITULO 1 ... 15
1.1 Problema de investigación ... 15
1.2 Objetivo General ... 16
1.3 Objetivos Específicos ... 17
CAPITULO 2 ... 18
MARCO TEÓRICO ... 18
2.1 Concepciones sobre la Enseñanza de las Ciencias ... 18
2.2. Las representaciones como manifestación del proceso de aprendizaje ... 24
2.2.1 Representaciones Externas ... 28
2.2.2. Las representaciones y el conocimiento cotidiano, científico- escolar y científico 31 2.3 Los colorantes Vegetales ... 32
2.3.1 Clases de Colorantes Naturales ... 35
2.3.2 Extracción de Pigmentos Vegetales ... 37
CAPITULO 3 ... 41
DISEÑO METODOLOGICO ... 41
3.1 Tipo de Investigación ... 41
3.2 Diseño de la investigación ... 42
3.3 Instrumentos de Recolección de la Investigación ... 44
3.3.1 Instrumento de indagación ... 44
3.3.2 Transcripción del proceso de socialización ... 45
3.3.3 Videos ... 45
3.3.4 Diarios de Campo: ... 45
3.4 Organización y Sistematización ... 47
3.5 Criterios de selección de casos ... 48
CAPITULO 4 ... 52
RESULTADOS Y ANALISIS ... 52
4.1 Resultados Globales... 52
4.2 Resultados por categorías ... 54
4.2.1 Representaciones Cotidianas (RC) ... 54
4.2.2 Representaciones Científico – Escolares (RCE) ... 57
4.2.3 Resultados Representaciones Científicas (RCF) ... 60
4.3 Análisis de las Representaciones Elaboradas por los Estudiantes ... 61
4.3.1 Representaciones Cotidianas (RCO) ... 61
4.3.2 Representaciones científico escolares (RCE) ... 72
CAPITULO 5 ... 89
REFLEXION ... 89
CAPITULO 6 ... 91
DISCUSION CON LA TEORIA Y CONCLUSIONES ... 91
BIBLIOGRAFÍA ... 97
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Debates sobre las representaciones en la reciente Psicología Cognitiva ... 28
Tabla 2 Historia de los colorantes naturales ... 33
Tabla 3 Plan de acción Instrumento de Indagación... 46
Tabla 4 Codificación categorías de análisis según el tipo de representación ... 47
Tabla 5 Codificación estudiantes ... 48
Tabla 6 Características de las categorías según el tipo de representación ... 49
Tabla 7 Indicadores de las representaciones... 50
Tabla 8 Porcentajes de las representaciones cotidianas según el tipo y la categoría ... 54
Tabla 9 Porcentajes de la frecuencia de los indicadores RCO ... 54
Tabla 10 Indicadores RCO ... 55
Tabla 11 Indicadores RCT ... 55
Tabla 12 Porcentajes de la frecuencia de los indicadores RCT ... 56
Tabla 13 Indicadores RCGr ... 56
Tabla 14 Porcentajes de la frecuencia de los indicadores RCGr ... 57
Tabla 15 Porcentajes de RCE ... 57
Tabla 16 Indicadores RCEO ... 58
Tabla 17 Porcentajes de frecuencia RCEO ... 58
Tabla 18 Indicadores RCET ... 59
Tabla 19 Porcentajes de frecuencia RCET ... 59
Tabla 20 Indicadores RCEGr ... 60
Tabla 21 Porcentajes de frecuencia RCEGr ... 60
Tabla 22 Tipos de gráficos de los anexos RCEG1 ... 81
Tabla 23 Tipos de gráficos de los anexos RCEG2 ... 85
INDICE DE GRAFICOS
Gráfica 1: Concepciones sobre la enseñanza de las ciencias ... 22
Gráfica 2: Clasificación de los colorantes ... 34
Gráfica 3: Clasificación de los Pigmentos Vegetales ... 40
Gráfica 4: Diseño de la Investigación. ... 43
Gráfica 5: Preguntas Orientadoras del instrumento de indagación ... 44
Gráfica 6: Codificación de los grupos de documentos y las categorías de análisis... 47
Gráfica 7: Resultados globales de las representaciones elaboradas por los estudiantes ... 52
Gráfica 8: Porcentaje de las representaciones de los estudiantes según el tipo ... 53
Gráfica 9: Porcentajes de las representaciones elaboradas por los estudiantes ... 53
Gráfica 10: Relación categoría RCO y anexos analizados ... 62
Gráfica 11: Relación para la categoría RCT y anexos analizados ... 64
Gráfica 12: Relación categoría RCGr y anexos analizados ... 68
Gráfica 13: Relación para la categoría RCEO y anexos analizados ... 72
Gráfica 14: Relación para la categoría RCET y anexos analizados ... 78
INTRODUCCION
Cuando se habla de conocimientos científicos los estudiantes generalmente sienten
desmotivación hacia ellos, ya que, los ven alejados de su propia realidad y poco prácticos, lo cual hace que el interés natural por el conocimiento no esté presente, es por esto que para nosotros como docentes debe ser importante evidenciar los procesos de aprendizaje, identificando la forma en que se llevan a cabo, con los obstáculos y dificultades que esto puede generar, proponiendo estrategias y/o actividades escolares que permitan facilitar el entendimiento de los procesos y fenómenos que explican las Ciencias Naturales.
A partir de esto, es importante identificar las diferentes formas de representación que han sido constituidas o utilizadas en la enseñanza de las ciencias, y la manera como estas permiten a los estudiantes comprender los conceptos, contenidos, procesos y fenómenos que se enseñan dentro del aula, de aquí nace la intención de elaborar una investigación sobre ¿Cuáles son las representaciones que elaboran los estudiantes con relación al proceso de extracción de colorantes naturales?, permitiendo identificar la forma en que ellos exteriorizan las practicas escolares por medio de escritos, diagramas, esquemas, mapas, dibujos o explicaciones sobre determinado fenómeno.
La aplicación y los resultados de la investigación se exponen a continuación; dando a conocer el instrumento de indagación que se implementó, permitiendo la recolección y caracterización de las representaciones elaboradas por los estudiantes dentro del fenómeno de extracción de colorantes naturales. La investigación está dividida en seis capítulos descritos a continuación.
El capítulo 2 presentan el marco teórico dividido en tres pilares fundamentales: las concepciones sobre la enseñanza de las ciencias, las representaciones y los colorantes naturales.
El capítulo 3 contiene el diseño metodológico en donde se especifica el tipo de investigación realizado, las técnicas de recolección de la información en donde se encuentra el diseño del instrumento de indagación , las categorías de estudio, criterios de la selección de casos y el proceso de organización y sistematización de la información.
Seguidamente el capítulo 4, se muestran los resultados y análisis de las representaciones elaboradas por los estudiantes de tipo oral, textual y grafico dentro de las tres categorías propuestas por las investigadoras: Representaciones Cotidianas (RC), Representaciones Científico Escolares (RCE) y Representaciones Científicas (RCF). Los resultados fueron
sistematizados y analizados con la ayuda del programa MXQDA 12® el cual permite el análisis
y la codificación de cualquier tipo de dato no estructurado, tales como entrevistas, artículos científicos, archivos multimedia, etc.
En el capítulo 5 se realiza una reflexión a partir de la formación pedagógica didáctica, las representaciones en la enseñanza de las ciencias y la formación como investigadoras.
CAPITULO 1
GENERALIDADES DE LA INVESTIGACIÓN
El propósito fundamental de esta investigación es caracterizar las representaciones de los estudiantes de séptimo con relación al proceso de extracción de colorantes vegetales, en este capítulo se describen el problema de investigación y los objetivos que permitieron desarrollar el marco teórico.
1.1 Problema de investigación
En el ejercicio de la enseñanza de las Ciencias Naturales debe ser importante evidenciar los mecanismos de aprendizaje, identificando la forma en que se llevan a cabo, con los obstáculos y dificultades que esto puede generar, proponiendo estrategias que permitan facilitar el entendimiento de los procesos y fenómenos dados en la naturaleza.
A partir de esto es importante identificar la manera que los estudiantes comprenden o entienden los conceptos, contenidos, procesos y fenómenos que se enseñan dentro del aula, de aquí nace la intención de indagar sobre el tipo de representaciones que elaboran los estudiantes, entendiendo estas como los diagramas, esquemas, mapas, dibujos, escritos o explicaciones sobre determinadas situaciones, con el fin de analizar si estas representaciones varían a lo largo del proceso de enseñanza y/o aprendizaje o si por el contrario son estáticas.
representaciones se vean influenciadas por estos actores o por agentes externos como el conocimiento escolar, la cultura, la familia, el contexto, entre otras.
Por lo tanto se genera la pregunta de indagación: ¿Cuáles son las representaciones que elaboran las estudiantes de grado Séptimo A del Colegio Agustiniano Tagaste en la clase de Ciencias Naturales, para explicar el proceso de obtención de colorantes naturales vegetales?, para abordar este cuestionamiento es importante tener en cuenta las siguientes preguntas orientadoras:
a. ¿Cuáles son los fundamentos teóricos que explican la extracción de colorantes
naturales vegetales y sus posibles representaciones en la enseñanza de las ciencias?
b. ¿De qué manera diseñar una propuesta de intervención didáctica que permita
identificar las representaciones que elaboran los estudiantes a partir del proceso de extracción de colorantes naturales vegetales?
c. ¿Cómo categorizar las diferentes representaciones que elaboran los estudiantes del
grado Séptimo A del Colegio Agustiniano Tagaste para explicar la extracción de colorantes naturales vegetales al desarrollar una propuesta de intervención didáctica?
1.2 Objetivo General
1.3Objetivos Específicos
Elaborar un rastreo en el campo teórico sobre el proceso de la extracción de colorantes
naturales vegetales, las representaciones y la importancia de las prácticas escolares en la enseñanza de las ciencias.
Diseñar una propuesta de intervención didáctica que permita identificar las
representaciones que elaboran los estudiantes a partir de la obtención de colorantes naturales vegetales.
Caracterizar las representaciones que generan los estudiantes, durante los diferentes
CAPITULO 2 MARCO TEÓRICO
2.1 Concepciones sobre la Enseñanza de las Ciencias
Son varias las denominaciones que diversos autores han dado al proceso de enseñanza de las Ciencias especialmente a lo que se refiere al trabajo con los estudiantes en las aulas o en los espacios de aprendizaje, así como también los diferentes aspectos que se deberán tener en cuenta para llevar a cabo este proceso de la mejor forma, es decir, que propicien la construcción del conocimiento científico escolar, que tenga en cuenta el conocimiento cotidiano y no una réplica del conocimiento científico formal.
Al respecto Izquierdo, Sanmartí y Espinet (1999) se refieren a la enseñanza de las ciencias como prácticas escolares (PE), afirmando que están en crisis por su poca eficacia y su ausencia dentro de las aulas de clase, resaltando que uno de los principales problemas es que las PE están orientadas a reproducir los planteamientos de los científicos, cuando en realidad se deben diseñar para aprender el cómo se construye las ciencias, ya que, la enseñanza de las ciencias debe ser el acercamiento y comprensión de los estudiantes sobre los fenómenos que ocurren en la naturaleza. En este sentido Izquierdo, Sanmartí y Espinet (1999) afirman que:
Los experimentos escolares se diseñan teniendo como referente lo que hacen los científicos cuando en realidad deberían ser algo así como un guión especialmente diseñado para aprender determinados aspectos de las ciencias, con su propio escenario (aula, laboratorio escolar, unos alumnos, un material), muy diferente al de una investigación científica (p.45)
En otras palabras nos invita a reflexionar sobre el diseño y el propósito de las PE teniendo en cuenta que su diseño pueden variar de acuerdo a su objetivo y de esta manera se pueden obtener diferentes tipos de prácticas, ante esta situación Izquierdo, Sanmartí y Espinet (1999) proponen una nueva fundamentación de las practicas escolares a partir de dos enfoques actuales de
enseñanza de las ciencias “el modelo cognitivo de las ciencias, que procede de la filosofía de la
ciencia postkuhniana, y la «trasposición didáctica», que procede permitiendo generar cambios en la metodología que se utiliza y de esta manera promover que los estudiantes no solo aprendan los procedimientos científicos sino también conceptos teóricos.
, que el conocimiento científico: “puede estar al alcance de todos aquéllos que quieren saber
cómo funciona el mundo y cómo intervenir en él”. (p.46). por lo tanto está sujeto a los aspectos
psicológicos y sociales antes que el razonamiento y la argumentación teórica.
Asimismo, la ciencia es el resultado de una actividad cognitiva, como lo son también los aprendizajes. Por ello, “los conceptos y métodos de las ciencias cognitivas pueden ser tan útiles para el diseño de la ciencia escolar como lo son para elaborar un modelo de conocimiento científico” (Izquierdo et al., 1999, p.47), reconociendo que para hacer ciencia es necesario actuar con una meta propia (que en este caso es interpretar el mundo, darle significado para intervenir en él) utilizando la capacidad humana de representarse mentalmente lo que se está haciendo y de emitir juicios.
En este sentido Izquierdo et al. (1999), manifiestan que “El «científico escolar» aprende a
actuar guiándose por una representación «modelo teórico» abstracta del fenómeno en el que interviene, que le es proporcionada por el profesor” (p.57). Desde esta mirada es importante diferenciar entre actividad científica y actividad científica escolar, la primera responde a la elaboración de modelos teóricos y tiene una metodología específica de acuerdo a su objetivo y la segunda responde a la premisa de enseñar ciencia y a la construcción de ciencia escolar.
En relación con lo anterior planteado, Justi (2006), se refiere a las practicas escolares como actividades experimentales en el aula, estas actividades deben fomentar la elaboración de
modelos por parte de los estudiantes, “La realización de actividades experimentales como
fuentes de información para los alumnos se hace particularmente relevante en aquellas situaciones en las que se les pide que elaboren modelos de entidades abstractas o de fenómenos
que incluyen tales entidades”. (p. 179)., de esta forma, se resignifica la importancia de enseñar
Asimismo, estas prácticas escolares deberán tener en cuenta las ideas que traen los estudiantes sobre el contenido o fenómeno de interés durante el proceso de enseñanza y aprendizaje de las ciencias, para que esto ocurra “las actividades experimentales deben ser de naturaleza investigadora, es decir, deben proporcionar a los estudiantes la oportunidad de pensar, de utilizar sus conocimientos previos y destrezas en la solución de problemas” (Justi 2006, p. 179), de esta forma los estudiantes desarrollaran una actividad cognitiva específica que estará promovida por el profesor, al poner a disposición de los estudiantes situaciones motivadoras o de choque que les permitan preguntarse por fenómenos que pueden o no ser manifestadas en entornos cotidianos.
Campanario y Moya (1999), hacen una crítica al trabajo tradicional que se realiza al interior del aula para la enseñanza de las ciencias, “las estrategias tradicionales de enseñanza de las ciencias son poco eficaces para promover el aprendizaje significativo” (p. 180), de tal forma, los autores en este caso proponen cambiar la idea de método de enseñanza, por el de estrategias de enseñanza, permitiendo realizar actividades concretas que tendrán una intención explícita o implícita, es así que el proceso de enseñanza de las ciencias no deberá ser una serie de pasos a seguir como el método científico para comprender los fenómenos de la naturaleza. Por lo tanto al centrar la mirada en la idea estrategias se tendrá en cuenta lo que el alumno sabe, las características sociales y cognitivas de los estudiantes, sus concepciones epistemológicas y las destrezas metacognitivas, de esta forma, el aprendizaje de las ciencias será eficaz y estará regido por el mismo estudiante, con el acompañamiento de profesor, como agente motivador y mediador en el aula.
De la misma forma, Campanario et al (1999), sitúan la enseñanza de las ciencias desde la perspectiva del aprendizaje por descubrimiento, en donde “la enseñanza debería basarse en el planteamiento y resolución de situaciones abiertas en las que el alumno pueda construir los
principios y leyes científicos” (p. 181), nuevamente la mirada se centra en el estudiante quien
el estudiante es capaz de aprender las cosas haciéndolas y al tiempo le serán más fáciles de recordar.
Por otro lado Campanario et al (1999) propone la enseñanza de las ciencias basada en el uso
de problemas, afirmando que “En esencia, la propuesta consiste en organizar unidades didácticas
articuladas fundamentalmente como colecciones de problemas.
Gráfica 1: Concepciones sobre la enseñanza de las ciencias
Teniendo en cuenta las concepciones de Quintero (2010), (Izquierdo, Sanmartí & Espinet 1999), (Justi 2006) y (Campanario & Moya 1999).
conocimientos constantemente, que permitirán interrelaciones entre la teoría y la aplicación práctica, pero para que esto ocurra los problemas no se pueden trabajar independientemente.
En ese mismo sentido, Quintero (2010) expone dos problemas pedagógicos que se encuentran en las particas de laboratorio, particularmente en el caso de la enseñanza de la química, por un lado el profesor lo que pretende es transmitir conocimientos teóricos y por otro el trabajo experimental con los estudiantes se reduce a comprobar la teoría que fue expuesta por el profesor, ignorando de esta forma el carácter experimental de la ciencia que debería estar asociado a construir conocimiento, en donde se limitan las habilidades que se pueden potenciar en los estudiantes como explicar, interpretar y ordenar la información. Por ello propone el
trabajo experimental en la enseñanza de la Química a partir de la resolución de problemas en el
laboratorio, expresando que “sobre la base del supuesto que el abordaje de situaciones
problemáticas experimentales exige un tratamiento tanto teórico como metodológico para hallar
su solución” (p. 46), esto requiere tanto de un trabajo teórico como de uno procedimental, desde
el cual el estudiante pueda entender el problema acudiendo a los conocimientos previos aprendidos sobre el tema y también haciendo uso de habilidades y destrezas.
Desde esta perspectiva, Quintero (2010), propone que el trabajo experimental en el
Gutiérrez, Gómez y Pozo (2012), reconocen que una de las problemáticas en la enseñanza de las ciencias radica en que los estudiantes generan representaciones y explicaciones sobre los fenómenos centrados en una perspectiva macroscópica utilizando los sentidos, desestimando la mirada microscópica donde, el modelo cinético corpuscular de la materia es un recurso interpretativo de los fenómenos que ocurren en la naturaleza, permitiendo evidenciar que la materia tiene una naturaleza discontinua que se encuentra formada por partículas que no se pueden apreciar y están en constante movimiento, que se pueden combinar formando estructuras más complejas , permitiendo explicar no solo la diferencia entre los estados de la materia, si no
los cambios físicos y/o químicos que puede experimentar
.
2.2. Las representaciones como manifestación del proceso de aprendizaje
En lo que respecta al uso de las representaciones, se puede decir que es un canal de comunicación a través del cual se manifiestan pensamientos, conjeturas, ideas y en un nivel un poco más estructurado y formal, es la manera como se pone a disposición de otros el conocimiento, en este sentido Pozo (2002), se refiere a una epidemiología del conocimiento por medio de las representaciones, en las que se tiende a usar unas más que otras, lo que termina por convertirse en un contagio de aquellas que según las experiencias propias o ajenas de los individuos tienen mayor éxito o son más sencillas o comprensibles.
Estas representaciones han sido el foco de interés de muchas disciplinas en especial la sicología cognitiva quienes tratan de explicar cómo las representaciones son articuladas a los
cambios conceptuales. Al respecto Tamayo (2006) afirma que ” Las representaciones son
consideradas cualquier noción, signo o conjunto de símbolos que significan algo del mundo
exterior o de nuestro interior”(p. 39), así los individuos realizan estas explicaciones
representando con ideas, imágenes, palabras y percepciones todo aquello que los rodea, ya que, los individuos, a través de su interacción con el mundo construyen su conocimiento, el cual es puesto a disposición de los demás a través de la oralidad, la escritura, los gráficos (dibujos, mapas mentales, mapas conceptuales).
Desde esta perspectiva Tamayo (2006) afirma que entender “cómo se construyen las
representaciones, cómo cambian, cuál es el papel de la educación en su transformación y cuáles son las relaciones entre las representaciones que tienen los sujetos sobre un objeto o un fenómeno y las representaciones sociales de éste” (p. 39), bien sea este lenguaje formal o informal, es decir, sea con un lenguaje especializado o cotidiano, en donde se verán inmersos los actores que influyen en la construcción de ese conocimiento, como la escuela, la familia, la comunidad o el entorno desde su propia naturaleza.
enseña y lo que se aprende, entre ellas están las percepciones que registradas desde los sentidos no son objetivas, lo que está en la memoria a largo plazo es lo que controla las nuevas informaciones sensoriales que se reciben condicionando el filtro perceptivo, en cambio la memoria de trabajo es la que se fija en la nueva percepción del sujeto y le da sentido, también sostiene por momentos la información en un foco de atención y le da un formato a esa información para guardarla, por ultimo si la información que recibe el individuo se satura, la memoria de trabajo de este, no puede ser procesada por él.
Es allí donde entran los niveles de representación mental para los fenómenos naturales propuestos por Johnstone (1982, 1991 citado por Galagovsky et al 2003), estos niveles son: macroscópico, submicroscópico y simbólico. El nivel macroscópico, es construido por la información proveniente de los sentidos, permitiendo caracterizar las propiedades de la materia mediante descripciones sensoriales; el nivel submiscroscópico, está determinado por esquemas de partículas, denominado como representación abstracta los cuales son modelos de un experto en química para explicar las propiedades de los fenómenos en ciencias en especial la química; por último el nivel simbólico es la forma de manifestar los conceptos químicos mediante diferentes expresiones como formulas, ecuaciones, gráficos y definiciones. Sin embargo, en este punto también es necesario tener en cuenta los postulados de Johnson-Laird (citado por Tamayo 2006) y Moreira 1999). Según Johnson-Laird (1983), las representaciones mentales pueden ser analógicas, proposicionales y modelos mentales, aclarando que estas representaciones mentales propuestas por Johnstone y Johnson-Laird hacen parte de la psicología cognitiva, en el caso particular de Johnstone, las propone particularmente para la enseñanza de la química.
independientemente de la modalidad original en la que se encontró la información, en cualquier lengua y a través de cualquiera de los sentidos y los modelos mentales hacen referencia a bloques de construcción cognitivos que pueden ser combinados y recombinados conforme sea necesario.
Frente a estos planteamientos Tamayo (2006) aclara que “a diferencia de las representaciones proposicionales, los modelos mentales no tienen estructura sintáctica y pueden ser manipulados más libremente” (p. 40), con esto entonces podría decirse que la primera construcción de las representaciones que elaboran las personas nace necesariamente de un modelo mental, que al ser propio de cada persona puede cambiarlo, transformado y manipulado por cada cual de acuerdo a sus propios intereses, necesidades o influencias del medio.
Sin embargo, en este punto es necesario entender cuál ha sido la epistemología de las representaciones, tal vez haciéndolo de una forma temporal, pero que permite ver cuáles han sido
sus nominaciones y de donde han sido derivadas. En la Tabla 1, se realiza un análisis sobre las
representaciones propuestas por Pozo 2002 donde se describe en la primera columna la época, la segunda columna se mencionan como ha sido el procesamiento de la información y en tercera columna luego de diversas investigaciones realizadas desde la Psicología Cognitiva, ha obligado a los psicólogos a entender la mente también en esos términos lo que hace que la mirada de las representaciones sea más amplia. (Pozo. 2002)
La nominación de las representaciones en la tercera columna, acude a la percepción y a la forma de actuar de los estudiantes sobre el conocimiento científico, lo cual “se acerca más a las
formas difusas de representación situada, implícita y encarnada” (Pozo 2002 p. 250), sin
Tabla 1 Debates sobre las representaciones en la reciente Psicología Cognitiva
Debates sobre las representaciones en la reciente Psicología Cognitiva (Adaptado de Pozo 2002)
NATURALEZA DE LAS REPRESENTACIONES
SISTEMA DE CONOCIMIENTO
1965-1980 Proposicional En imágenes
1975-1985 Semántica Episódica
1975-1985 Declarativa Procedimental
1980-1990 Esquemas Modelos mentales
1985-2000 Simbólicas Distribuidas
1985-2000 Explícita Implícita
2000-actualidad Individual Cultural
Nota: Naturaleza de las representaciones propuestas por Pozo 2002 a través de la historia teniendo en cuenta el sistema de conocimiento
2.2.1 Representaciones Externas
En relación con las representaciones en este punto es necesario hablar de aquellas que son
externas, llamadas por Tamayo (2006) representaciones semióticas las cuales “Hacen referencia
a todas aquellas construcciones de sistemas de expresión y representación que pueden incluir diferentes sistemas de escritura, como números, notaciones simbólicas, representaciones
tridimensionales, gráficas, redes, diagramas, esquemas, etc.” (p. 41), estas son tal vez las que se
pueden evidenciar de manera más puntual cuando se quieren analizar o simplemente evidenciar, ya que pueden ser vistas, leídas, interpretadas y compartidas con otras personas.
Pérez-Echeverría, Martí y Pozo (2010) afirman que las representaciones externas “Son
construcciones semióticas, con sus propias características, que interactúan con las representaciones internas en un proceso dialéctico, permitiendo, tanto la exteriorización de las
representaciones internas como la adquisición de nuevos conocimientos.” (p. 143). En ambos
desarrollará primero en la mente de cada persona de acuerdo a la interpretación y terminará por ser externalizada en un objeto a ser expuesto.
Complementando, Pérez-Echeverría et al (2010) exponen que “Los sistemas externos de
representación son objetos semióticos muy complejos no sólo porque incluyen un conjunto de reglas de composición que pueden generar un sinfín de resultados, sino también porque integran
representaciones de niveles muy diferentes. (p. 138)” en este caso, los autores aluden la
complejidad a la forma en que se leen o interpretan las representaciones de otros, de este modo se puede relacionar con los modelos mentales propuestos por Johnson-Laird (citado por Moreira
1999) manifestando que “En la enseñanza, es preciso desarrollar modelos conceptuales y
también materiales y estrategias instruccionales que ayuden a los estudiantes a construir modelos
mentales adecuados.” (p. 10). De esta manera entender la formas de representación de otros
puede llegar a ser muy complejo, sin embargo los sistemas o representaciones externas son la forma en que un sujeto manifiesta lo que se aprende, lo que se enseña desde un sentido formal dentro de los procesos educativos o simplemente lo que se construye del entorno a partir de la cotidianidad.
Por esto Pérez-Echeverría et al (2010), proponen que “El primer reto para desentrañar el
significado simbólico de una representación externa es, pues, entender esta naturaleza múltiple del objeto y dejar de lado el uso manipulativo y convencional del objeto para centrarse en el
significado simbólico” (p. 134-135), esto no solo aplica para el momento de realizar un análisis
de las representaciones, sino para que el estudiante identifique lo realmente importante cuando se realiza una representación no todo lo que se externaliza hace parte de la interpretación de un fenómeno. Para que las representaciones manifestadas sean realmente significativas
Pérez-Echeverría et al 2010 exponen que “Cada tipo de representación externa representa la realidad
según un conjunto de restricciones específicas que es necesario enseñar también de forma
específica si queremos que cumplan una función epistémica” (p. 139), es aquí donde entra el
Del mismo modo al mencionar los sistemas externos de representación, es importante identificar los tres grupos en que se pueden manifestar: la escritura, la notación numérica y las representaciones figurativas (Roldán, Vázquez, & Rivarosa, 2010), en donde estos tres grupos comparten características generales, 1) Existen como objetos independientes del creador, 2) son marcas gráficas que requieren un soporte material determinado y que poseen cierta permanencia en el tiempo, 3) Son representaciones no desplegadas en el tiempo (independencia temporal) sino en el espacio y 4) Las notaciones constituyen sistemas organizados
Ahora bien, estas representaciones para ser categorizadas deben tener en cuenta dos tipos de distinciones propuestos por Kirsh y Maglio (1994 citado por Pérez-Echeverría et al 2010) frente a las funciones o los usos cognitivos de las representaciones externas, se trata de las funciones
pragmáticas y epistémicas. “En el extremo de las funciones pragmáticas nos encontraríamos el
uso de las notaciones con el fin de ampliar, extender o hacer más perdurable la memoria, una
función de memoria externa” Pérez-Echeverría et al 2010 (p. 144), es decir, está emparentado al
origen histórico los sistemas externos de representación en donde se puede conservar y recuperar cual tipo de información sin que estas se vean afectadas por la memoria de cada individuo sino que tengan sustento físico o material. De otro lado, se encuentran las funciones epistémicas las cuales son “nuevas formas de conocer y operar sobre mundos simbólicos, no necesariamente presentes, con lo que las representaciones externas, {…} permiten representar no sólo objetos
reales, sino sobre todo mundos posibles” (Pérez-Echeverría et al, 2010, p. 144-145). Asimismo,
cuando se ha realizado una construcción profunda de un objeto (fenómeno, concepto, contenido), es posible que en la mente se genere una serie de símbolos sobre ese objeto que pueden ser imaginarios, pero que parte de una realidad, que quiere ser externalizada.
De la misma forma, Macias y Maturano (2005) se refieren a ellas como “la comprensión, la
explicación, las predicciones y otras posibles acciones que dependen de la tarea asignada” (p. 1),
representación externa por parte de un individuo, es porque esta fue escogida como la más adecuada dentro de una serie de representaciones mentales y dicha escogencia parte de las preguntas que se realizan los mismos estudiantes para la elaboración de una tarea, ahora bien, el tipo de preguntas y su elaboración dependerán de los diferentes niveles de representación interna o lo que sucede cuando se pasa de una a la otra.
2.2.2. Las representaciones y el conocimiento cotidiano, científico- escolar y científico
El entendimiento de las manifestaciones del conocimiento ha sido una tarea que ha requerido de bastante tiempo en cuanto a cambios de perspectivas y de ideologías, sin embargo es de reconocer, que son múltiples las representaciones que pueden producir los estudiantes cuando desean manifestar el aprendizaje de un nuevo conocimiento o cuando se les solicita que lo hagan luego de la interacción y manipulación de materiales.
Así pues, al pensar en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, es importante reconocer las formas en las cuáles es posible concebir y entender el conocimiento, entre ellas, las representaciones. Pozo (2002) manifiesta que por medio de estas el conocimiento científico se hace concebible y permitirán un acceso a estos conocimientos, para ello propone “formatear” las mentes de los ciudadanos en busca de generar nuevas posibilidades representacionales.
representaciones está mediada por conceptos y teorías, las cuales también son una forma de representación de la producción de conocimiento.
Gutiérrez, Gómez y Pozo (2012), identifican que una de las dificultades del aprendizaje de las ciencias en el contexto escolar, es la competencia que existe entre la existencia del conocimiento cotidiano, las concepciones alternativas y el conocimiento científico que se intenta transmitir en la escuela, esto radica en que los conocimientos cotidianos están muy arraigados y están estructurados a través de unos supuestos o principios diferentes a los que se estructuran las teorías científicas, por lo tanto esta dificultad radica en aplicar el sentido común a la predicción y control de los fenómenos cotidianos, generando concepciones y representaciones mediadas por los sentidos, desestimando los principios que estructuran las teorías científicas.
2.3 Los colorantes Vegetales
Desde la época antigua ha existido un amplio interés por la utilización de colorantes naturales,
Quintriqueo, Gutiérrez y Contreras (2012) relacionan la extracción de colorantes naturales con los orígenes de la humanidad, donde se utilizaban sustancias extraídas de productos naturales para generar expresión artística, proporcionar color en la alfarería, el teñido en telas y lanas; de igual manera, estas sustancias a través de los años se han utilizado para diferentes usos como es la industria alimenticia, los productos cosméticos, la tintorería de telas entre otros.
Los colorantes naturales son sustancias que de acuerdo con su naturaleza química tiene una coloración característica y esta coloración puede utilizarse para teñir ciertos elementos. Según Cordero (1997) un colorante es “toda sustancia capaz de comunicar a otro cuerpo una
De igual manera Thomson (2009) describe los colorantes naturales como compuestos o mezclas químicas obtenidas de fuentes como: los animales, vegetales y/o los minerales, para dar coloración a diversos objetos. Estas sustancias eran extraídas inicialmente con herramientas y técnicas artesanales de las cuales no se tienen mucha información, pero se reconoce en pinturas remontadas a la época de las cavernas, las cuales todavía son utilizadas por pueblos primitivos de diversas latitudes. Para Thomson (2009) la historia de los colorantes naturales se divide en tres
etapas (ver Tabla 2 ), la primera de transmisión oral donde se resalta la importancia del
conocimiento ancestral, seguida por la época de divulgación escrita y finalizando con lo que se llamó la industrialización de los colorantes.
Tabla 2 Historiade los colorantes naturales Historia de los colorantes naturales
Etapa Característica Evidencia Algunos ejemplos
Transmisión oral
Más de 2500 a.C
Secretos entre familias o grupos restringidos en diversas culturas
Vestigios en china, Egipto y
América precolombina
En centro América utilizaban Tinte purpura obtenido de la baba de caracol llamado Múrice para teñir las tela.
Los guaymíes (Costa Rica) utilizaban el achiote para pintar de rojo sus mejillas
Transmisión escrita
Siglo XVI
El autor
Gianventura Rosett publica su libro Selección de técnicas del arte de los tintoreros que enseña a teñir tejidos
de algodón y seda del veneciano
Su libro está basado en información obtenida a las diferentes tribus las cuales le cobraron un valor muy alto para pagar sus secretos.
Describe los mordientes como sustancias fijadoras del color
Describía como obtenían los tres colores primarios: amarillo, azul y rojo:
Amarillo: gualda, azafrán, fustete y cúrcuma.
Azul: del índigo de glasto Rojo: quermes, cochinilla y rubia.
Mordientes como la orina, el vinagre y el jabón permite diferentes grados de solides en el color
Síntesis de Colorantes artificiales
1856
El químico inglés Sir Willian Perkin sintetiza la malveina a partir de la oxidación de la anilina
Se inicia era de la química de los colorantes y la industrialización de los colorantes sintéticos
Asimismo, Cordero (1997) los clasifica en inorgánicos y orgánicos (ver Gráfica 2), reconociendo los colorantes inorgánicos como aquellos que se encuentran en sustancias inertes divididos en naturales y artificiales (obtenidas de los minerales y por fabricación industrial respectivamente); los orgánicos los clasifica de la misma manera y asigna los naturales a los derivados de los animales y los vegetales, mientras que los artificiales les atribuye su obtención en su gran mayoría a la destilación del alquitrán de la hulla por procesos tecnificados. Es de resaltar que lo concerniente a los colorantes vegetales, Cordero (1997) los describe como sustancias concentradas en las vacuolas celulares donde se encuentran mezclados con otras sustancias como aceites y taninos, a estas sustancias las denomina pigmentos y los describe como el producto de procesos complejos que realiza la planta obteniendo derivados como: carotenoides, clorofílicos, antocianicos y flavonicos.
Gráfica 2: Clasificación de los colorantes
Adaptado de Colorantes vegetales en las artesanías panameñas. Cordero (1997) LOS
COLORANTES
Se clasifican en
2.3.1 Clases de Colorantes Naturales
En la naturaleza se encuentra un sin número de colores y tonalidades propias de los vegetales distribuidos en: raíces, tallos, hojas, flores y frutos. Estos colores son conferidos a los vegetales por determinados compuestos químicos, denominados pigmentos. Para Curtis, Barnes, Schnek y Massarini (2008) “un pigmento es cualquier sustancia que absorba luz.” (p.112), de esta manera un pigmento es una molécula química que le concede el color a las células animales, vegetales, bacterias y hongos, localizándose en diferentes estructuras celulares dependiendo el tipo de molécula y la función.
Para Audesirk. T., Audesirk. G y Byers (2008) estos pigmentos se localizan en diferentes orgánulos denominados plástidos, al respecto Curtis et al. (2008) afirma que los plástidos solo se encuentran en las plantas y las algas, identificando tres tipos de plástidos maduros: los leucoplastos encargados de almacenamiento de sustancias en especial el almidón, los cromoplastos que contienen pigmentos de tipo carotenoides y los cloroplastos los cuales contienen la clorofila encargada del proceso de la fotosíntesis. De igual manera Mínguez, Pérez y Hornero (2005), le atribuyen el color característico de las frutas y verduras principalmente a tres tipos de pigmentos: las clorofilas responsables del color verde, los carotenoides responsables de la coloración roja-amarilla y las antocianinas responsables del azul.
estructura contiene un grupo formilo; la clorofila c y d son propias de las algas y bacterias. Estas moléculas de clorofila al igual que algunos carotenoides, se encuentran alojados en el interior de la célula en las plantas verdes, en los cloroplastos.
Con relación a los carotenoides Mínguez et al. (2005) afirman que estos pigmentos son después de las clorofilas los más abundantes entre los seres vivos en especial en los vegetales, responsables del color amarillo, naranja y rojo de la mayoría de frutos, se encuentran ubicados tanto en tejidos fotosintéticos como no sintéticos y se clasifican en dos grandes grupos dependiendo la fórmula estructural: carotenos y xantofilas, los primeros son estrictamente compuestos hidrocarbonados y las xantofilas quienes son derivados oxigenados de estos.
De otra manera las antocianinas son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las células vegetales otorgando el color rojo, purpura o azul, dependiendo de su pH a las hojas, frutos y flores. Para Garzón (2008) las antocianinas son el grupo más importante de los pigmentos hidrosolubles detectables para el ojo humano, además, poseen diferentes funciones en la planta tales como: la atracción de polinizadores para la posterior dispersión de semillas y la protección de la planta contra los efectos de la radiación ultravioleta y contra la contaminación viral y microbiana.
Asimismo, Betancur, Ocampo. D., Ocampo. R., y Ríos (2008) afirman que “las antocianinas
antocianinas son: las frutas, flores, tallos, hojas y raíces; y las principales fuentes de obtención de estos pigmentos son frutas rojas, principalmente bayas y uvas rojas y cereales.
Iglesias (1998) explica que el color rojo de la cáscara de la manzana está dado por la degradación de las clorofilas permitiendo el desenmascaramiento de otros pigmentos como las antocianinas, quienes absorben la luz azul y verde reflejando el color rojo propio de las manzanas maduras, reconociendo que en los vegetales el predominio de un pigmento o la mezcla de ellos determinan el color de un determinado órgano.
Por lo tanto, en células vegetales existen diferentes tipos de pigmentos alojados en orgánulos como las vacuolas y los plástidos (ver Gráfica 3). En las vacuolas se alojan las antoxianinas
encargadas de la coloración roja, purpura y azul de las flores y frutos; y en los plástidos que son de tres tipos: leucoplastos, cromoplastos y cloropastos se encuentran los carotenoides y la clorofila en los dos últimos respectivamente. Los caroteniodes proporcionan el amarillo, naranja y rojo de los frutos y las clorofilas son las responsables del color verde de las plantas. La diferencia de las estructuras químicas que componen las antoxianinas, carotenoides y clorofilas depende su extracción y obtención teniendo en cuenta la solubilidad de estas sustancias en determinados solventes.
2.3.2 Extracción de Pigmentos Vegetales
El método artesanal de extracción de pigmentos con el fin de obtener un color característico se basa en la selección de la fuente del color natural y el aislamiento del mismo de la estructura de la planta, permitiendo la utilización de estos como colorantes y así utilizarse para diversos fines. En la actualidad se reconocen algunos usos de los pigmentos vegetales en la industria alimentaria, para la elaboración de fármacos y algunas veces como tintes naturales en cosméticos, artesanías, textiles y en la industria alimenticia.
La extracción de pigmentos vegetales es un proceso que permite separar e identificar las sustancias químicas que producen las coloraciones en los vegetales, este proceso se realiza por medio de la solubilidad, para Picado y Alvares (2008) la solubilidad es la capacidad que tienen una sustancia (soluto) de disolverse en otra (solvente) y depende de la naturaleza química de ambas sustancias, teniendo en cuenta que para este caso entre más afines sean más soluble será el soluto en el solvente.
El avance del estudio de los carotenoides y los pigmentos vegetales se debe a la evolución de los diferentes métodos de análisis cromomatográfico. Según Monge y Heras (1984) “Entre los más utilizados, en la actualidad, para el estudio de los pigmentos fotosintéticos, se pueden citar:
la cromatografía de columna, la cromatografía en papel y la cromatografía en capa fina” (p. 34).
En el caso de los pigmentos vegetales como las clorofilas a y b, los carotenos y las xantofilas presentan un grado diferente de solubilidad en disolvente apolares a diferencia de las antiocianinas que son hidrosolubles (solubles en agua). Para Mancilla (2001) el método de separación adecuado de los pigmentos es la cromatografía teniendo en cuenta el grado de solubilidad que estos presentan en disolventes apolares, permitiendo la separación a medida que estas sustancias desciende a través de una columna de cromatografía verticalmente sobre una película de un disolvente orgánico, ya que las más solubles se desplazarán a mayor velocidad.
De una forma más sencilla se puede explicar la cromatografía como un método físico de separar e identificar los componentes de una mezcla los cuales se distribuyes entre dos fases. Una fase estacionaria (de reposo) y la otra una fase móvil donde los componentes se desplazan a una dirección definida.
Las clorofilas se localizan en las lamelas de los orgánulos celulares y están asociadas a los carotenoides, lípidos y lipoproteínas, Von y Schwartz (2000) reconocen que el proceso de extracción de las clorofilas se puede realizar macerando el tejido vegetal con disolventes orgánicos ya que entre las moléculas existen enlaces débiles que se rompen fácilmente, entre los disolventes orgánicos más eficaces para la extracción completa se pueden utilizar acetona, metanol, etanol, acetato de etilo, piridina, dimetilformamida.
En lo que respecta a los carotenoides Monge y Heras (1984) reconocen que el estudio de los carotenoides ha sido consecuencia de la evolución de los métodos de análisis cromatográfico como: la cromatografía de columna, en papel y de capa fina. La primera propuesta por Tswett en 1906, la cual permitió evidenciar la presencia de pigmentos responsables de la coloración de gran número de vegetales, sin embargo es una técnica tediosa que requiere un tiempo considerable, los otros dos métodos, se utilizan en estudio comparativos y presentan limitaciones por la labilidad de las estructuras de los pigmentos, pues son sensibles a los efectos de la luz, el calor, oxígeno y a otras degradaciones químicas, de esta manera Monge y Heras (1984) proponen como técnica para la separación de carotenoides la cromatografía liquida de alta resolución (HPCL), debido a la rapidez y resolución que ofrece el tipo de columnas utilizadas.
Gráfica 3: Clasificación de los Pigmentos Vegetales
CAPITULO 3
DISEÑO METODOLOGICO
En este capítulo se describe el desarrollo metodológico que se utilizó para resolver el problema de investigación planteado; en una primera parte se describe el tipo de investigación y en la segunda parte se exponen los principales resultados que se generaron después del análisis de la información recolectada bajo la mirada de las categorías seleccionadas.
3.1Tipo de Investigación
Se realizó esta investigación bajo una metodología cualitativa de corte interpretativo, en tanto el objeto de este estudio es un fenómeno social. En ese sentido, Vasilachis (1992) sostiene al respecto de la investigación cualitativa
[...] permite al especialista satisfacer todos los requisitos básicos de la ciencia empírica: enfrentarse a un mundo susceptible de observación y análisis, suscitar problemas con respecto al mismo, reunir los datos necesarios a través de un examen detenido y disciplinado, descubrir relaciones entre las respectivas categorías de los datos, formular proposiciones respecto de esas relaciones, incorporarlas a un sistema teórico, y verificar problemas, datos, relaciones, proposiciones y teorías por medio de un nuevo examen del mundo empírico. (p.31):
los significados de las acciones de los seres humanos, buscando interpretar lo que se capta activamente como lo indica Hernández, Fernández y Baptista (2006).
3.2 Diseño de la investigación
La investigación estuvo orientada por cuatro fases fundamentales (ver Gráfica 4)
Fase 1: Diagnóstico de la situación: esta etapa estuvo orientada por formulación del problema, los objetivos, la elaboración de la fundamentación teórica y la metodología que sustenta esta investigación.
Fase 2: Planeación: Diseño de una intervención didáctica orientada por la elaboración de un instrumento de indagación, con el fin de obtener las representaciones que elaboraban los estudiantes sobre la extracción de colorantes naturales vegetales, el cual fue validado por un experto y dos docentes uno del área de ciencias y otro de Lengua Castellana ambos profesionales del colegio Agustiniano Tagaste.
Fase 3: Ejecución de la planeación: El instrumento de indagación se aplicó en el colegio Agustiniano Tagaste ubicado en la localidad octava (Kennedy). La investigación se realizó con los estudiantes pertenecientes al grado séptimo A, entre 12 y 14 años, el cual está conformado por jóvenes de ambos sexos (14 niños y 8 niñas).
3.3 Instrumentos de Recolección de la Investigación
3.3.1 Instrumento de indagación
Para obtener las diferentes representaciones de los estudiantes se elaboró un instrumento de indagación, el cual permitió obtener las diferentes representaciones que elaboran los estudiantes durante la planeación y desarrollo de una práctica escolar, esta práctica tuvo como objetivo la extracción de colorantes naturales provenientes de las flores, frutas y/o verduras; esto se logró a partir de los supuestos y conjeturas que ellos proponían durante las sesiones planteadas. (Ver adjunto 1).
Como medio de motivación se organizó el concurso “Exprésate de manera natural”, en donde
los estudiantes, debían elaborar un logo sobre la diversidad de flores, frutas y/o verduras en Colombia; este logo debía ser pintado con los colorantes naturales vegetales obtenidos en las diferentes prácticas. Todas las actividades se estructuraron a partir de la pregunta ¿Se puede pintar un Logotipo con flores, frutas y/o verduras?, abordándola durante cinco sesiones, en cada sesión se utilizó anexos del instrumento de indagación que permitieron la recolección de las
representaciones a partir unas preguntas orientadoras (ver Gráfica 5).
Gráfica 5: Preguntas Orientadoras del instrumento de indagación
Actividades: Además de participar con la elaboración del logotipo, los estudiantes evidenciaron por medio de diversas representaciones los procesos de extracción propuestos y
utilizados para la obtención de los colorantes naturales (Ver Tabla 3).
3.3.2 Transcripción del proceso de socialización
Dentro del proceso de investigación se realizó una socialización de los procedimientos realizados, donde los estudiantes verbalizaron las experiencias, métodos y resultados de las prácticas en el proceso de obtención de colorantes naturales. (Ver Adjunto 4)
3.3.3 Videos
En las prácticas de laboratorio de extracción de colorantes naturales vegetales, los moderadores de cada grupo explicaron los métodos, hallazgos y materiales usados dentro de la práctica realizada. (Ver Adjunto 5)
3.3.4 Diarios de Campo:
Tabla 3 Plan de acción Instrumento de Indagación
Plan de acción Instrumento de Indagación Ses
ión
Preguntas guía
Descripción de la actividad Producto esperado Instrumentos Instrume nto de recolección de la información
1 ¿Qué logotipo realizarás para ganar el concurso “exprésate de manera natural”?
A cada estudiante se le entregará las reglas del concurso (Anexo 1), con una hoja en blanco para plasmar un logotipo con colores, de acuerdo a sus gustos o preferencias, sobre la diversidad de flores, frutas y/o verduras de nuestro país (Anexo 2).
Boceto de un logotipo de libre elección donde expresen la diversidad de flores, frutas y verduras de Colombia
Cód.
Ninguno Anexo 1 A1
Anexo 2 A2
2 ¿Cómo obtener los colores que necesitas de las flores, frutas y verduras
Los/las estudiantes proponen métodos para obtener de las flores, frutos y/o vegetales los colores que requieren para pintar el Logotipo.
Primeras representaciones del proceso acerca de la extracción del color de flores, frutas y verduras.
Representaciones verbales, escritas o gráficas.
Anexo 3 A3
Anexo 4
Anexo 4 A4
3 ¿Son adecuados los métodos para los colorantes obtenidos?
Los/las estudiantes realizarán la práctica en el laboratorio con los procedimientos planteados para la obtención de colorantes de las flores, frutas y/o verduras.
Los estudiantes comprobarán los procedimientos sugeridos y elaborarán nuevas representaciones del proceso realizado.
Segundas representaciones generadas a partir de la práctica en el laboratorio sobre la extracción de colorantes naturales.
Anexo 5
A5
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 6 A6
4 ¿Los cambios que sugeriste fueron los pertinentes para la obtención de los colorantes requeridos?
De acuerdo con los resultados evidenciados en la sesión número tres, los estudiantes propondrán y comprobarán nuevas técnicas de obtención de colorantes naturales. De igual manera se espera que generen nuevas representaciones durante el desarrollo del proceso.
Representaciones finales del proceso de extracción de colorantes naturales, teniendo en cuenta las percepciones y resultados esperados y obtenidos por los estudiantes
Anexo 7 A7 Anexo 7
5 ¿Está listo tu logotipo?
Los estudiantes pintarán los Logotipos con los colorantes obtenidos de las flores, frutas y/o verduras. Realizarán una representación final del proceso desarrollado durante las sesiones.
Logotipo pintado con los colorantes extraídos para ser presentado en el concurso “exprésate de manera natural”
Trabajo Final Ninguno
