Estudio del triplete químico en la enseñanza y el aprendizaje de la Química Orgánica contextualizada

Durante la enseñanza y aprendizaje de la química es común que los maestros y estudiantes empleen distintas formas para expresar el conocimiento químico. Las dificultades que los estudiantes presentan a la hora de comprender la química se fundamentan en la complejidad inherente a esta ciencia. La presente investigación tiene como objetivo analizar los aportes del triplete químico en la enseñanza y el aprendizaje de la química orgánica, contextualizada en problemáticas socioambientales del departamento de Córdoba, Colombia.DedicatoriaAgradecimientosResumen VAbstract VIIIntroducción 1CAPÍTULO I: ASPECTOS PRELIMINARES1.1. Introducción 51.2. Planteamiento del problema 51.2.1. Descripción del problema. 51.2.2. Formulación del problema. 71.3. Objetivos 81.3.1. Objetivo general 81.3.2. Objetivos específicos 81.4. Justificación 9CAPÍTULO II: MARCO REFERENCIAL2.1. Introducción 132.2. Estado del arte 132.3. Marco Espacial 212.4. Marco teórico 232.4.1. Triplete Químico. 242.4.2. Percepciones de maestros y estudiantes sobre el uso del triplete químico. 252.4.3. Dificultades en la enseñanza y el aprendizaje de la Química. 262.4.4. Cambio en el aprendizaje de las Ciencias. 272.4.5. Conceptos disciplinares y contexto socioambiental 282.4.6. Modelos y Modelización en la Educación Científica. 302.4.6.1. Modelos de acuerdo con analogías. 332.4.6.2. Modelos de acuerdo con la porción del mundo. 332.4.6.3. Modelos de acuerdo con el contexto. 342.4.6.3.1. Contexto científico. 342.4.6.3.2. Contexto escolar y didáctico. 342.5. Marco Conceptual 362.5.1. Triplete Químico. 362.5.2. Didácticas en la enseñanza de la química orgánica. 372.5.3. Enseñanza y Aprendizaje de la química orgánica. 382.6. Marco Legal 40CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO3.1. Introducción 433.2. Paradigma de Investigación 433.3. Tipo y enfoque de la investigación 453.3.1. Investigación fenomenológica. 463.3.2. La teoría fundamentada. 473.3.3. Modelización en ciencias. 483.4. Validación y criterios de Cientificidad 493.4.1. Credibilidad. 493.4.2. Transferibilidad. 503.4.3. Dependencia. 503.5. Fases de la investigación 533.5.1. Fase 1. Diagnosis. Primer Objetivo. 533.5.1.1. Análisis de datos cualitativos con el software Atlas ti. 533.5.1.2. Terminología utilizada en el análisis del contenido cualitativo (ACC). 553.5.1.3. Sub-fases del plan de análisis del contenido cualitativo (ACC). 563.5.1.3.1. Creación de unidades Hermenéuticas. 563.5.1.3.2. Reducción y análisis de los datos. 563.5.1.3.3. Etapa 1. Codificación Abierta. 563.5.1.3.4. Etapa 2. Codificación Axial. 573.5.1.3.5. Codificación Central (C.C.): Categoría Central. 573.5.1.3.6. Categorización Basal (C.B.): Subcategorías. 583.5.1.3.7. Etapa 3. Codificación Selectiva. 583.5.2. Interpretación y análisis de las respuestas obtenidas. 583.5.3. Fase 2. Constructiva. Diseño del Modelo Didáctico. Segundo Objetivo. 593.5.4. Fase 3. Interacción. Implementación y valoración del Modelo didáctico. Tercer objetivo. 603.5.4.1. Actividad 1. 603.5.4.2. Actividad 2. 603.5.4.3. Análisis de datos después de la intervención en el aula. 613.5.5. Fase 4. Aportes del estudio. Cuarto objetivo. 623.6. Diseño Metodológico 653.7. Técnicas de recolección de información 663.7.1. Grupos de discusión a estudiantes. 663.7.2. Observación no participante. 663.7.3. Entrevista en profundidad a docentes de ciencias en servicio. 673.8. Instrumentos de recolección de información 673.8.1. Evaluación KPSI: Estructura y validación. 683.9. Operacionalización de categorías del estudio 693.10. Población y muestra 713.11. Delimitación y Alcance 713.12. Consideraciones éticas 72CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y ANÁLISIS4.1. Introducción 754.2. Fase 1. Percepciones de Docentes y Estudiantes 754.2.1. Categoría 1. Representaciones en Química (Maestros). 774.2.2. Categoría 2. Enseñanza y aprendizaje de la Química (maestros). 794.2.3. Categoría 1. Nociones químicas (estudiantes). 814.2.4. Categoría 2. Qué Química aprender (Estudiantes). 844.2.5. Categoría 3. Para qué aprender Química (Estudiantes). 864.3. Fase 2. Constructiva. Modelo didáctico 874.3.1. Modelos mentales de los estudiantes antes de las experiencias contextualizadas. 884.3.2. Diseño del Modelo Didáctico. 924.3.3. Dimensiones en los procesos de Enseñanza y Aprendizaje de la Química contextualizada. 934.3.3.1. Contextualización Química desde las Problemáticas Socioambientales. 934.3.3.2. Triplete Químico en la Enseñanza y Aprendizaje de la Química. 944.3.3.3. Regulación y Autorregulación en los procesos de enseñanza y aprendizaje. 944.3.3.4. Evaluación de los Aprendizajes. 944.3.3.5. Cambio en el Aprendizaje desde lo Cognitivo, Motivacional y Contextual. 954.3.4. Modelo SAMSS para la Enseñanza y el Aprendizaje de las Ciencias Químicas. 954.4. Fase 3. Interacción: Implementación del Modelo SAMSS 1024.4.1. Momento i) Exploración o de explicitación inicial. 1044.4.2. Momento ii) Introducción de los nuevos conocimientos. 1054.4.3. Momento iii) Estructuración y síntesis de los nuevos conocimientos. 1054.4.4. Momento iv) Aplicación. 1064.4.5. Modelos de los estudiantes después de las experiencias contextualizadas 1064.5. Triangulación metodológica 1104.1. Fase 4. Aportes a la formación profesoral 1154.1.1. Introducción 1164.1.2. Constructo CDC y modelo didáctico SAMSS 1174.1.3. Objetivos de la propuesta de Formación profesoral. 1204.1.3.1. Competencias específicas. 1214.1.3.2. Competencias Transversales. 1214.1.4. Justificación 1234.1.5. Estrategias metodológicas 124CAPÍTULO V: CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES5.1. Conclusiones 1445.2. Recomendaciones 1486.Referencias 1507.Anexos 173MaestríaMagíster en Didáctica de las Ciencias Naturale

TRIPLETE QUÍMICO Y FORMACIÓN PROFESORAL: UNA PROPUESTA PARA CONTEXTOS SOCIOAMBIENTALES DIVERSOS

Las dificultades en la comprensión de los conceptos químicos, que presentan los estudiantes, se deben a que, durante el proceso de enseñanza se genera un “pensamiento multinivel”. Esto permite al estudiante y profesor representar, a través del triplete químico, diferentes tipos de pensamientos al mismo tiempo. Esta investigación utilizó la propuesta de un modelo didáctico como mediador en la enseñanza y aprendizaje de la química. Este modelo combinó el contexto Socio Ambiental con el triplete químico: Macro, Simbólico y Submicro (SAMSS), y los enfoques contextualización, indagación y modelización de fenómenos químicos, mediados por el conocimiento didáctico del contenido (CDC) en química del profesor. Lo anterior permitiría contribuir a los procesos de enseñanza, representar contextos socioambientales diversos y su importancia en educación química

Percepciones de maestros y estudiantes sobre el uso del triplete químico en los procesos de enseñanza-aprendizaje

The objective of this article was to inquire into the perceptions of science teachers and students, about scientific notions, domains or obstacles about the use of the chemical triplet and jumps between the representative levels, during the chemistry teaching and learning processes. A qualitative methodology with a phenomenological approach was used. The investigation was carried out during eight weeks of the year 2019, through discussion groups to three groups of nine students and in-depth interviews with seven science teachers. A content analysis was conducted around two central categories of analysis: representations in chemistry and chemistry teaching and learning. It was found that science teachers do not have a command of the use of the chemical triplet and jumps between the representational levels, creating obstacles for the chemistry teaching and learning processes. The answers given by the students were located in three central categories: chemical notions, what chemistry to learn and why to learn chemistry. The use of the macro and symbolic level was found to understand and explain chemical phenomena of the context, related to those characteristics that they perceive. This study allows us to conclude that the students' perceptions focused on interpreting the phenomenon in terms of the formation of new substances, using imprecise and undifferentiated language to express their notions regarding chemical concepts. Furthermore, the teacher must abandon the knowledge transmission approach and become aware of the contextualization of phenomena from the chemical triplet.El objetivo de este artículo fue indagar las percepciones de maestros y estudiantes de Ciencias sobre nociones científicas, dominios u obstáculos acerca del uso del triplete químico y saltos entre los niveles representacionales, durante los procesos de enseñanza y aprendizaje de la asignatura de Química. Se utilizó una metodología cualitativa con enfoque fenomenológico. La indagación se llevó a cabo durante ocho semanas del año 2019, por medio de tres grupos de discusión de nueve estudiantes y entrevistas a fondo a siete maestros de Ciencias. Se realizó un análisis de contenido en torno a dos categorías centrales de análisis: representaciones en Química y enseñanza y aprendizaje de la Química. Se encontró que los maestros de Ciencias no poseen un dominio acerca del uso del triplete químico y saltos entre los niveles representacionales, lo que genera obstáculos para los procesos de enseñanza y aprendizaje de la química. Las respuestas dadas por los estudiantes se ubicaron en tres categorías centrales: nociones químicas, qué química aprender y para qué aprender química. Se usaron los niveles macro y simbólico para comprender y explicar fenómenos químicos del contexto relacionados con aquellas características que perciben. De este estudio se puede concluir que las percepciones de los estudiantes se centraron en interpretar el fenómeno en términos de la formación de nuevas sustancias, utilizando un lenguaje impreciso e indiferenciado para expresar sus nociones frente los conceptos de Química. Además, se recomienda que el maestro abandone el enfoque de transmisión de conocimientos y tome consciencia sobre la contextualización de fenómenos a partir del triplete químico

CRITERIOS DE UNA SECUENCIA DIDÁCTICA UTILIZANDO SIMULADORES PhET ASOCIADOS A EXPERIENCIAS DE LABORATORIO PARA LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA

Este estudio tuvo como objetivo establecer los criterios para una secuencia didáctica utilizando simuladores PhET asociadosa prácticas de laboratorio para la enseñanza de fenómenos químicos en educación media. La investigación fue cualitativa, según el paradigma interpretativo, basada en la Teoría Cognitiva del Aprendizaje Multimedia (TCAM) y el análisis del contenido cualitativo (ACC). Los resultados mostraron que la metodología implementada por los profesores en ejercicio permitió promover aprendizajes más estructurados, debido a que los estudiantes reconstruyeron sus saberes iniciales durante la aplicación de las actividades simuladas. Finalmente, la secuencia didáctica propuesta es útil como base para la enseñanza-aprendizaje de fenómenos químicos, pues asocia sinérgicamente las actividades de simulación y modelización con la experimentación de fenómenos, generando modelos mentales más focalizados en los estudiantes y aprendizajes profundos

Uso de simuladores phet para el aprendizaje del concepto de soluciones desde las representaciones en química

This article aims to analyze the use of PhET simulators associated with experimental activities for learning the concept of solutions from representations in chemistry in forty tenth grade students from a public Educational Institution in the department of Córdoba, Colombia. The research was developed from a qualitative perspective with an interpretive scope, based on the Cognitive Theory of Multimedia Learning (TCAM), addressing the use of words and images as a principle for the construction of learning, through non-participant observation, class diaries and guides of in-depth interviews.The results show that the use of PhET simulators associated with experimental activities promoted the construction of better structured and deeper learning around the concept of chemical solutions by the students, through mental mobility between abstract and implicit information and macro representations or explicit. The research contributed significantly to a new vision in chemistry classes, providing learning alternatives in a dynamic and interactive way with different resources that can be applied to all the curricular contents of a chemistry course.El presente artículo tiene como objetivo analizar el uso de simuladores PhET asociados con actividades experimentales para el aprendizaje del concepto de soluciones desde las representaciones en química en 40 estudiantes de grado décimo de una Institución Educativa pública del departamento de Córdoba, Colombia. La investigación se desarrolló desde una perspectiva cualitativa con alcance interpretativo, basada en la Teoría Cognitiva del Aprendizaje Multimedia (TCAM), abordando el uso de palabras e imágenes como principio para la construcción del aprendizaje, mediante la observación no participante, diarios de clase y guías de entrevistas en profundidad. Los resultados muestran que el uso de simuladores PhET asociados con actividades experimentales promovieron la construcción de aprendizajes mejor estructurados y más profundos en torno al concepto de soluciones químicas por parte de los estudiantes, mediante la movilidad mental entre la información abstracta e implícita y representaciones macro o explícitas. La investigación contribuyó significativamente a una nueva visión en las clases de química, brindando alternativas de aprendizaje de forma dinámica e interactiva con diferentes recursos que se pueden aplicar a todos los contenidos curriculares de un curso de química

Perspectivas Investigativas en la Didáctica de las Ciencias Naturales y la Educación Ambiental. Aportes a la formación continua de profesores de ciencias

Perspectivas investigativas en la Didáctica de las Ciencias Naturales y la Educación Ambiental. Aportes a la formación continua de profesores de ciencias, constituye para la Maestría en Didáctica de las Ciencias Naturales de la Universidad de Córdoba, la primera ventana que hace visible las construcciones, apuestas y en especial, los desarrollos logrados por los estudiantes de la primera cohorte, quienes en comunión con sus profesores, enfrentaron sus sueños investigativos concebidos a lo largo de su desarrollo profesional, precisados en los dos últimos años y perpetuados en una importante discusión de aporte a la educación en ciencias para la región caribe, Colombia y el mundo entero, consignando en su ser docente, un modelo de profesor como práctico reflexivo e investigador en y sobre su propia acción docente, como elementos vitales dentro del campo de la formación continua y desarrollo profesional.Capítulo I. Didácticas específicas de las Ciencias Naturales en la formación básica, media y superior ............................................................................................................................................ 9La integralidad del currículo en ciencias, una apuesta de formación docente desde la interdisciplinariedad .................................................................................................................................10Los desafíos en la formación del profesor de ciencias desde la Investigación Guiada ..................38Formación por competencias científicas desde las concepciones y prácticas de docentes de química en educación secundaria................................................................................................... 66Estrategia didáctica basada en los juicios metacognitivos para el aprendizaje de las ciencias naturales en la media académica de la Institución Educativa La Victoria .................................... 98Diseño y valoración de un entorno blended learning para el fortalecimiento de la competencia uso compresivo del conocimiento ............................................................................................... 127Capítulo II. Educación Ambiental y Diversidad ....................................................................... 157Estrategia Etnoeducativa desde los Saberes Ancestrales de la Etnia Emberá Katío sobre el Cuidado del Medio Ambiente ..................................................................................................... 158Fortalecimiento de competencias científicas en ciencias naturales a partir de una secuencia didáctica basada en la biodiversidad.....................................................................................................196Competencias ambientales basadas en los procesos de aprendizajes por observación desde la teoría cognitiva social de Albert Bandura en estudiantes de básica primaria ..............................226Aportes didácticos de una experiencia escolar a la enseñanza-aprendizaje de la biodiversidad local...........................................................................................................................................................256Edición 202

Perspectivas investigativas en la Didáctica de las Ciencias Naturales y la Educación Ambiental II: reflexiones al desarrollo profesional del profesor de ciencias

Presentación.................. 5Capítulo 1. Desarrollo profesional y enseñanza de las ciencias................... 9Concepciones sobre la competencia indagación en docentes de Ciencias Naturales... 10 Daniel Eduardo Méndez Mercado, Nohemí Díaz Vega y Luis Carlos Pacheco LoraNiveles argumentativos en Química desde el modelo Salud- Enfermedad en el aula.... 40 Miladis Margot Salcedo Lozano, Elvira Patricia Flórez Nisperuza y Jonnathan MosqueraEl aprendizaje basado en problemas en la formación de competencias científicas.... 68 Uganda Yanessa Mercado Zuluaga, Víctor Hugo Llorente Arteaga y María Paulina Aycardi MorinellyGuías Didácticas en ciencias en contextos de pandemia y postpandemia .....100 Diana Marcela Mestra Racero, Gladys Rosa Álvarez Sáenz y Lizeth Paola de la Cruz GonzálezCapítulo 2. Mediaciones tecnológicas en la educación en ciencias... 131La Gamificación: estrategia didáctica potenciadora del pensamiento crítico en ciencias Luis Ángel Jiménez Simanca, Gloria Eliana Martínez Caraballo y Elvira Patricia Flórez Nisperuza ......................132Enfoque STEM en la educación en química desde la resolución de problemas............ 165 Mario Javier Primera Navarro, Claudia Patricia Naranjo Zuluaga y Danny Lorduy FlórezGuía de laboratorio mediada por los Phet en el aprendizaje en física............... 200 Julio Manuel Lora Pino, Diana Johana González Blanquicet y Karen Patricia Agudelo ArteagaCapítulo 3. Educación ambiental e interculturalidad............. 230La Cartografía Social desde la ruralidad: un espacio para el reconocimiento de las realidades socioambientales.................................................................................................................................. 231 Daniela Alarcón Solera, Francisco Miguel Portillo Páez y Nabi del Socorro Pérez VásquezEducación ambiental a partir de significados previos sobre el agua en estudiantes escolares ..................................................................................................................................................................................255 Liliana Paola Taborda Miranda, Ana Gabriela Sierra Sánchez, Edith de Jesús Cadavid Velásquez y Gastón Mariano PérezConcepciones ambientales del profesorado y estrategias docentes en la educación ambiental ......................................................................................................................................................................................289 Irian Paola Rodiño Cogollo, Eylen Elena Sánchez Pastrana y Gina Ester Velásquez Aparici

2do Workshop Internacional de Investigación formativa en ciencias para afrontar tiempos de cambio

La presente propuesta de investigación formativa en el contexto de la didáctica de las ciencias naturales, matemáticas y tecnología, tiene el objetivo de convertirse en una estrategia didáctica que desarrollará las capacidades científicas y entrará en tensión con las competencias exigidas por el Ministerio de Educación Nacional (MEN) para la presentación de la prueba saber 11, esta misma profundizará en la búsqueda de respuestas frente al desinterés evidente por el estudio de las ciencias en estudiantes cursando ciclo V de instituciones educativas distritales. Para ello realizaremos una prueba piloto con estudiantes del ciclo V del colegio Japón IED, más específicamente con la participación de aquellos alumnos que cuenten con capacidades y aptitudes científicas para conformar y ser parte del semillero “EduQVersa Junior” del mismo colegio. Lo anterior con el fin de obtener resultados cualitativos y cuantitativos para posteriormente organizar una feria científica, ésta misma pretenderá potencializar el interés y asombro en el estudio de las ciencias por medio de proyectos basados con la metodología STEAM, para ulteriormente ser expuesto el día del campo científico, el Workshop, entre otros eventos de difusión de índole local, nacional e internacional. Con los anteriores objetivos se espera fomentar procesos investigativos iniciales en el campo de las ciencias y buscarán incentivar en general en los estudiantes de ciclo V un mayor interés y continuidad en la formación de su educación superior en el estudio de esta área, siendo una apuesta de focalización que se entrecruza con el componente académico y la consolidación del proyecto de