Tesis osman edelberto villatoro avila

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL FRANCISCO MORAZÁN
VICERRECTORIA DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
DIRECCIÓN DE POSTGRADO
MAESTRÍA EN EDUCACIÖN EN CIENCIAS NATURALES CON ORIENTACIÓN EN LA
ENSEÑANZA DE QUIMICA
TESIS DE MAESTRIA
“ENSEÑANZA DEL COMPONENTE DE PESO MOLECULAR MEDIANTE EL MODELO DE
APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO EN EL PRIMER AÑO DE EDUCACION MAGISTERIAL DE LA
ESCUELA NORMAL MIXTA GUILLERMO SUAZO CORDOBA DE LA CIUDAD DE LA PAZ”
TESISTA:
Osman Edelberto Villatoro Ávila
ASESOR DE TESIS
MSc. Leonardo Lenin Benegas Barahona
Tegucigalpa, M.D.C. Mayo de 2012

3
“ENSEÑANZA DEL COMPONENTE DE PESO
MOLECULAR MEDIANTE EL MODELO DE
APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO EN EL PRIMER
AÑO DE EDUCACION MAGISTERIAL DE LA
ESCUELA NORMAL MIXTA GUILLERMO
SUAZO CORDOVA DE LA CIUDAD DE LA PAZ”

4
RECTOR
MSc. David Orlando Marín
VICE-RECTOR ACADÉMICO
MSc. Hermes Alduvin Díaz
VICE-RECTORA DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
MSc. Yeny Eguigure
VICE-RECTOR ADMINISTRATIVO
MSc. Rafael Barahona
VICE-RECTOR CUED
MSc. Gustavo Adolfo Cerrato
SECRETARIA GENERAL
MSc. Celfa Bueso
DIRECTORA DE POSTGRADO
Dra. Jenny Margoth Zelaya

5
Esta tesis fue aceptada y aprobada por la Terna Examinadora nombrada por la
Dirección de estudios de post grado de la UPNFM, como requisito para optar al
grado académico de Magíster de en Educación en Ciencias Naturales con
orientación en la Enseñanza de la Química.
Tegucigalpa M.D.C. 20 de abril de 2012
________________________________
Grado Académico, nombres y apellidos
Examinador -Presidente
_________________________ ___________________
Grado Académico, nombres y apellidos Grado Académico nombre y apellidos
Examinador Asesor de Tesis
_______________________________
Osman Edelberto Villatoro Avila
Tesista

7
Contenido
Introducción............................................................................................................... 16
Capítulo 1. Planteamiento del Problema ................................................................... 18
1.1 Origen de la Investigación............................................................................ 18
1.2 Importancia del Estudio................................................................................ 20
1.1.2 Justificación............................................................................................... 21
1.3 Objetivos de la Investigación........................................................................ 23
1.3.1 Objetivo General:...................................................................................... 23
1.3.2 Objetivos Específicos:............................................................................... 23
1.4 Preguntas de Investigación.......................................................................... 24
1.5 Hipótesis de Investigación............................................................................ 24
Capítulo 2. Marco Teórico Fundamentación Teórica y Establecimiento de la
Perspectiva Epistemológica ...................................................................................... 25
2.1 Teoría Atómica y Peso Molecular .................................................................... 25
2.1.1 Propiedades de los Átomos ...................................................................... 25
2.1.2 Número Atómico........................................................................................ 26
2.1.3 Número de Masa....................................................................................... 27
2.1.4 Peso Atómico ............................................................................................ 32
2.1.5 Fuerzas Interatómicas............................................................................... 36
2.1.6 Peso Atómico y Estabilidad Nuclear......................................................... 38
2.1.7 Cálculo del Peso Molecular....................................................................... 39
2.2 La Enseñanza de la Química........................................................................... 45
2.2.1 La Educación en Ciencias......................................................................... 45
2.3 Aprendizaje significativo: ................................................................................. 59
2.3.1 El modelo de enseñanza aprendizaje significativo:......¡Error! Marcador no
definido.

8
2.3.2. Metodología usada para enseñar ciencias naturales (biología, química y
física).................................................................................................................. 63
2.3.3 Conceptos de Enseñanza ......................................................................... 64
2.3.4 La enseñanza como investigación: ........................................................... 65
2.3.5 El aprendizaje por investigación:............................................................... 65
Capitulo 3. Marco Referencial .................................................................................. 66
3.1 Estudios nacionales e internacionales sobre educación.................................. 66
3.2 Contexto que rodea la Investigación, Aspectos Socioeconómicos del Municipio
de la Paz................................................................................................................ 67
3.2.1 Historia de La Paz).................................................................................... 67
3.2.2 Creencias.....................................................¡Error! Marcador no definido.
3.2.3 Actividades Económicas Principales............¡Error! Marcador no definido.
3.2.4 Comunicaciones...........................................¡Error! Marcador no definido.
3.2.5 Tenencia de la Tierra ...................................¡Error! Marcador no definido.
3.2.6 Ordenamiento Territorial ..............................¡Error! Marcador no definido.
3.3 Aspectos Socioeconómicos................................¡Error! Marcador no definido.
3.3.1 Distribución de la población por ciudades, aldeas y caseríos ............ ¡Error!
Marcador no definido.
3.3.2 Tendencia de incremento de la población....¡Error! Marcador no definido.
3.3.3 Indicadores de Desarrollo ............................¡Error! Marcador no definido.
3.4 La Educación en el Municipio de La Paz ............¡Error! Marcador no definido.
3.5 Escuela Normal Mixta Guillermo Suazo Córdova¡Error! Marcador no definido.
Capitulo 4. Metodología de la Investigación.............................................................. 73
Etapas del Modelo de Investigación ...................................................................... 73
4.1 Modelo de la Investigación..............................¡Error! Marcador no definido.
4.2 Estrategia metodológica de la investigación ...¡Error! Marcador no definido.
4.3 Diseño de la Investigación ..............................¡Error! Marcador no definido.
4.4 Trabajo de campo ...........................................¡Error! Marcador no definido.

9
4.5.1 Características del momento y del espacio..¡Error! Marcador no definido.
4.5.2 Población .....................................................¡Error! Marcador no definido.
4.5.3 Muestra ........................................................¡Error! Marcador no definido.
4.5.4 Técnicas de Recolección de Datos ..............¡Error! Marcador no definido.
4.5.5 Registro de la información......................................................................... 82
4.6 Proceso de análisis de la información.............¡Error! Marcador no definido.
Capitulo 5. Análisis e interpretación de resultados.................................................... 84
5.1 Análisis de resultados del Pre Test.................................................................. 86
5.2 Descripción de Metodologías de Enseñanza y Aprendizaje utilizadas por el
Grupo Experimental............................................................................................... 92
5.3 Análisis de Resultados del Post Test............................................................... 94
5.4 Análisis de Resultados comparando grupo control y experimental................ 101
Conclusiones y Recomendaciones ......................................................................... 111
Conclusiones ....................................................................................................... 111
Recomendaciones............................................................................................... 113
Bibliografía .............................................................................................................. 114
Anexos .................................................................................................................... 117

10
Índice de Cuadros
1. Cuadro 1: Nombre de elementos según su derivación ………………………..30
2. Cuadro 2: Nombre del elemento según el científico…………………………….31
3. Cuadro: Clases de átomos de hidrógeno ………………………………………..33
4. Cuadro 4: Abundancia de ciertos elementos Isotopos ……………………..….33
5. Cuadro 5: Nuclidos …………………………………………………………………40
6. Cuadro 6: Comprensión de conceptos de ciencias naturales ….…………….42
7. Cuadro 7: Centros de Educación secundaria en el Municipio de La Paz .......63
8. Cuadro 8: Centros de educación básica …………………………………………63
9. Cuadro 9: Escuelas del Municipio de La Paz …………………………………...63
10.Cuadro 10: Centros de educación pre básica …………………………………..64
11.Cuadro 11: Matricula de estudiantes de la Escuela Normal Mixta
Guillermo Suazo Córdova……………………………………………..…………..66
12.Cuadro 12: Variables ………………………………………………………………70

11
Índice de Tablas
1. Tabla No. 1: Distribución de Frecuencias de respuestas a la interrogante ¿Le
gusta la Química?............................................................................................77
2. Tabla No. 2: Distribución de frecuencias a la interrogante No. 3 del Test…...78
3. Tabla No. 3: Distribución de Frecuencias según respuestas a la interrogante
No.6 del test………………………………………………………………………....79
4. Tabla No. 4: Distribución de frecuencias según respuestas a la interrogante
No. 7 del test………………………………………………………………….…….80
No. 9 del test………………………………………………………………….........81
No.11………………………………………………………………………………...82
7. Tabla No. 7: Distribución de Frecuencias de respuestas a la interrogante ¿Le
gusta la Química?, en el Post test…………………………………………..……84
8. Tabla No. 8: Distribución de frecuencias a la interrogante No. 3 del Test......85
9. Tabla No. 9: Distribución de Frecuencias según respuestas a la interrogante
No.6 del test…………………………………………………………………….......86
10.Tabla No. 10: Distribución de frecuencias según respuestas a la interrogante
No. 7 del test………………………………………………………………………..87
No. 9 del test………………………………………………………………………..88
No.11………………………………………………………………………….……..89
13.Tabla No. 13: Distribución de Frecuencias de respuestas a la interrogante ¿Le
gusta la Química?...........................................................................................90
14.Tabla No. 14: Distribución de frecuencias a la interrogante No. 3 del Test…91

12
15.Tabla No. 15: Distribución de Frecuencias según respuestas a la interrogante
No.6 del test………………………………………………………………………..92
No. 7 del test……………………………………………………………………….93
No. 9 del test……………………………………………………………………….95
No.11……………………………………………………………………………….96
19.Tabla No. 19: Rendimientos obtenidos por los estudiantes en el tema de peso
molecular………………………………………………………………………......96

13
Índice de gráficos
1. Gráfico 1: Estudiantes según sexo……………………………………………….76
2. Gráfico 2: Estudiantes según la repuesta a la interrogante ¿Cuándo no
entiende un tema le pregunta a su profesor?...............................................77
3. Gráfico 3: Estudiantes según la repuesta a la interrogante ¿Que tan preparado
considera a su profesor al momento de enseñar el tema peso molecular?...78
4. Gráfico 4: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Con que
frecuencia le asignan tarea el tema peso molecular?....................................79
5. Gráfico 5: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿De las siguientes
actividades cuales son las que mas usaron al desarrollar el tema peso
molecular?....................................................................................................80
6. Gráfico 6: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Cómo
estudiantes cual fue su rendimiento académico en el tema peso
molecular?....................................................................................................82
7. Gráfico 7: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Cuándo no
entiendo un tema le pregunto a sus profesor?............................................84
8. Gráfico 8: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿En el desarrollo
de la asignatura de Química el profesor utiliza el libro de texto como recurso
didáctico?....................................................................................................85
9. Gráfico 9: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Qué tan
preparado considera usted al su profesor al momento de enseñar el tema
peso molecular?..........................................................................................86
10.Gráfico 10: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Con que
frecuencia le asignan tarea en el peso molecular?.....................................87

14
11.Gráfico 11: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿De las
siguientes actividades cuales son las que mas usaron al desarrollar el tema
peso molecular?........................................................................................88
12.Gráfico 12: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Cómo
estudiante cual fue su rendimiento académico en el tema peso
molecular?.................................................................................................89
13.Gráfico 13: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿Cuándo no
entiende le pregunta a su profesor?.........................................................90
14.Gráfico 14: Estudiantes según las repuesta a la interrogante ¿P5 En el
desarrollo de la asignatura de Química el profesor utiliza el libro de texto
como recurso didáctico?...........................................................................91
15.Gráfico 15: Estudiantes que respondieron que el maestro esta bien…….92
16.Gráfico 16: Alumnos según respuesta al interrogante N.6 ¿Con que
frecuencia le asignan tarea en el peso molecular?...................................93
17.Gráfico 17: Alumnos según respuesta al interrogante N.8 ¿De las siguientes
actividades cuales son las que mas usaron al desarrollar el tema peso
molecular?................................................................................................94
18.Gráfico 18: Alumnos según respuesta al interrogante N.10 ¿Cómo estudiante
cual fue su rendimiento académico en el tema peso molecular?...............95
19.Gráfico 19: Promedio de rendimiento obtenido en el II periodo……………97

15
Índice de Siglas
A: Número de Masa
Cal: Calorías.
o
C: Grados Centígrados.
ENMGSC: Escuela Normal Mixta Guillermo Suazo Córdova
A
ZE : Símbolo de Berzelius
g : Gramos.
H: Hidrogeno.
IUPAC: Unión Internacional de Química Pura y Aplicada.
SI: Sistema Internacional.
Uma: Unidades de masa atómica.
UMCE: Unidad de Medición de la Calidad Educativa.
UPNFM: Universidad Pedagógica Nacional Francisco Morazán
Z: Protones.
N: Neutrón.
π+
: Kapión
π0
: Katión
π : Neutrón

16
Introducción
El trabajo que se desarrolla a continuación constituye la aplicación del modelo
de investigación para la enseñanza del peso molecular en I año de Educación
Magisterial de la Escuela Normal Mixta “Guillermo Suazo Córdova”, el cual es
presentado a la Dirección de Post-Grado en la Maestría en Educación en Ciencias
Naturales con Orientación en la Enseñanza de la Química, II promoción de la
Universidad Pedagógica Nacional Francisco Morazán.
En un primer capítulo se esboza el planteamiento de la investigación de
acuerdo con las normas convencionales para la elaboración de protocolos de
investigación, siguiendo los lineamientos para la elaboración de tesis propuestos por
la Coordinación de Investigación de la Dirección de Post-grado de la UPNFM.
En el segundo capítulo de la tesis se presenta una revisión del marco teórico
identificando la perspectiva epistemológica desde la que se aborda la temática de
estudio; para ello se critica las teorías, contraponiendo las mismas y elaborando
juicios de valor que permitan tomar una postura teórica respecto a la enseñanza de
la química en el nivel de educación magisterial.
En el tercer capítulo se aborda la temática de la enseñanza de la química
diferenciada por los contextos mundial, latinoamericano, regional, nacional y local, en
cuanto a logros, experiencias, límites, posibilidades y desafíos pendientes en esta
materia. La revisión se concentra en el estudio de la educación magisterial siguiendo
el esquema y modelo de las Escuelas Normales en los siguientes países:
Guatemala, Nicaragua y Honduras.
El cuarto capítulo presenta el diseño de la investigación en el cual se describe
primero; el enfoque de la investigación, segundo las técnicas de recolección; tercero
las fuentes de información que serán consultadas para poder conducir dicho trabajo
y finalmente las técnicas utilizadas para analizar los datos.

17
En el quinto capítulo se presenta la discusión de los hallazgos los cuales son
producto de la recolección de los datos a través de los instrumentos estandarizados,
se verificarán los supuestos como acto preparatorio para la emisión de las
conclusiones y recomendaciones.
Finalmente, se presenta las conclusiones y se proponen algunas
recomendaciones a los sujetos de investigación para mejorar sus prácticas docentes,
a la Universidad como institución formadora de investigadores en la enseñanza de la
química, como también a los futuros investigadores que tengan en sus manos la
lectura de este trabajo. Las recomendaciones a los futuros investigadores se orientan
a que les sirva de fundamento para reforzar sus métodos de análisis, como para
evitar los yerros que irremediablemente cometemos los seres humanos.

18
Capítulo 1. Planteamiento del Problema
1.1 Origen de la Investigación
En el ámbito nacional e internacional, ha sido discutida la necesidad de
abordar alternativas en la enseñanza que superen las dificultades presentadas en
cada uno de los contenidos, para diseñar metodologías que permitan una enseñanza
contextualizada; construyendo y reconstruyendo conceptos en los estudiantes de
manera análoga y que se genere una actitud favorable hacia el aprendizaje de las
ciencias, y especialmente al abordar temas que causan alguna dificultad a los
estudiantes.
Según García y Cañal (1995:24) la gran preocupación de los profesores y las
profesoras de ciencia es:
“La falta de tiempo para tratar contenidos, los cuales no son
mediados a través de procesos reflexivos y se presentan de
manera aislada a las necesidades de los estudiantes, sin
establecer relaciones significativas con la dinámica propia de las
comunidades científicas y por tanto, los aprendizajes no son
efectivos ni promueven una formación científica para la vida”.
La incorporación de la Química en los niveles escolares de enseñanza básica
y media en América Latina tiene la finalidad de proporcionar a los futuros ciudadanos
adultos y adultas las herramientas básicas, para que sean capaces de entender la
realidad que les rodea y puedan comprender el papel de la ciencia en la sociedad y
contribuir de alguna manera a transformarla.
Campanario (1999: 180) afirma que “Los estudiantes deben desarrollar ideas
adecuadas sobre la ciencia y el conocimiento científico”. No obstante, en la
enseñanza de la Química como lo señala Izquierdo (2004:1) “Los estudiantes
recuerdan la Química como algo incomprensible y aborrecible; en la falta sostenida

19
de alumnos que desean tener cursos optativos de esta área científica y que escogen
la Química como carrera profesional”. Aunque esto que es propio de otros contextos,
se refleja de igual manera en nuestro medio, donde el número de estudiantes en
matricula terciaria o superior es relativamente escasa. La Dirección de Educación
Superior menciona que en el año 2006 los estudiantes de las carreras de Química y
Farmacia, Ingeniería Química Industrial, Química, Profesorado en Ciencias Naturales
con orientación en química-física, química-biología no sobrepasaba la población de
los 2,000 estudiantes.
La enseñanza de la química desde una perspectiva dogmática se aleja de las
finalidades y valores de los estudiantes, y desde la perspectiva de ideas teóricas no
explica a qué tipo de intervención se refieren, por lo que la práctica se convierte para
los alumnos en un ejercicio irracional conectando conocimientos que no son
comprendidos ni útiles para ellos (Izquierdo, 2004:18). Esta posición evidencia la
posición de la escuela tradicional en cuanto a sus prácticas que conducen a una
aversión hacia la ciencia en general.
Para los docentes y estudiantes de Ciencias Naturales, algunos temas
enmarcados en el plan de estudios de la carrera de Educación Magisterial en el área
Química, presentan dificultades al momento de ser desarrollados, entre éstos la
determinación del Peso Molecular, ya que en la mayoría de los estudiantes este tema
tiende a confundirlos porque las metodologías inducen a realizarlo mecánicamente,
por consiguiente, los resultados de aprendizaje tienden a ser muy bajos como lo
demuestran las estadísticas en series históricas de la Escuela Normal Mixta
Guillermo Suazo Cordova.
Según datos proporcionados por los docentes de las diferentes escuelas
normales del sector centro y occidental del país, que imparten las asignaturas de
Química en el primer año de Educación Magisterial se constató que al momento de
abordar y explicar este tema, les causa muchos problemas a sus estudiantes, ya
que estos no conocen los fundamentos del cálculo aritmético y no comprenden
abstracciones importantes para el cálculo del peso molecular.

20
Esto se atribuye a varios aspectos tales como la aversión de los estudiantes al
estudio de las ciencias básicas (matemáticas, física, química), la variabilidad en los
niveles de preparación previa en los alumnos que egresan de Centros de Educación
Básica, la displicencia de los docentes y los estudiantes en reforzar la temática
mediante el uso de otras fuentes distintas al texto, la falta de vinculación entre los
conocimientos enseñados en el aula y la demostración a través de la enseñanza
experimental en el laboratorio.
El tema de peso molecular es desarrollado en el primer año de Educación
Magisterial en el segundo semestre, de acuerdo con el contenido programático
planteado dentro del currículo en el área de Ciencias Naturales y en la clase de
Química I planteado por la Secretaría de Educación de Honduras. Dicho contenido
se aplica a los estudiantes a través de clases magistrales y demostrativas,
actividades de laboratorio y por medio de resolución de guías de trabajo, y su
evaluación se realiza comúnmente por pruebas de conocimiento, puntaje por
resolución de guías y prácticas de laboratorio.
Las dificultades se presentan por que los conocimientos adquiridos por los
estudiantes sobre la determinación de Peso Molecular son escasos, ya que ésta
temática no está contemplada dentro del plan de estudios en el segundo nivel de
nuestro sistema de educación (séptimo, octavo y noveno grado). Tampoco se toman
aspectos relevantes como la metodología docente, aspectos internos y externos de
los estudiantes para poder mejorar dicho proceso de enseñanza – aprendizaje; y con
esto obtener futuros profesionales aptos y capaces de de impulsar el desarrollo de
Honduras.
1.2 Importancia del Estudio
Actualmente en Honduras dentro de la carrera de Educación Magisterial, se
desarrolla un componente para la enseñanza de la química, dentro del área de
Ciencias Naturales contando con espacios pedagógicos como Química I y Química

21
II, donde se desarrollan una variedad de contenidos programáticos incluidos dentro
del plan de estudios, y dentro de las cuales está el de Fórmula Molecular,
encontrándose muchas dificultades en la mayoría de los profesores al momento de
desarrollarse esta temática, y por consiguiente la presente investigación pretende
determinar las metodologías de enseñanza y aprendizaje usadas por el docente.
La dificultad de los estudiantes de entender los conceptos de peso molecular se
encuentran evidenciados por las series históricas de calificaciones, asi como
información proporcionada por los docentes sobre esta temática en la reunión de
docentes que se realiza al final de cada año, para evaluar y retroalimentar el
proceso.
El entendimiento de los temas de peso molecular es de fundamental importancia
para avanzar sobre temas más complejos como el cambio químico, las reacciones
químicas y los cálculos que se realizan de concentraciones químicas, los cuales son
fundamentales para entender los factores que condicionan los procesos químicos en
la industria.
En este sentido el problema de esta investigación puede quedar formulado de la
siguiente manera:
¿Existen diferencias en cuanto al rendimiento académico al aplicar las metodologías
convencionales frente a las metodologías innovadoras para enseñar el componente
de enseñanza de peso molecular en la enseñanza de la química en el I curso de
Educación Magisterial en la jornada vespertina de la Escuela Normal Mixta Guillermo
Suazo Córdoba durante el II Semestre del 2010?
1.1.2 Justificación
Según entrevistas y opiniones de los docentes del área de Ciencias Naturales
que imparten la clase de Química en primer año de Educación Magisterial y en las
escuelas normales hondureñas, manifiestan que los estudiantes evidencian
dificultades al momento del desarrollo del tema sobre el peso molecular, así como

22
también la deficiencia en conocimientos de metodologías novedosas para facilitar el
proceso de aprendizaje. Esto se expresa a través de un bajo rendimiento académico
promedio de los estudiantes de Educación Magisterial. La falta de aprovechamiento
estudiantil en esta temática influye en la comprensión de otros temas y aplicaciones
en química. Es necesario recordar que la clase de química permite a los futuros
docentes del nivel de educación primaria, entender los principales procesos que se
dan en la naturaleza, por lo que un mal entendimiento de conceptos fundamentales
como el cálculo de peso molecular puede traer como consecuencia un mal
entendimiento de los procesos naturales y por consiguiente una mala reproducción
de la cultura científica cuando los docentes entren en servicio como profesionales del
área educativa.
La presente investigación se justifica por la relevancia social que tendrá el
descubrimiento de los hallazgos producto de la indagación, lo que contribuirá a que
los educandos encuentren formas novedosas de aprender para mejorar su
entendimiento en esta temática, y por consiguiente buscar o elaborar una propuesta
que permita conocer, mejorar y obtener mejores resultados para un mejor desarrollo
del proceso enseñanza – aprendizaje y con esto lograr en el estudiante las actitudes
necesarias al momento de llegar o cursar el nivel universitario. También es el
propósito de esta investigación identificar las metodologías de enseñanza que mejor
le funcionan a los docentes de química para enseñar la temática de peso molecular.
Con la información recolectada se pretende comparar metodologías exitosas
en la enseñanza del peso molecular, tanto en el aula de clases, como en el
laboratorio y en la experiencia cotidiana que nos rodea.
El conocimiento que se identifique producto de esta investigación de tesis,
servirá de fundamento para la enseñanza de la química en temas relacionados como
la forma molecular, mecánica cuántica , mecanismos de reacción y en general la
química industrial, que son susceptibles de ser tratados dentro de las asignatura de
Ciencias Naturales y Química en el nivel medio y superior.

23
Toda la información obtenida será de apoyo para proponer metodologías que
faciliten el logro de los objetivos propuestos en el proceso educativo, y a la vez
permiten un mejor entendimiento en el desarrollo de dicho tema.
Al comparar las metodologías convencionales con las innovadoras para la
enseñanza del cálculo del peso molecular en los espacios pedagógicos en el aula de
clases y en el laboratorio, se podrá identificar prácticas pedagógicas que conlleven a
aprendizajes significativos de este componente en la enseñanza de la química en el
nivel de educación magisterial.
1.3 Objetivos de la Investigación
1.3.1 Objetivo General:
Frente a las metodologías innovadoras basadas en un modelo de aprendizajes
significativos que se utilizan para la enseñanza del cálculo del peso molecular en los
espacios pedagógicos dentro del aula de clases y del laboratorio, con la finalidad de
identificar nuevas prácticas pedagógicas que conlleven a aprendizajes significativos
de este componente en la enseñanza de la química en el nivel de educación
magisterial.
1.3.2 Objetivos Específicos:
1. Identificar las diferencias de rendimiento académico que promueven las
metodologías convencionales y las metodologías basadas en aprendizajes
significativos en la enseñanza del cálculo del peso molecular.
2. Identificar los conocimientos previos del estudiante al iniciar el estudio del cálculo
del peso molecular y comparar una vez finalizada a través de los rendimientos
académicos tanto de la metodología significativos.convencional como de la
metodología innovadora, basada en un modelo de aprendizajes

24
3. Evaluar el aporte de las metodologías de enseñanza del componente de peso
molecular en el rendimiento académico de los estudiantes de la jornada
vespertina del I de Educación Magisterial en la Escuela Normal.
4. Establecer una propuesta metodológica a través de una guía de práctica de
laboratorio mejorada que permita un mejor desarrollo y entendimiento al momento
de calcular el Peso Molecular; con el fin de obtener mejores resultados y una
mejor formación como preparación para los estudios superiores.
1.4 Preguntas de Investigación
1. ¿Qué conocimientos previos tienen los estudiantes al momento de iniciar la
jornada de estudio del cálculo del peso molecular?
2. ¿Cuáles son las diferencias que se aprecian entre los aprendizajes de las dos
metodologías para la enseñanza del cálculo del peso molecular?
3. ¿Qué diferencias existen entre el grupo control y el experimental al comparar
formas de aprender y de enseñar bajo dos enfoques metodologicos?
4. ¿Cuál es el impacto que produce el uso de las metodologías de enseñanza del
componente de peso molecular en el rendimiento académico de los estudiantes
de la jornada vespertina del I de Educación Magisterial en la Escuela Normal?
1.5 Hipótesis de Investigación
Hi: La aplicación de metodologías de enseñanza convencional, influyen en un mejor
nivel de rendimiento académico vs las metodologías innovadoras en la enseñanza
del peso molecular.
H0: La aplicación de metodologías de enseñanza convencional no evidencia
diferencias significativas en el rendimiento académico de los estudiantes vs las
metodologías innovadoras en la enseñanza del peso molecular.

25
Capítulo 2. Fundamentación Teórica y Establecimiento de la
Perspectiva Epistemológica
2.1 Teoría Atómica y Peso Molecular
2.1.1 Propiedades de los Átomos
Una de las definiciones más aceptados sobre el átomo coincide de forma
convencional en que es la partícula más pequeña de un elemento capaz de participar
en un cambio químico ( Sienko & Plane, 1965:23).
Los átomos pueden combinarse en unión de dos o más átomos, que pueden ser
iguales o diferentes para formar una molécula. Al formarse una molécula existe ya
como una sola unidad. Las moléculas son las partículas más pequeñas de un
elemento o compuesto que tienen una existencia estable o independiente.
Convencionalmente las moléculas de los elementos pueden ser:
- Monoatómicos o de un solo átomo, por ejemplo Helio gaseoso He.
- Poliatómicos, que son sustancias compuestos de varios átomos y se clasifican
asimismo en:
- Diatómicos como por ejemplo el H2, O2, N2
- Tetratómicos como el P4
- Octoatómicos como el S8
La ciencia química contemporánea ha descubierto que las moléculas de los
compuestos deben de consistir cuanto menos de dos átomos de elementos
diferentes: Por ejemplo HCl, NaOH, H2S, H3PO4. Sin embargo, no todos los

26
compuestos existen como moléculas por ejemplo el NaCl que es un sólido iónico (los
átomos de los elementos no se encuentran tan unidos íntimamente), sino por la
cercanía de las cargas de los electrones de la última capa electrónica,
permaneciendo los electrones del sodio, más tiempo y más cerca del átomo de
Cloro, debido a su electroafinidad mayor.
De acuerdo al modelo atómico, los átomos están compuestos por un núcleo
integrado de protones y neutrones. En torno al núcleo, los electrones orbitan en
elipses establecidas por el nivel de energía en que se encuentran los electrones.
Cada átomo contiene un número entero de estas partículas. Derivada de esta
característica se expresan las siguientes propiedades de los átomos.
2.1.2 Número Atómico
Solo unos pocos años después de los experimentos de dispersión de Rutherford y H.
G. J. Moseley quien estudió los rayos X producidos por diferentes elementos, Max
Von Lave había demostrado que los rayos X podían ser difractados por los Cristales
dando un espectro en forma semejante a como la luz visible puede separarse en sus
colores componentes. Moseley generó rayos X al dirigir un haz de electrones de alta
energía, sobre un blanco solido formado por un solo elemento puro. (Chamiso, 2001)
Los espectros de rayos X por blancos de diferentes elementos fueron registrados
fotográficamente; cada fotografía consistía en una serie de líneas que representaban
rayos X, las diferentes longitudes de onda generadas son indicativas de la
singularidad del elemento que las emite; cada elemento produce su propio conjunto
de longitudes de onda distintos. La comparación de los resultados para los diferentes
elementos reveló que las líneas correspondientes estaban desplazadas a longitudes
de onda, más cortas cuando los pesos atómicos aumentaban. Moseley demostró
que las longitudes de onda de los rayos X podían correlacionarse mejor con los
números atómicos.
Sobre la base de sus análisis matemáticos de estos datos de rayos X, Moseley
concluyó que “Cada elemento difiere del elemento precedente en tener una carga

27
positiva más en su núcleo”. Este principio dio origen a la moderna técnica conocida
como espectrofotometría de fluorescencia de rayos X.
Ahora sabemos que cada núcleo contiene un número entero de protones
exactamente igual al número de electrones en un átomo neutro del elemento, cada
átomo de hidrogeno contiene un protón, por ejemplo, cada átomo de Helio contiene
dos protones y cada átomo de Litio contiene tres protones.
El número de protones en el núcleo de un átomo determina su identidad; este
número se conoce como número atómico del elemento y se representa por la letra Z.
Los protones y los neutrones pertenecen a las familias de partículas subatómicas
llamadas nucleones, refiriéndose al número de protones, se representan por la letra
N.
H.G. J. Moseley fue uno de los muchos científicos notables que trabajo con Ernest
Rutherford quien en el año de 1913 encontró que las longitudes de onda de los rayos
X, emitidos por un elemento estaban relacionadas de forma precisa con el número
atómico del elemento. Este descubrimiento condujo a que el número atómico,
relacionado con las propiedades eléctricas del átomo era más fundamental en la
determinación de las propiedades de los elementos que el peso atómico. Esto colocó
las ideas de la tabla periódica sobre fundamentos más sólidos.
2.1.3 Número de Masa
El número de masa de una nuclido o átomo se representa por la letra (A) que
corresponde a la suma de protones y del número de neutrones, siendo un número
entero. Por tanto esto se puede representar a través de la siguiente formula:

28
La composición de un núcleo se indica por su símbolo del núclido. Este consiste en
el símbolo del elemento (E), con el número atómico (Z), escrito como subíndice en la
esquina inferior izquierda, y el número de masa (A) como superíndice en la esquina
superior izquierda.
Esta simbología se conoce con el nombre de símbolo de
Berzeliuz en honor al químico alemán, que describió los primeros
elementos químicos en 1815.
Los símbolos E puede ser sustituidos por el símbolo de un
nombre ocupando menos espacio.
Los símbolos de los 103 primeros elementos consisten en una letra mayúscula y otra
minúscula, o solo una letra mayúscula. Los símbolos siguientes del 103 consisten en
3 letras. Algunos de los nombres se derivan del latín, del griego o del alemán. Por
ejemplo:
Cuadro No.1
Nombre del elemento Derivación lingüística Símbolo
Antimonio Stibium (Latin) Sb
Cobre Cuprum (Latin) Cu
Oro Aurun (Latin) Au
Hierro Ferrum (Latin) Fe
Plomo Plumbun (Latin) Pb
Mercurio Hydrargyrum (Griego) Hg
Potasio Kalium (Latin) K
Plata Argentum (Latin) Ag
Sodio Natrium (Latin) Na
Estaño Stannun (Latin) Sn
Tungsteno Wolfram (Aleman) W

29
Fuente: Chamiso (2001:14)
Otros nombres de elementos y sus abreviaturas hacen referencia a los grandes
científicos que los descubrieron, por ejemplo:
Cuadro No.2
Nombre del elemento Nombre del Científico Abreviatura
Nielsbohrium Niels Bohr Ns
Metnerio Mt
Gadolinio Gd
Terbio Tb
Disprosio Dy
Iterbio Yb
Curio Marie Curie Cm
Fermio Henry Fermi Fm
Nobelio Nobel No
Hassium Hs
Darwanzio Uub
Holmio Ho
Erbio Er
Tulio Tm
Lutecio Lu
Einstenio Es
Mendelevio Md
Lawrencio Lr
Otros nombres hacen referencia al país donde se descubrió por primera vez, por
ejemplo: Francio (Fr), Polonio (Po), Europio (Eu), Californio (Cf), Escandio (Sc),
Galio (Ga), Americio (Am), Indio (In), Germanio (Ge), Berkelio (Bk).

30
Otros hacen referencia a dioses griegos como por ejemplo Uranio (U), Neptunio (Np),
Plutonio (Pu).
Estabilidad e Inestabilidad de los Nuclidos
Se conocen tres tipos de nuclidos, clasificados de acuerdo al número de masa:
- Isótopos
- Isobaros
- Isótonos
Isótopos
Los isótopos de un elemento dado contienen el mismo número de protones, y
también el mismo número de electrones, porque son átomos del mismo elemento.
Difieren en la masa porque contienen números diferentes de neutrones en sus
núcleos.
La abundancia de cada isótopo se mide por medio del espectrómetro de masas que
es un instrumento que mide la relación carga/masa de partículas cargadas por medio
de un bombardeo de electrones de alta energía, convirtiéndolos en iones positivos,
llamados cationes.
La extensión en que se desvía un haz de iones depende de cuatro factores:
a) Magnitud de voltaje de aceleración (fuerza del campo eléctrico) en el que
aumenta voltaje y amperaje y la desviación.
b) Fuerza del campo magnético en el que aumenta la fuerza y la desviación.
c) Masa de las partículas en que aumenta el voltaje y disminuye la desviación.
d) Carga de las partículas en el que aumenta la carga y la desviación.

31
Por ejemplo hay tres clases de átomos de hidrógeno, comúnmente denominados
Hidrógeno, Deuterio y Tritio. (este es el único elemento para el que damos un
nombre diferente a cada isótopo).
Cuadro No. 3
Nombre Símbolo Masa
u.m.a.
Número de
protones
Número de
neutrones
Número de
electrones (en
átomos neutros)
Hidrogeno H 1.007825 1 0 1
Deuterio D 2.0140 1 1 1
Tritio T 3.01605 1 2 1
Propiedades químicas del Carbono:
Las diferencias de masa atómica de los isótopos se deben a la diferencia de
neutrones, los cuales tienen una masa de 1.0087 u.m.a.
El Tritio no existe de forma natural, sino que ha sido estudiada y creada por
descomposición de isotopos artificiales radiactivos.
A través de estudios científicos en aeronomía, mineralogía, oceanografía y
astrofísica se ha determinado la abundancia de ciertos elementos isótopos:
Cuadro No. 4
Elemento Isótopo % de Abundancia Natural Masa (u.m.a)
Boro Boro10 19.08% 10.01294
Boro 11 80.2% 11.00931
Oxígeno Oxígeno 16 99.762% 15.99492
Oxígeno 17 0.038% 16.99913
Oxígeno 18 0.200% 17.99916
Cloro Cloro 35 75.77% 34.96885
Cloro 37 24.23% 36.96590

32
Las
masas atómicas de los isótopos dan origen a otra propiedad de los átomos conocida
como peso atómico.
2.1.4 Peso Atómico
El peso atómico más correctamente nombrado como masa atómica, es un concepto
que ha evolucionado desde la teoría atómica propuesta por John Dalton en donde se
establecieron las propiedades específicas de los elementos. Siendo los átomos
partículas tan pequeñas se les asignan pesos atómicos relativos como patrón de
referencia.
El peso molecular es la suma de todos los pesos atómicos de los elementos
constituidos en la formula química por esa razón se le conoce también con los
nombres de peso formula.
El peso molar es una derivación del peso molecular en el que utilizando el número de
Avogadro es posible calcular la cantidad de átomos, iones, partículas que intervienen
en una cantidad de masa conocida.
Uno de los primeros patrones de referencia fue el Hidrógeno, al cual se le asignó un
peso atómico de 1. El peso atómico del Azufre es 32. Al asignar arbitrariamente el
patrón de Hidrógeno de 1, es tan liviano que al combinarse con otro elemento es
Uranio Uranio 234 0.0055 % 234.0409
Uranio 235 0.720 % 235.0439
Uranio 238 99.2745% 238.0508
Carbono Carbono 12 98.89% 12.00052
Carbono 13 1.11% 13.0034
Magnesio Magnesio 24 78.99% 23.98504
Magnesio 25 10.00 % 24.98584
Magnesio 26 11.01% 25.98259

33
escasa la variación del peso, por este y otros errores, hubo la necesidad de cambiar
de patrón de referencia.
Otro de los elementos abundantes en la naturaleza es el oxígeno (O), el cual se
encuentra unido al hidrógeno (H) en el compuesto que comúnmente llamamos Agua
(H20), cuya composición porcentual en la molécula de agua es la siguiente:
Hidrógeno 11.20%
Oxígeno 88.80 %
100.00 %
La relación másica del agua es de 7.9: 1 en la que por cada átomo-gramo de
hidrogeno hay 7.9 átomo-gramo de oxígeno. O lo que es lo mismo, que por cada 8.9
átomos-gramo, 7.9 son de oxígeno. Esto quiere decir que el Oxígeno es 7.9 veces
que dos átomos de H, o 15.8 veces más pesado que uno de Hidrogeno.
Originalmente al Oxígeno como patrón, se le asigna un valor de 100, luego se le
asignó el actual valor de 16. El patrón de los pesos atómicos fue durante mucho
tiempo el Oxígeno tal como existe en la naturaleza. Los pesos atómicos de los
demás elementos fueron referenciados al O16
.
La existencia de los isotopos complico las escalas de los pesos atómicos. Cuando se
asigna al oxígeno como patrón de los pesos atómicos, se le asignó arbitrariamente
un peso atómico de 16 (asignado a las tres clases de isotopos del oxígeno). El peso
atómico de la mezcla de los tres isotopos según la escala química de los pesos
atómicos se conoce como media ponderada, que es una media hipergeometría, en
la que se multiplica el peso atómico de los isotopos posteriormente sumado y el
resultado dividió entre tres. Por tanto el peso atómico promedio del Oxígeno seria:
Media= 0.9976 (15.99)+0.0004(16.991)+0.0020(17.992)/3=16.00448

34
Sin embargo, el valor de 16 se le asignó a la mezcla de Oxígeno. Llamándosele
escala física de los pesos atómicos. Los valores de los pesos atómicos difieren muy
poco, para datos muy exactos fue necesario utilizar factores de conversión,
En 1962 la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), tomo la
decisión de cambiar el patrón de los pesos atómicos. El número patrón fue el
Carbono 12 con un valor de 12.0052 uma. Por tanto una uma es exactamente 1/12
de la masa de un átomo de carbono 12, que es aproximadamente la masa de un
átomo de H1
.
La unidad del Sistema Internacional (SI) para la cantidad de materia es el mol, que
se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades (átomos,
moléculas, u otras partículas), como átomos hay exactamente en 0.012 kg de átomos
de carbono 12 puro. Muchos experimentos han refinado este número y el valor
corrientemente aceptado es:
1 mol = 6.0221367 x 10 23
Este número es conocido como el número de Avogadro (Amadeo Avogadro, de
origen italiano, Turín 9 de agosto de 1776- Turín el 9 de julio de 1856), además es
un número infinito, por lo que cálculos más exactos como por ejemplo el peso de los
planetas y de las galaxias por análisis espectrofotométrico utilizando mayores cifras
decimales que las que se presentan en este apartado.
Dullong (12 Febrero 1785 – 19 Julio 1838, en Rouen-Francia) y Petit (Octubre 2,
1791, Vesoul, Haute-Saône - Junio 21, 1820Paris) descubrieron que números iguales
de átomos de distintos elementos necesitan las mismas cantidades de calor para la
elevar la temperatura en la misma cantidad.

35
Un átomo-gramo de cualquier elemento contiene el mismo número de átomos. Para
provocar un aumento de temperatura en igual número de átomo-gramo se necesita la
misma cantidad de energía, lo cual se verifica en la siguiente fórmula.
Peso atómico-g x Constante C= 6.4 cal/°C
Por tal manera conociendo la constante calorífica del elemento y el valor constante
de energía es posible cálculo el peso atómico-g.
Isobaros
Los isobaros son variaciones de los nuclidos más abundantes, que poseen idéntico
número de masa (A) pero diferente número atómico (Z) y diferente N.
Por ejemplo
16S36
18A36
p=16 p=18
e= 16 e=18
n=20 n=18
Isótonos
Los isótonos son nuclidos que tienen el mismo número de neutrones (N), pero
diferente número atómico Z y diferente número de masa A, Por ejemplo:
100E180
110E190
p=100 p=110
e=100 e=110
n=80 n=80

36
Otros ejemplos importantes son el Boro-12 y Carbono-13, ambos con 7 neutrones
respectivamente. Como se puede observar dos elementos distintos, pueden ser
isótonos uno del otro.
2.1.5 Fuerzas Interatómicas
Son las fuerzas entre las moléculas, es decir, las que las mantiene unida como la
fuerza de cohesión.
El peso atómico de una especie química está determinado por la cantidad de
electrones, neutrones y protones, la existencia de ellos se fundamenta en dos
fuerzas físicas (la fuerza fuerte y la fuerza débil), que junto con la gravedad y la
fuerza electromagnética dan estructura al universo.
En el núcleo existen fuerzas atractivas, se han investigado fuerzas intranucleares.
Estas fuerzas son de 3 clases:
a) Protón- protón que son fuerzas repulsivas
b) Protón- neutrón que son fuerzas neutras basadas únicamente en la atracción
gravitacional.
c) Neutrón- neutrón que son fuerzas neutras basadas en la atracción de fuerza
fuerte y débil.
Para que un núcleo sea estable, las fuerzas de atracción deben ser mayores a las
fuerzas de repulsión y son el resultado de la transformación contínua entre protones
y neutrones.

37
La teoría atómica del siglo XIX consideraba que para la estabilidad nuclear era
necesaria la interacción catalizada por el electrón y el positrón. Actualmente
mediante experimentación en física de partículas, se ha llegado a la conclusión de
que no son éstas sino las partículas llamadas mesones. Los mesones pueden ser de
varios tipos:
0
Kapion +
+
Kapion –
-
Neutrón
Los responsables de la estabilidad nuclear son un tipo de partículas llamadas
hadrones (Partícula subatómica que experimenta la interacción nuclear fuerte, puede
ser una partícula elemental o una partícula compuesta.). Los neutrones y protones
son ejemplos de hadrones y dentro de los hadrones se encuentran dos tipos de
partículas los mesones y los bariones.
Los mesones pueden ser de dos tipos mesones  y Kapiones. Los mesones  tienen
una masa atómica intermedia entre un protón y un electrón. Cada protón y cada
neutrón están rodeados de un mesón .
Otra hipótesis propuesta por la física moderna afirma que los protones están
arreglados en niveles de energía, por lo tanto esto sería indicativo de que dentro del

38
núcleo existen niveles de organización que aun se encuentran en la fase de
investigación.
2.1.6 Peso Atómico y Estabilidad Nuclear
La estabilidad nuclear es una propiedad interesante ya que los núcleos de unos
átomos son estables y los de otros son inestables, por lo que sufren cambios como la
radioactividad natural.
Los hechos experimentales han probado la relación existente entre n/p con la
estabilidad. Se ha encontrado que para los átomos livianos los núcleos estables
tienen igual número de protones y neutrones n/p =1.
Para núcleos de átomos más pesados la relación es n/p1. También se ha
encontrado que los núclidos más estables tienen número par de protones y
neutrones. Las investigaciones científicas en estructura de la materia y física
moderna durante el siglo XX, plantean lo siguiente:
Cuadro No. 5
Número de protones Número de neutrones Número de nuclidos estables
Par Par 166
Par Impar 53
Impar Par 57
Impar Impar 8
Además de la proporción par se conocen los números mágicos que le imparten a los
núclidos una estabilidad excepcional y estos son 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126. Los
núclidos que tengan estos números de protones, neutrones o la suma de estos
números son excepcionalmente estables por ejemplo:

39
38Sr88
Que posee
p=38
e=38
n=50 al tener el Sr 88 50 neutrones le confiere un grado de estabilidad al nuclido.
Otros núclidos mágicos son: 2He4
, 8O16
, 20Ca40
, 20Ca48
y 82Pb208
2.1.7 Calculo del Peso Molecular
El Peso Molecular es la forma más completa y real de representar el número de
átomos de cada elemento en una molécula de un compuesto.
Según Fessenden (1987:43) el peso atómico expresa el número de gramos por un
mol del compuesto. También se llama peso formula.
La masa molecular, por lo tanto, es el resultado de la suma de las masas atómicas
de los elementos que forman una molécula. En este sentido, la masa molecular
relativa es el número que señala cuántas veces mayor es la masa de una molécula
de una sustancia con respecto a la unidad de masa atómica.
Para calcular el peso molecular, es necesario considerar la fórmula molecular del
compuesto y los pesos atómicos de los elementos que lo componen, y multiplicar
cada peso atómico por el subíndice que corresponde al elemento de acuerdo a su
fórmula molecular.La fórmula para calcular es:
% elemento X= [(núm. átomos de X) • Ar(X)/ Mr ]•100%
Otra forma de calcular el peso molecular de una sustancia a partir de la definición del
peso atómico, explicando que elementos dentro de una molécula le proveen de peso:

40
A partir del análisis del peso atómico medio conceptualizado como la masa atómica
calculada para un elemento. Es la correspondencia al promedio de la mezcla de sus
isotopos según su distribución en la naturaleza.
En tanto el peso molecular debe de ser entendido como la suma marginal de los
pesos atómicos promedios de los elementos que constituyen la formula.
El tema de peso molecular como consecuencia del peso atómico puede darse previo
o posterior a la periodicidad química. De hecho los elementos más livianos con los
que inicia la tabla periódica son los que menor estructura atómica de Lewis expresan
de esta forma también son los que están presentes en estado gaseoso, los
elementos más pesados generalmente son encontradas a temperatura ambiente en
esta liquido o en estado sólido.
Manifestaciones Macroscópicas del Peso Molecular
La materia másica se organiza jerárquicamente en varios niveles y subniveles. La
materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico y
microscópico.
Nivel microscópico
La agrupación en moléculas y éstas a su vez son agrupaciones de átomos que
forman parte del nivel microscópico. A su vez existen niveles microscópicos que
permiten descomponer los átomos en constituyentes aún más elementales, que sería
el siguiente nivel son:
* Electrones: partículas leptónicas con carga eléctrica negativa.
* Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva.
* Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento
magnético).

41
A partir de aquí hay todo un conjunto de partículas subatómicas que acaban
finalmente en los constituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo virtualmente
los bariones del núcleo (protones y neutrones) se mantienen unidos gracias a un
campo escalar formado por piones (bosones de espín cero). E igualmente los
protones y neutrones, sabemos que no son partículas elementales, sino que tienen
constituyentes de menor nivel que llamamos quarks (que a su vez se mantienen
unidos mediante el intercambio de gluones virtuales).
Nivel macroscópico
Macroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones imperantes en
el sistema solar, en uno de cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido,
gaseoso y plasma. De acuerdo con la teoría cinética molecular la materia se
encuentra formada por moléculas y éstas se encuentran animadas de movimiento, el
cual cambia constantemente de dirección y velocidad cuando chocan o bajo el influjo
de otras interacciones físicas. Debido a este movimiento presentan energía cinética
que tiende a separarlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a
juntarlas. Por lo tanto el estado físico de una sustancia puede ser:
* Sólido: si la energía cinética es menor que la potencial.
* Líquido: si la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
* Gaseoso: si la energía cinética es mayor que la potencial.
* Plasma: si la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total
positiva.
La manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades:
* Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo
determinado.

42
* Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a
modificar su estado de reposo o movimiento.
* La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción
que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes
distancias.
Materia no másica
Una gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada
por partículas o campos que no presentan masa, como la luz y la radiación
electromagnética, las dos formada por fotones sin masa.
Otro tipo de partículas de las que no sabemos con seguridad si es másica son los
neutrinos que inundan todo el universo y son responsables de una parte importante
de toda la energía del universo. Junto con estas partículas no másicas, se postula la
existencia de otras partículas como el gravitón, el fotino y el gravitino, que serían
todas ellas partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total del universo.
Además de las anteriores formas de materia no másica, el universo parece contener
otras formas de materia mal conocidas, como la materia oscura que daría cuenta de
cerca del 25% de la energía total del universo (frente a 5% de las formas de materia
mencionadas antes), y la energía oscura que podría estar asociada a campos
materiales todavía más exóticos y que podría dar cuenta de cerca del 70% de la
energía total del universo.
Propiedades de la materia ordinaria
Las presentan los sistemas materiales básicos sin distinción y por tal motivo no
permiten diferenciar una sustancia de otra. Algunas de las propiedades generales se
les da el nombre de extensivas, pues su valor depende de la cantidad de materia, tal
es el caso de la masa, el peso, volumen. Otras, las que no dependen de la cantidad
de materia sino de la sustancia de que se trate, se llaman intensivas. El ejemplo
paradigmático de magnitud intensiva de la materia másica es la densidad.

43
Propiedades extensivas o generales
Son las cualidades que nos permiten reconocer a la materia, como la extensión, o la
inercia. Son aditivas debido a que dependen de la cantidad de la muestra tomada.
Para medirlas definimos magnitudes, como la masa, para medir la inercia, y el
volumen, para medir la extensión (no es realmente una propiedad aditiva exacta de
la materia en general, sino para cada sustancia en particular, porque si mezclamos
por ejemplo 50 ml de agua con 50 ml de etanol obtenemos un volumen de disolución
de 96 ml). Hay otras propiedades generales como la interacción, que se mide
mediante la fuerza. Todo sistema material interacciona con otros en forma
gravitatoria, electromagnética o nuclear. También es una propiedad general de la
materia su estructura corpuscular, lo que justifica que la cantidad se mida para
ciertos usos en moles.
Propiedades intensivas o particulares
Son las cualidades de la materia independientes de la cantidad que se trate, es decir
no dependen de la masa no son aditivas y, por lo general, resultan de la composición
de dos propiedades extensivas. El ejemplo perfecto lo proporciona la densidad, que
relaciona la masa con el volumen. Es el caso también del punto de fusión, el punto
de ebullición, el coeficiente de solubilidad, el índice de refracción, el módulo de
Young, etc.
Propiedades químicas
Son aquellas propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando
reaccionan, es decir, cuando se rompen y/o se forman enlaces químicos entre los
átomos, formándose con la misma materia sustancias nuevas distintas de las
originales. Las propiedades químicas se manifiestan en los procesos químicos
(reacciones químicas), mientras que las propiedades propiamente llamadas
propiedades físicas, se manifiestan en los procesos físicos, como el cambio de
estado, la deformación, el desplazamiento, etc.

44
Ejemplos de propiedades químicas:
* Corrosividad de ácidos
* Poder calorífico o energía calórica
* Acidez
* Reactividad
Ley de la conservación de la materia
Como hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al químico
Lavoisier, el científico francés considerado padre de la Química moderna que midió
cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de intervenir en una
reacción química, y llegó a la conclusión de que la materia, medida por la masa, no
se crea ni destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones. Sus
conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: En una reacción química, la
materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. El mismo principio fue
descubierto antes por Mijaíl Lomonosov, de manera que es a veces citado como ley
de Lomonosov-Lavoisier, más o menos en los siguientes términos: La masa de un
sistema de sustancias es constante, con independencia de los procesos internos que
puedan afectarle. Sin embargo, tanto las telas modernas como el mejoramiento de la
precisión de las medidas han permitdo establecer que la ley de Lomonosov-
Lavoisier, se cumple sólo aproximadamente.
La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la
afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y energía son
interconvertibles. De esta manera se puede afirmar que la masa relativística
equivalente (el total de masa material y energía) se conserva, pero la masa en
reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una
parte de la materia se convierte en fotones. La conversión en reacciones nucleares
de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de la masa en
reposo, se observa por ejemplo en la explosión de una bomba atómica, o detrás de

45
la emisión constante de energía que realizan las estrellas. Éstas últimas pierden
masa pesante mientras emiten radiación.
2.2 La Enseñanza de la Química
2.2.1 Concepto de Enseñanza
El aprendizaje es un tema bastante especializado, del que abordaremos elementos
periféricos, pero que puede ser perfeccionado dependiendo del interés mostrado a
través de lecturas de psicología del aprendizaje, teoría de la educación.
El aprendizaje tiene distintas dimensiones algunas de las cuales pueden ser
recopiladas en la definición siguiente “El aprendizaje es un cambio relativamente
permanente en las asociaciones o representaciones mentales como resultado de la
experiencia” (Ormrod, 2005:5).
El aprendizaje es una conducta incorporada en función de cambios en patrones
establecidos que puede admitir las siguientes variantes:
1. La realización de una conducta completamente nueva. Por ejemplo La
manipulación de una maquina cocedora por primera vez.
2. El cambio en la frecuencia de una conducta ya existente, por ejemplo
Cooperar con más frecuencia entre los compañeros de trabajo.
3. Cambiando la velocidad de una conducta ya existente, por ejemplo el aumento
en la destreza que adquiere un dependiente para atender a los clientes,
disminuyendo el tiempo de atención.
4. Respondiendo de manera diferentes ante un estimulo determinado, por
ejemplo llorando al ver un perro, aunque previamente se disfrutaba jugando
con ellos.
El proceso de aprendizaje se fundamenta tanto en la biopsicologia (neuronas,
sinapsis, hemisferios cerebrales diferenciados como sistemas de conservación y

46
almacén de información) como en la psicología de los procesos mentales
(interacción, memoria, recuerdo)
El aprendizaje es uno de los temas más importantes pero menos estudiados por los
psicólogos de la organización y psicólogos educativos, la mayor parte de los
hallazgos se han realizado en el contexto de las instituciones escolares, pero no en
las organizaciones formales mercantiles y publicas.
Existen al menos tres teorías para explicar el aprendizaje de los individuos:
- Condicionamiento clásico
- Condicionamiento operante
- Teoría de las atribuciones
Condicionamiento Clásico
Esta teoría surgió a partir de los estudios pioneros realizados por Ivan Pavlov a
principios de la década de 1900. Sus estudios realizados con perros, permitieron
identificar que la salivación en el animal podía ser condicionada no solo por la
presencia visual del alimento, sino que por estímulos asociados, como sonar una
campana, previo a que el alimento apareciera. Se demostró que el estimulo de las
parótidas, fue tan intenso, que el solo sonar la campana, hacia salivar al animal,
aunque posteriormente se mostrara o no se mostrara el alimento.
El recuerdo y la asociación son vitales en el aprendizaje, y explican muchos sucesos
del comportamiento humano, asociado con experiencias anteriores. Por ejemplo el
hecho de que los adultos al escuchar villancicos recuerden momentos agradables en
la niñez puede ser explicada por el condicionamiento clásico.

47
Casi todos los elementos asociados con la nostalgia y el recuerdo asociado, la
música y el amor, la música y el desamor, la alimentación tradicional y la felicidad de
los recuerdos de la niñez, son muy bien explotadas por los mercadologos de la
nostalgia.
Muchos ritos que repetimos en el día a día como el saludar al entrar a una oficina, o
ver de nuevo al principio del día a compañeros de trabajo, familiares, es un reflejo de
condicionamiento clásico inducido inicialmente en la escuela.
Condicionamiento Operante
El condicionamiento operante funciona sobre la base de los estímulos asociados y el
comportamiento, pero mediado por la condición de un castigo o un premio por
comportamiento reprimido y comportamiento expresado correspondientemente.
Desarrollado por los psicólogos Thorndike y Skinner, la teoría del condicionamiento
operante explica el aprendizaje en función de que el comportsamiento voluntario y
deseado conduce a una recompensa o es impedido por un castigo.
Para que un estimulo asociado se refuerce mediante una operación de castigo o
premio, este debe ser constante no ocasional. Por ejemplo si se desea premiar por el
comportamiento individual de higiene, este deberá aplicarse siempre, ya que si, de
forma rutinaria ¡Te felicito, eres un niño muy aseado!, ya que si por accidente se
castiga por otro factor sin hacer la distinción, se corre el riesgo de causar confusión
entre lo correcto y lo incorrecto, lo premiado y lo castigado.
La teoría de las atribuciones
Los problemas que presenta el aprendizaje programado, y del por qué no todos los
que asisten a la escuela logran integrarse a la sociedad, puede ser explicada desde
una perspectiva más autónoma y mas particular.

48
Las atribuciones que cada individuo hace con respecto a los éxitos y fracasos de su
comportamiento guían y refuerzan su comportamiento. Por ejemplo las personas
podemos explicar de diversas maneras los acontecimientos, los alumnos de
educación básica pueden atribuir sus éxitos y fracasos escolares a factores tales
como; el esfuerzo, la habilidad, la suerte, la dificultad de la tarea, la salud, el humor,
la apariencia física o la conducta del profesor o de sus compañeros (Shunk, 1990
citado por Ormrod, 2005:544).
Las atribuciones que las personas hacen parecen variar en función de tres
dimensiones esenciales: localización, estabilidad y posibilidad de control.
La localización está relacionada con las causas internas o externas del éxito o el
fracaso. Es el éxito fruto del esfuerzo humano o es una condición necesaria pero no
suficiente para su logro. Sobre cada uno de nuestros comportamientos surge y se
repite esta interrogante. ¿Qué es necesario para completar una prueba? Estudiar o
acaso existen limitaciones propias nuestras que nos impiden lograrlo. ¿Qué es
necesario para obtener un trabajo? Capacidades y habilidades adecuadas al perfil de
puesto, o hacen falta también relaciones con las personas que toman la decisión de
otorgar el trabajo o negarlo.
La estabilidad, esto tomado en consideración con sus dos variantes estable o
inestable, de forma que las decisiones de reforzar una conducta, vienen
determinadas por el examen del riesgo de la decisión, en función del juicio de
experto sobre el comportamiento del sistema. Por ejemplo una persona que decida
incursionar en la venta de jugos naturales, y se decide a hacerlo, puede que el primer
día logre vender todos los jugos en una sola jornada de cinco horas, ¿Sera siempre
la venta así? ¿Es necesario prepararse con mas jugos para el día siguiente? O
¿simplemente fue producto de una buena suerte el día de hoy? El comportamiento
humano del vendedor estará en función del juego entre el riesgo a ganar y perder y
el conocimiento aprendido sobre el comportamiento de los clientes.

49
La posibilidad de control, con sus variantes de controlable e incontrolable. En este
nivel el ser humano examina las condiciones sobre las que puede influir a través de
sus habilidades y aptitudes para modificarlo positivamente. La posibilidad de control
coincide con la posibilidad de autodeterminación, auto organización y autoafirmación
de los procesos.
La teoría de atribuciones es muy importante para el desarrollo organizacional, ya que
las personas no solo ejecutan atribuciones sobre lo que le sucede a ellas mismas,
sino también de lo que le ocurre a las demás y transmiten esas atribuciones
mediante comentarios y lenguaje no corporal. Por ejemplo pensemos en un
empleado que mide su desempeño y éxito, no solo en función de su esfuerzo, de las
relaciones interpersonales que cultiva para alcanzar el éxito sino que también del
éxito que tienen los demás, es común por lo tanto entre compañeros de trabajo las
preguntas ¿Y usted que salario tiene? Esto como una pregunta que permite
comparar las aptitudes, habilidades, esfuerzo en el trabajo y tiempo invertido.
El aprendizaje individual está muy relacionado como el cambio organizacional, ya
que el cambio en la conducta de los individuos.
2.2.2 El Paradigma Constructivista en Educación
Los orígenes del paradigma constructivista se encuentran en la tercera década del
presente siglo con los primeros trabajos realizados por Jean Piaget sobre la lógica y
el pensamiento verbal de los niños. Estos trabajos fueron elaborados a partir de las
inquietudes epistemológicas que este autor suizo había manifestado desde su
juventud. Piaget fue biólogo de formación, pero tenía una especial predilección por
problemas de corte filosófico y principalmente sobre los referidos al tópico del
conocimiento. De manera que pronto le inquietó la posibilidad de elaborar una
epistemología biológica o científica, puesto que según él existía una continuidad
entre la vida (las formas de organización naturales) y el pensamiento (lo racional). El
camino más corto para tal proyecto, según el propio Piaget lo confiesa, debía

50
encontrarse en la disciplina psicológica, por lo cual decidió incursionar en ella con
ese objetivo.
En los años veinte la psicología era una ciencia demasiado joven y no contaba con
una línea de investigación que le proporcionara información válida a las inquietudes
de Piaget. Durante un cierto tiempo exploró en las corrientes teóricas vigentes en
psicología (asociacionismo, escuela de Wurzburgo, psicoanálisis, etc.), pero ninguna
lograba satisfacer sus demandas, sobre todo por la carencia en ellas de un
planteamiento genético (génesis y desarrollo de las funciones psicológicas). No
obstante, Piaget consiguió dar con el campo de investigación que estaba buscando,
cuando trabajó en el laboratorio fundado por el gran psicómetra y psicólogo infantil A.
Binet, estandarizando algunas pruebas de inteligencia (Coll y Gillieron, 1985;
Cellerier, 1978). A partir de ahí se convence de la posibilidad de desarrollar
investigaciones empíricas sobre las cuestiones epistemológicas que le interesaban,
por lo que decidió emprender la tarea de realizar una serie continuada de estudios,
para contar con el apoyo empírico necesario y verificar sus precoces hipótesis.
Piaget consideró que tal empresa le llevaría a lo sumo un lustro, cuando en realidad
le ocupó todos los años de su vida (60 años de investigaciones), empero, en 1976
(véase Vuyk, 1984) señalaba que apenas había esbozado el esqueleto de una
epistemología genética.
La problemática central de toda la obra piagetiana es por tanto epistémica y se
resume en la pregunta clave que el mismo Piaget enunció: ¿cómo se pasa de un
cierto nivel de conocimiento a otro de mayor validez? Durante más de cincuenta años
se llevaron a cabo cientos de investigaciones psicogenéticas y epistemológicas que
dieron origen a la constitución del paradigma. Tales investigaciones fueron realizadas
primero (1920-1935) exclusivamente por él, después (1935-1955) acompañado por
una serie de notables colegas dentro de los que destacan B. Inhelder y A.
Szeminska, y más adelante (a partir de 1955 hasta su muerte en 1980, aunque la
escuela de Ginebra en la actualidad sigue en pie) por un grupo numeroso de

51
investigadores de múltiples disciplinas como lógicos, matemáticos, biólogos,
psicólogos, lingüistas, cuando fundó el Centro de Epistemología Gen ética.
En el esquema conceptual piagetiano siempre hay que partir de la categoría de la
acción. El sujeto actúa para conocer al objeto y en ello se encierra el principio
fundamental de toda interacción recíproca del sujeto y el objeto de conocimiento en
el proceso del conocimiento.
Sin embargo, hay que señalar a la vez que dichas acciones por más primitivas que
sean como por ejemplo los reflejos innatos, son producto directo de un cierto patrón
de organización dentro del sujeto. No puede haber una acción (cualquier tipo de
aproximación del sujeto al objeto y viceversa) en que no esté involucrada algún tipo
de organización interna que la origine y la regule.
Esta unidad de organización en el sujeto cognoscente Piaget la ha denominado
esquemas. Estos son precisamente los ladrillos de toda la construcción del sistema
intelectual o cognitivo, regulan las interacciones del sujeto con la realidad ya su vez
sirven como marcos asimiladores mediante los cuales la nueva información (producto
de las interacciones S-O) es incorporada.
Invariantes funcionales. De acuerdo con Piaget existen dos funciones fundamentales
que intervienen y son una constante en el proceso de desarrollo cognitivo. Estos son
los procesos de organización y de adaptación. Ambos son elementos indisociables y
caras de una misma moneda. La función de organización permite al sujeto conservar
en sistemas coherentes los flujos de interacción con el medio; mientras la función de
adaptación le deje al sujeto aproximarse y lograr un ajuste dinámico con el ambiente.
La adaptación, que ha sido definida como una tendencia de ajuste hacia el medio,
supone dos procesos igualmente indisolubles: la asimilación y la acomodación. Al
proceso de adecuación de los esquemas que posee el sujeto con las características
del objeto se le conoce como asimilación. Siempre que existe una relación del sujeto

52
con el objeto, se produce un acto de significación, es decir, se interpreta la realidad
por medio de los esquemas. La asimilación a su vez puede entenderse como el
simple acto de usar los esquemas como marcos donde estructurar la información. La
asimilación, por lo general va asociada con una reacomodación (ligera o significativa)
de los esquemas como resultado de la interacción con la información nueva. A estos
reajustes Piaget le otorga el nombre de acomodación.
Con base en estos dos procesos, podemos ver que la información entrante en el
sujeto se relaciona con la experiencia previa (organizada en esquemas) y no ocurre
un simple proceso de acumulación de datos como señalan los conductistas.
Cuando los nuevos elementos informativos no producen cambios en los esquemas
del sujeto y existe un cierto estado compensatorio (anulación de fuerzas) entre los
procesos de asimilación y acomodación, se dice que existe equilibrio entre el sujeto y
el medio.
La equilibración. El estado adaptativo no es más que el equilibrio entre la
acomodación y la asimilación, un equilibrio dinámico que puede verse perturbado por
nuevas aproximaciones del sujeto al medio o por nuevas problemáticas que el
ambiente le plantee. Cuando ocurre tal desajuste (pérdida de la adaptación
momentánea), se produce un desequilibrio (conocido también como conflicto
cognitivo) que lleva al sujeto a movilizar sus instrumentos intelectuales para
restablecer el nivel perdido o bien a lograr una equilibración superior.
Precisamente esta tendencia a buscar una nivelación superior (abarcativa y que
Piaget llama mayorante) es en realidad el motor del desarrollo cognitivo. Todo el
desarrollo cognitivo puede entenderse como una marcha o evolución constante de
niveles de ajuste inferior hacia el logro de equilibrios de orden superior más
abarcativos que permitan una adaptación más óptima (aunque más compleja) del
sujeto con el medio. Nótese como el problema epistémico piagetiano puede verse
traducido en este terreno, a la pregunta ¿cómo pasamos de un nivel de equilibrio

53
inferior a otro de orden superior más complejo pero más flexible a la vez? A todo este
proceso del paso de un estado de equilibrio, su posterior crisis o estado de
desequilibrio y su transición a otro que lo abarca, Piaget le ha denominado
equilibración (Piaget, 1975).
Ventajas de la Aplicación del Constructivismo
El ambiente de aprendizaje constructivista se puede diferenciar por ocho
características: 1) el ambiente constructivista en el aprendizaje provee a las personas
del contacto con múltiples representaciones de la realidad; 2) las múltiples
representaciones de la realidad evaden las simplificaciones y representan la
complejidad del mundo real; 3) el aprendizaje constructivista se enfatiza al construir
conocimiento dentro de la reproducción del mismo; 4) el aprendizaje constructivista
resalta tareas auténticas de una manera significativa en el contexto en lugar de
instrucciones abstractas fuera del contexto; 5) el aprendizaje constructivista
proporciona entornos de aprendizaje como entornos de la vida diaria o casos
basados en el aprendizaje en lugar de una secuencia predeterminada de
instrucciones; 6) los entornos de aprendizaje constructivista fomentan la reflexión en
la experiencia; 7) los entornos de aprendizaje constructivista permiten el contexto y el
contenido dependiente de la construcción del conocimiento; 8) los entornos de
aprendizaje constructivista apoyan la «construcción colaborativa del aprendizaje, a
través de la negociación social, no de la competición entre los estudiantes para
obtener apreciación y conocimiento» (Jonassen, 1994).
Según la teoría constructivista de Piaget, existen dos principios en el proceso de
enseñanza y aprendizaje: el aprendizaje como un proceso activo, y el aprendizaje
completo, auténtico y real (J. Piaget, 1978).
El aprendizaje como un proceso activo

54
En el proceso de alojamiento y asimilación de la información, resultan vitales, la
experiencia directa, las equivocaciones y la búsqueda de soluciones. La manera en
la que se presenta la información es de suma importancia. Cuando la información es
introducida como una forma de respuesta para solucionar un problema, funciona
como una herramienta, no como un hecho arbitrario y solitario.
El aprendizaje: completo, auténtico y real
El significado es construido en la manera en que el individuo interactúa de forma
significativa con el mundo que le rodea. Esto significa que se debe enfatizar en
menor grado los ejercicios de habilidades solitarias, que intentan enseñar una
lección. Los estudiantes que se encuentren en aulas diseñadas con este método
llegan aprender estas lecciones, pero les resulta más fácil el aprendizaje si al mismo
tiempo se encuentran comprometidos con actividades significativas que ejemplifiquen
lo que se desea aprender. Según esta teoría, a los estudiantes se les debe hacer
hincapié en el aula en las actividades completas, en detrimento de los ejercicios in-
dividuales de habilidades; actividades auténticas que resulten intrínsicamente
interesantes y significativas para el alumno, y actividades reales que den como
resultado algo de más valor que una puntuación en un examen.
Constructivismo en la Enseñanza de las Ciencias
Un hito fundamental en la didáctica de las ciencias, como en general en toda
didáctica, radica en la aparición de lo que se ha dado en llamar el paradigma del
constructivismo, a principios de la década de 1980. Personalizado en la obra y las
aportaciones de David P. Ausubel, aunque ciertamente arropado por otros muchos
investigadores, el constructivismo recoge buena parte de las aportaciones de la
psicología cognitiva e introduce una nueva revisión de los conceptos del aprendizaje.
En el caso de las ciencias, frente al aprendizaje por descubrimiento, centrado en la
enseñanza de procedimientos para descubrir y en las reglas simplificadas del método

55
científico (observación, construcción de hipótesis, experimentación comprobatoria,
etc.), el constructivismo aporta una visión más compleja, en la que al aprendizaje
memorístico se contrapone el aprendizaje significativo, rescatando el valor de los
contenidos científicos y no sólo de los procedimientos, estrategias o métodos para
descubrirlos.
Esta distinción sitúa la cuestión en otro nivel, ya que, para el constructivismo de
Ausubel, no hay una relación única ni constante entre el aprendizaje memorístico y la
enseñanza receptiva, como tampoco la hay entre el aprendizaje significativo y la
enseñanza basada en el descubrimiento.
Puede producirse también aprendizaje significativo (la verdadera finalidad de la
enseñanza) por medio de enseñanza receptiva, así como no se adquiere
necesariamente por aplicar métodos de aprendizaje por descubrimiento.
El consenso que ha alcanzado en la didáctica de las ciencias el constructivismo ha
supuesto un cambio fundamental en la orientación tanto de las investigaciones sobre
la enseñanza científica como en las innovaciones que el profesorado más avanzado
ha ido ensayando. Aunque modernamente se han encontrado muchos escollos en la
concreción de numerosos planteamientos ligados al constructivismo, puede afirmarse
que, en su versión menos dogmática y más abierta, sigue constituyendo el
paradigma dominante en el ámbito de la didáctica de las ciencias.
El constructivismo se asienta sobre todo en varios aspectos que han dado motivo a
numerosos trabajos de investigación e innovación didáctica por parte de profesores e
investigadores, así como a un activo debate, aún en pie, sobre su importancia y
concreción.
Entre estos aspectos destacan la aplicación de la idea de cambio conceptual en
ciencias y la importancia de las concepciones alternativas, preconcepciones,
conceptos previos o errores conceptuales, tal como se han denominado, con
diferencias en su aplicación, todas esas formas.

56
A ellos se añaden las consecuencias de todo esto en el ámbito especifico de la
enseñanza de las ciencias: resolución de problemas; estrategias de aprendizaje por
investigación dirigida; uso del laboratorio y de salidas al campo; diseño de unidades
didácticas; integración de aspectos educativos "transversales" (educación ambiental,
educación para la salud, educación para la paz); así como sus concreciones
específicas en la didáctica de las distintas disciplinas científicas, lo que supone la
definición de campos propios en la enseñanza de la biología, de la geología y las
ciencias de la Tierra, de la física o de la química.
2.2.3 La Educación en Ciencias
La educación en ciencias ha sido un tema descuidado por muchos años, desde que
se instaurara la Reforma Liberal en Honduras, que procuró un nuevo código de
instrucción pública. La enseñanza de las ciencias en Honduras exhibe los mismos
problemas que se enfrentan los docentes en otros contextos.
Según Pozzo & Crespo (2004: 18) “En apariencia los alumnos cada vez aprenden
menos y se interesan menos por lo que aprenden, esa crisis de la educación
científica, se manifiesta no solo en las aulas, sino también en los resultados de la
investigación en didáctica de las ciencias”. Al parecer los conocimientos en abstracto
son difíciles de asimilar, y existe una dificultad metodológica en los docentes para
poder motivar al estudio y la comprensión de conceptos estructurales en ciencia,
básica.
Pozzo & Crespo (2004) citando a varios autores, establecen la dificultad que los
alumnos encuentran en la comprensión de conceptos de Ciencias Naturales.
Diagrama No. 1
GEOLOGíA
- Considerar que la formación de una roca y un fósil que aparece en su

57
superficie no son procesos sincrónicos. Para muchos alumnos la roca existe
ante que el fósil (Pedrianaci, 1996)
- El relieve terrestre y las montañas son vistas como estructuras muy estables
que cambian poco o muy poco, excepto por la erosión (Pedrianaci, 1996)
BIOLOGíA
- Para muchos alumnos la adaptación biológica se basa en que los organismos
efectúan conscientemente cambios físicos en respuesta a cambios
ambientales, de tal forma que el mecanismo evolutivo se basaría en una
mezcla de necesidad, uso y falta de uso (De Manuel y Grau, 1996)
- Algunos alumnos piensan que el tamaño de los organismos viene
determinado por el tamaño de sus células (De Manuel y Grauu, 1996)
FíSICA
- El movimiento implica una causa y cuando es necesario esta causa esta
localizada dentro del cuerpo a modo de fuerza interna que se va consumiendo
hasta que el objeto se detiene (Varela, 1996)
- Interpretan el termino energía como sinónimo de combustible, como algo
“casi” material, almacenado que puede gastarse y desaparecer (Hierrezuelo y
Montero, 1991)
QUIMICA
- El modelo corpuscular de la materia se utiliza muy poco para explicar sus
propiedades y cuando se utiliza se atribuyen a las partículas propias del
mundo macroscópico (Gomez & Crespo, 1996)
- En muchas ocasiones no distinguen entre cambio físico y cambio químico,
pudiendo aparecer interpretaciones del proceso de disolución en términos de

58
reacciones y estas ultimas interpretarse como si se tratara de una disolución o
un cambio de estado (Gomez & Crespo, 1996)
Fuente: Pozzo & Crespo, 2004 Aprender y Enseñar Ciencia
Estos efectos son producto de algunas prácticas inadecuadas en las técnicas de
aprendizaje desarrollados por los estudiantes, Pozzo & Crespo (2004: 21) identifican
algunas actitudes y creencias inadecuadas mantenidas por los alumnos con respecto
a la naturaleza de la ciencia y su aprendizaje:
- Aprender ciencia consiste en repetir de la mejor forma posible lo que explica el
profesor en la clase.
- Para aprender ciencia es mejor no intentar encontrar sus propias respuestas sino
aceptar lo que dice el profesor y el libro de texto, ya que esta basado en el
conocimiento científico.
- El conocimiento científico es muy útil para trabajar en el laboratorio para
investigar y para inventar cosas nuevas, pero a penas sirve para nada en la vida
cotidiana.
- La ciencia nos proporciona un conocimiento verdadero y aceptado por todos.
- Cuando sobre un mismo hecho hay dos teorías, es que una de ellas es falsa la
ciencia acabara demostrando cual de ellas es la verdadera.
- El conocimiento científico es siempre neutro y objetivo.
- Los científicos son personas muy inteligentes, pero un tanto raras que viven
encerrados en su laboratorio.
- El conocimiento científico está en el origen de todos los descubrimientos
tecnológicos y acabara por sustituir a todas las demás formas del saber.

59
- El conocimiento científico trae consigo siempre una mejora en la forma de vida de
la gente.
2.2.3 Metodología Usada para Enseñar Ciencias
Según Ruiz (2007) Es indudable que en todo proceso de cambio o renovación en la
enseñanza de la ciencia, los docentes son el componente decisorio, pues son ellos
los que deben estar convencidos que se necesita de su innovación, de su creación y
de su actitud hacia el cambio, para responder no sólo a los planteamientos y
propósitos que se fijan en las propuestas didácticas, sino también, para satisfacer a
las exigencias de los contextos que envuelven a los educandos como sujetos
sociales, históricos y culturales; además, debemos asumir que el docente, no es un
técnico que se limita a la aplicación de mandatos o instrucciones estructuradas por
“expertos” o una persona dedicada a la transmisión de unos conocimientos; son
personas que requieren de unos conocimientos pedagógicos, didácticos y
disciplinares que le permitan afectar la realidad educativa, son seres humanos con
modelos mentales que orientan sus acciones y que son sujetos con unas
concepciones o ideas de su ejercicio profesional que direccionan su quehacer
docente, y que además, facilitan u obstaculizan el desarrollo de los procesos de
enseñanza aprendizaje de la ciencia.
En la historia de la enseñanza de las ciencias han existido al menos los modelos de:
Modelo de enseñanza por transmisión-recepción; Modelo por descubrimiento;
Modelo de recepción significativa; Cambio conceptual mediante aprendizajes
significativos; Modelo por investigación
El presente trabajo de investigación se centra en el cambio conceptual mediante
aprendizajes significativos, recoge algunos planteamientos de la teoría asubeliana, al
reconocer una estructura cognitiva en el educando, al valorar los presaberes de los
estudiantes como aspecto fundamental para lograr mejores aprendizajes, sólo que se
introduce un nuevo proceso para lograr el cambio conceptual: la enseñanza de las

60
ciencias mediante el conflicto cognitivo. Las principales características que dan
identidad a este modelo son:
• El conocimiento científico es incompatible con el conocimiento cotidiano que tiene el
educando, hecho fundamental que exige y plantea como meta, un cambio de los
presaberes, al hacer consciente al educando de los alcances y limitaciones de los
mismos, que se sienta insatisfecho con ellos y que infiera la necesidad de cambiarlos
por otros más convincentes.
• En este sentido se reconoce a un educando no sólo con una estructura cognitiva,
sino también con unos presaberes que hace del aprendizaje un proceso de
confrontación constante, de inconformidad conceptual entre lo que se sabe y la
nueva información. Es entonces, el educando, sujeto activo de su propio proceso de
aprehensión y cambio conceptual, objeto y propósito de este modelo.
Se presenta como actividad o rol del docente a un sujeto que planea las situaciones
o conflictos cognitivos, en donde se dé lugar a eventos como la insatisfacción por
parte del educando con sus presaberes, con la presentación de una concepción que
reúna tres características para el educando: inteligible, creíble y mucho más potente
que los presaberes. De manera que las actividades en el aula de clase deben facilitar
a los estudiantes:
o Concientización no sólo de los presaberes, sino también de la trascendencia de los
mismos y la identificación de sus limitaciones.
o Contrastación permanente de lo que sabe con situaciones inteligibles, como
requisito para generar el llamado conflicto cognitivo, condición indispensable que
desencadena la insatisfacción con los presaberes y la identificación de teorías más
potentes.
o Consolidación de las nuevas teorías o concepciones con mayor poder explicativo,
las cuales permitirán al educando, realizar nuevas aplicaciones y llegar a
generalizaciones mucho más inteligibles.

61
• Como se relacionó anteriormente, para este modelo es importante partir de
concepciones alternativas, las cuales se confrontan con situaciones conflictivas, a fin
de lograr el cambio conceptual. En este sentido, el cambio conceptual se asume
como una sustitución radical de los presaberes del educando por conceptos
científicos o teorías más potentes.
Frente a este modelo son varias las objeciones que muestran algunos puntos
críticos importantes para profundizar en las discusiones relacionadas con la
construcción de nuevas propuestas didácticas para la enseñanza de las
ciencias. Algunas de las apreciaciones más potentes son las siguientes:
• Pretender sustituir las teorías implícitas o los presaberes en los educandos,
mediante el conflicto cognitivo puede generar, en ellos, una apatía por las ciencias al
exponerlo a situaciones donde se le considera que su saber es erróneo y que
siempre es el docente quien tiene la autoridad para exponer las teorías aceptadas
por la comunidad científica. Esto hace que en este modelo se reflejen rasgos del
tradicional.
2.3 Aprendizaje significativo
Según: Sanjurio, Vera M. (2006: 95-123) El ser humano tiene la disposición de
aprender -de verdad- sólo aquello a lo que le encuentra sentido o lógica. El ser
humano tiende a rechazar aquello a lo que no le encuentra sentido. El único
auténtico aprendizaje es el aprendizaje significativo, el aprendizaje con sentido.
Cualquier otro aprendizaje será puramente mecánico, memorístico, coyuntural:
aprendizaje para aprobar un examen, para ganar la materia, etc. El aprendizaje
significativo es un aprendizaje relacional. El sentido lo da la relación del nuevo
conocimiento con conocimientos anteriores, con situaciones cotidianas, con la propia
experiencia y con situaciones reales.
Básicamente está referido a utilizar los conocimientos previos del alumno para
construir un nuevo aprendizaje. El maestro se convierte sólo en el mediador entre los

62
conocimientos y los alumnos, ya no es él el que simplemente los imparte, sino que
los alumnos participan en lo que aprenden, pero para lograr la participación del
alumno se deben crear estrategias que permitan que el alumno se halle dispuesto y
motivado para aprender. Gracias a la motivación que pueda alcanzar el maestro el
alumno almacenará el conocimiento impartido y lo hallará significativo o sea
importante y relevante en su vida diaria.
El aprendizaje significativo es aquel adquirido por los alumnos cuando ponen en
relación sus conocimientos previos con los nuevos a adquirir. El aprendizaje
significativo es el que ocurre cuando, al llegar a nuestra mente un nuevo
conocimiento lo hacemos nuestro, es decir, modifica nuestra(s) conducta (Diaz
Barriga, 2000)
El aprendizaje significativo es el proceso por el cual un individuo elabora e internaliza
conocimientos (haciendo referencia no solo a conocimientos, sino también a
habilidades, destrezas, etc.) en base a experiencias anteriores relacionadas con sus
propios intereses y necesidades.
El aprendizaje significativo es de tal manera que la persona vaya adquiriendo
conocimiento propio de su vida cotidiana, esto favorece en su conducta social. El
aprendizaje significativo es aquel que proviene del interés del individuo, no todo lo
que aprende es significativo, se dice así cuando lo que aprende le sirve y utiliza
porque es valorado para él cómo primordial y útil.(Diaz Barriga, 2000)
Lo que se ha aprendido tiene sentido y razón de ser, se caracteriza por haber surgido
de una interrelación con lo que le rodea al individuo. El aprendizaje significativo es
aquel proceso mediante el cual, el individuo realiza una meta cognición: 'aprende a
aprender', a partir de sus conocimientos previos y de los adquiridos recientemente
logra una integración y aprende mejor.

63
Este tipo de aprendizaje es aquel que va en pro del fortalecimiento de todas aquellas
actitudes biopsicosocial-afectivas de los seres humanos a través de la aplicación de
estrategias basadas en la apreciación de la realidad por medio de las experiencias
propias y lógicas y los canales sensoriales.
Según Díaz F. Hernández G. (2001: 173) Es el resultado de la interacción entre los
conocimientos previos de un sujeto y los saberes por adquirir, siempre y cuando
haya necesidad, interés, ganas, disposición, por parte del sujeto cognoscente. De no
existir una correspondencia entre el nuevo conocimiento y las bases con las que
cuenta el individuo, no se puede hablar de un aprendizaje significativo.
Es aquel aprendizaje que por lo que significa y por la forma en que se recibe
adquiere un sentido especial, trascendental y de valor para una persona. El
aprendizaje significativo es el resultado de la interacción de los conocimientos
previos y los conocimientos nuevos y de su adaptación al contexto, y que además va
a ser funcional en determinado momento de la vida del individuo.
Aprendizaje Significativo Es construir por medio de viejas y nuevas experiencias
establecimiento de relaciones sustantivas y no arbitrarias entre los conocimientos
previos pertinentes y relevantes de que dispone el sujeto y los contenidos a aprender
El modelo de aprendizaje significativo consiste en una propuesta pedagógica que
está referida a una idea de hacer el espacio del aula una oportunidad para la
innovación, para la investigación.
2.3.2. Metodología usada para enseñar Ciencias Naturales (biología, química y
física)
Enseñar en general es una tarea muy difícil, y en especial la química por su dificultad
y complejidad, y porque el docente sigue trabajando en forma tradicional por lo que
no logra encontrar esa fórmula adecuada que permita hacer efectivo el proceso
educativo.

64
J. Pozo y María Gómez (2004:125) “Cunde entre los profesores de ciencias,
especialmente en la educación secundaria, una creciente sensación de desasosiego,
al comprobar el limitado éxito de sus esfuerzos docentes. En apariencia los alumnos
cada vez aprenden menos y se interesan menos por lo que aprenden”.
Según Márquez (2001:219) “Aprender ciencias es como aprender otro idioma. En el
proceso de aprender ciencias se tiene que aprender nuevas palabras, nuevas
estructuras gramaticales. La naturaleza de los fenómenos que trata la ciencia hace
que el lenguaje cotidiano sea insuficiente para representarlos”.
Por parte de Ochoa (1999: 117) menciona que “el proceso de enseñar ciencias es un
proceso complejo en donde el docente de Ciencias Naturales debe ser ante todo una
persona reflexiva, critica, dinámica, creativa, apegada a la ética, investigador, en
constante actualización, con una actitud positiva frente a los cambios e innovaciones
tecnológicas, pero sobre todo concebir las Ciencias Naturales como una disciplina al
servicio de la humanidad”.
No se puede seguir enseñando ciencias en la forma tradicional en donde el docente
es el amo y señor de la clase y el alumno es solamente un receptor de
conocimientos, se deben buscar e implementar nuevas estrategias de enseñanza. Se
debe saber que hay otras formas alternativas de enseñar ciencias que no se puede
asegurar que no son infalibles, pero son opciones que también debe manejar el
docente de Ciencias Naturales.
Según García y Cañal (1995: 56) las estrategias de enseñanza se concretan en unas
actividades en las que se maneja cierta información procedente de unas
determinadas fuentes, mediante procedimientos concretos asociados a unos medios
didácticos ,y en relación con unas metas explicitas e implícitas.
2.3.3 Conceptos de Enseñanza
La enseñanza es una actividad realizada conjuntamente mediante la interacción de
tres elementos: un profesor o docente, uno o varios alumnos o docentes y el objeto
de conocimiento.

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