formación universitaria-vol. 2 nº2-2009, p.: 9-16
Artigos
Expresión de conceptos químicos por linguaxe significativa
Expresión de conceptos químicos mediante linguaxe Signante
i. Galache e P. Pérez
Universidade de Málaga, Facultade de Ciencias da Educación, Área de Química Inorgánica, Campus Universitario de Teatinos, 29071 Málaga-España (correo electrónico: [email protected])
Resumo
O obxectivo deste traballo é fomentar o uso de linguaxe significativa para definir conceptos químicos nos estudantes universitarios. É probada unha metodoloxía activa e participativa, que consta de enquisas iniciais, exposición de clase dos aspectos fundamentais, traballo persoal, debate e aclaración de conceptos. Exploráronse dous temas: establecer a diferenza entre elementos e compostos eo comportamento diferente dos elementos metálicos e non metálicos. Atópase na exposición dos resultados experimentais e da elaboración de unidades didácticas unha maior precisión no uso da linguaxe química e unha exposición motivada do comportamento das sustancias. Conclúese que a metodoloxía é válida, xa que os estudantes están activamente implicados no proceso de aprendizaxe e valoran positivamente a experiencia.
Palabras clave: Química docente, linguaxe significativa, conceptos químicos, técnicas de ensino
Resumo
O obxectivo deste estudo foi promover entre os estudantes universitarios o uso do idioma de sincronización para definir conceptos químicos. Unha metodoloxía activa e participativa que enquisas inicial, exposición de clases de conceptos fundamentais, persoal de traballo, debate e aclaración de conceptos, foi probado. Exploráronse dous temas: a definición de diferenzas entre elementos e compostos e os diferentes comportamentos entre elementos metálicos e non metálicos. A exposición dos resultados experimentais e o desenvolvemento das unidades didácticas revelou que a maior precisión foi establecida no uso de linguas químicas, así como a produción de exposición razoada sobre o comportamento das sustancias. Concluíu que a metodoloxía é válida xa que os estudantes participaron activamente no proceso de aprendizaxe e positivamente valoraron a experiencia.
Palabras clave: docencia química, linguaxe de sincronización, conceptos químicos, técnicas de ensino
Nota : Este artigo é tomado da “información tecnolóxica” (ISSN 0716-8756), vol. 12 (2), 69-74 (2001)
Introdución
As experiencias de innovación educativa realizadas durante estes anos permitiron detectar o uso inadecuado polos alumnos da lingua química Non responde ao coñecemento que deben ter. Entón, cando pregunta o que é mesturas e pídese por exemplo, atopamos respostas como esta: “A auga é unha mestura de dous elementos, hidróxeno e osíxeno. No seu estado puro considérase homoxéneo, porque é estable” (Pérez e Galache, 1998). Utilizar indiscriminadamente termos como: mesturar, combinar, elemento, composto.
Esta e outras experiencias similares (Pérez e Galache, 1995, Branco, 1995) motivaron este traballo que intente acadar unha importante aprendizaxe da química. Isto implica que: “só se pode dar unha definición despois de asegurar a comprensión dos termos que se usan nel” (Borese, 1998). A cuestión do significado eo papel de definición é un problema de gran interese e importancia: a natureza convencional da definición fai que sexa moito máis significativa cando se coñezan máis os seus límites de validez, é dicir, máis se sabe que o suxeito é Ser tratado.
Lucas (1993), suscita a necesidade de que ten a investigación para buscar novas respostas a preguntas antigas: por que ensinar a ciencia? Que ciencia ensinar? Como ensinar as ciencias dun xeito máis eficaz? Estes problemas suxiren que buscan correlacións entre: o papel do profesor – ideas dos alumnos – Natureza da ciencia a transmitir.
Nesta experiencia, a lingua é intentar a capacidade efectiva de recepción e comprensión de os estudantes. Para iso, tiveron en conta as contribucións previas de Bell e Freyberg (1991); Cassels e Johnstone (1983); Llorens (1988) e Parker (1992).
Ao delimitar o campo dalgunha forma, é usado para o estudo de produtos químicos, metais e non metálicos e utilízase unha metodoloxía activa.
Como obxectivos xerais deste estudo, indícase: a) Innovar a práctica docente; b) Participación activa do alumno na súa propia aprendizaxe; c) Crear unha ponte entre a linguaxe química e os que traen aos alumnos, para facilitar o proceso de aprendizaxe; d) Coñecer o uso e o significado dos conceptos químicos; e) diferenciar elementos de compostos e poder definirlles; f) Estudar as propiedades dos metais e os non metais e relacionalos coa súa configuración electrónica; g) Comprobar experimentalmente algunhas propiedades metálicas e non metálicas; h) espertar a curiosidade do alumno pola utilidade e aplicación dos materiais que o rodean.
O traballo actual realizouse durante o curso de 1998/99, nos dous Seventies e cos estudantes correspondentes. O alcance está dirixido a uns 600 alumnos, distribuídos do seguinte xeito:
1. Estudantes do Diploma de Mestre, Facultade de Ciencias da Educación.
2. Estudantes do 1º da Licenciatura en Química, Facultade de Ciencias.
3. Estudantes de Química do Medio Ambiente, Facultade de Ciencias da Educación.
Tendo en conta os obxectivos expostos, unha metodoloxía activa e participativa é probada coa seguinte secuencia:
1) Inicio da experiencia cunha enquisa que nos permite detectar se os alumnos usan un idioma químico correcto para referirse a determinados conceptos e se saben o significado dalgúns termos.
2) Exposición na clase de aspectos fundamentais , así como a aproximación ao enfoque e á metodoloxía a seguir.
3) traballo persoal que axuda aos alumnos a afondar o coñecemento dos diferentes elementos eo seu comportamento químico. Facer: experiencias de laboratorio; traballo bibliográfico e campo; Eles elaboran unidades didácticas. Debate e aclarar conceptos.
Resultados e discusión
A experiencia comezou cunha enquisa que permite coñecer o uso da terminoloxía química por parte dos alumnos. Os cuestionarios son similares, aínda que con un ton diferente, segundo o nivel que se presunta, cada grupo debería ter.
Enquisa inicial
1. Os alumnos do 1º do Diploma Mestrado Elemental preséntanse cun cuestionario no que se tivo en conta que, a xulgar pola experiencia dos cursos anteriores, o seu coñecemento da química é bastante baixo, desde aquí que as preguntas son máis sinxelas e Útil para a súa orientación profesional como profesores. Solicítase clasificar unha serie de substancias en: i) Elementos e compostos. Ii) metais e non metais. III) Indique tres características dos metais. IV) Informar de tres metais para uso industrial. V) indican tres elementos importantes non metálicos para a súa utilidade.
Os resultados expresados en% preséntanse na Figura 1. Como se pode ver, as respostas dos elementos I e II apenas diferenzas das do medio ambiente grupo químico.
i. O 68% clasifica elementos e compostos.
II. Metais e non metais, identificalos nun 45%.
III. Eles só saben como sinalar as características dos metais 3%.
iv. Metais de aplicación industrial, 22%.
v. Non saben que non son importantes metais para a súa utilidade do 6%.
|
|
|
|
|
Fig. 1: alumnos de química primaria |
fig. 2: 1º alumnos químicos |
2. En canto aos 1 º alumno do título de bacharelato químico, no pretest é incidente no razoamento das respostas. É dicir, non só se solicitan que clasifiquen, senón tamén que definen e explican algúns conceptos. Pídeselles que clasifiquen unha serie de substancias en: i) Elementos e compostos. Ii) metais e non metais. III) Definir: elemento e composto. IV) Explique por que o xofre é un elemento e metano un composto. V) Explicar por que o cobre é un metal e xofre sen metal. Os resultados pódense observar na Figura 2. Pódese observar:
I e II. As respostas aos dous primeiros elementos, con éxitos de 80 e 90%, son superiores aos outros grupos.
III. No terceiro, pídese unha definición de elemento e composto. O 58% responde correctamente.
iv. A sala “Por que o xofre é un elemento e metano un composto” responde correctamente o 58%.
v. O quinto “Por que o xofre é un metal non metálico e un metal”. Respostas correctas, 12%.
3.Os grupos de química do medio ambiente 3º curso, caracterízanse pola diversidade do seu currículo, xa que algúns proceden de diferentes especialidades do Diploma de Mestre e outros optaron por iso, como unha configuración gratuíta, desde varios graos.
Están interesados en profundar este asunto e ten en conta esta motivación ao realizar o pretest. Pedíronlle que clasifique unha serie de substancias en: i) Elementos e compostos. Ii) metais e non metais. III) Indique algún elemento que consideran prexudicial para o medio ambiente. IV) Escriba tres substancias que están no aire e son importantes para a súa utilidade. V) Enumerar tres temas que interesan, desde o punto de vista químico, para afondar o seu coñecemento.
Na Figura 3 obsérvase que:
I e II. Os dous primeiros elementos, coinciden prácticamente cos resultados do grupo primario.
Fig. 3: Estudantes de química do medio ambiente
III. O terceiro “elementos nocivos” responde correctamente nun 15%.
iv. Os cuartos “elementos de aire importantes para a súa utilidade” responden un 17%.
v. A quinta pregunta, non tabulada, revelou que se interesan principalmente polos temas que se preocupan hoxe en relación con:
a) Destacación da atmosfera: “Ozono, choiva ácida,” efecto invernadoiro “, etc. ..
b) Contaminación de auga: as súas causas e depuración del.
c) residuos sólidos e reciclados.
temas que foron estudados na clase e foron obxecto de traballo persoal.
Aínda que entre os tres grupos non pretendía establecer un paralelismo total, a verdade é que non hai unha gran diferenza nas respostas aos dous primeiros elementos que son comparables.
é sorprendente que os alumnos do grao de bacharelato químico non sexan capaces de xustificar por que un elemento é metal ou non metal. Quizais unha razón é o feito de que nesta licenciatura non hai ” Numer Clausus “e, polo tanto, o nivel de química é inferior ao esperado.
Tendo en conta os resultados que pode ver a importancia de insistir no traballo persoal e de equipo (experiencias de laboratorio, temas sinxelos, traballos de campo e bibliografía) sobre o uso correcto da terminoloxía xa que a linguaxe química ten un significado. É dicir que a afirmación de que un elemento é metal ou non metal non é algo abstracto, pero ten un significado específico e que a diferenza de propiedades entre eles é importante non só para os produtos químicos, senón que explica o comportamento das sustancias comúns . que vemos e usemos cada día, precisamente porque teñen propiedades íntimamente relacionadas coa súa estrutura.
conséguese, por exemplo, que os alumnos interpretan que o sal común, a NACL está formada por ións positivos de sodio e por iones de cloro negativos, unidos formando unha rede cristalina na que o CL e NA alternan nunha proporción 1: 1, ea diferenza da molécula de osíxeno e da conexión que ocorre entre os seus dous átomos.
Para iso foi necesario saber cal é a configuración electrónica dos átomos e aprenderon a interpretala desde o ordenamento dos elementos da táboa periódica. Obxectivo perseguido na realización do traballo.
Traballo persoal e equipamento
– As experiencias de laboratorio seleccionadas son accesibles, especialmente a formación e reforzar e motivar o estudo. A teoría ea práctica están coordinadas. Así:
observaron o aspecto físico dos metais e os non metais.
comprobaron algunhas propiedades químicas: a) Metais activos e metais nobres contra ácidos, b) Redución de oxidación de Metais, c) Experiencias con xofre e carbono.
prepararon as disolucións de sales e identifican anións e cationes por electrólise. Así aprende o comportamento dos iones, o que significan e que papel teñen o cátodo e ánodo.
solicítase que os resultados experimentais sexan formulados con precisión química.
– foron realizado fóra de campo que lles permite analizar o uso axeitado da linguaxe química:
Dous grupos de alumnos realizan análise de libros de texto do segundo ciclo primario e que (Educación secundaria obrigatoria), para ver como e cando introducen O tema metais e non metais. Eles comentan:
“Apenas falan dalgúns metais (ferro, aluminio, mercurio) e non metais (osíxeno, carbono), pero en ningún caso é a diferenza de comportamento entre metais e non metais” .
Dous outros grupos pasan un cuestionario a colegas de diferentes cursos e facultades. Eles sinalan que:
“45% das respostas identifica a auga destilada e a sal común como unha mestura”.
“Aproximadamente o 40% afirma que o neón eo xofre son metais e para o 52% de sodio é un non metal”.
“O 47% afirma que é correcto dicir isto A auga é unha mestura de hidróxeno e osíxeno e un 70% cren que o ferro é un mineral “.
Algúns usan indistintamente metal / mineral e comentario:
” Para nós a análise destes resultados Fíxonos caer na conta dos erros conceptuais e de vocabulario que temos, para referirse a certos conceptos. “
Outros afirman:
” Custa pasar e clasificar os resultados de O cuestionario, pero aprendemos a diferenciar e definir, saber que o aire é unha mestura e coñecer os seus compoñentes. En definitiva, foi positivo para levar a cabo este traballo para coñecer a química dos nosos colegas e tamén a nosa “.
Un grupo de estudantes de 3º alumno “Entrevista de estudantes de estudantes do curso do curso de orientación universitaria de diferentes institutos e indicar:
“o 50% dos alumnos confunden metais e non metais. Así, clasifican o boro e o calcio como non metálico e hidróxeno como un compoñente de elemento fundamental do aire “.
Finalmente, os que pasan o cuestionario a estudantes de ciencia, letras e tecnolóxicas, establecen unha comparación:
“Non vemos normal que os estudantes de carreiras de ciencia confundan os metais e non os metais, quizais porque responderon á enquisa sen prestar moita atención. Tampouco agradecemos unha gran cantidade de diferenzas entre os estudantes de ciencia e técnicas coas de letras, quizais porque estes conceptos, cando se aprenden na escola, esquecen, porque non se aplican nin se usan na vida cotiá ou porque na escola i Non sei que axuda a manter a observación e a realización das experiencias non se insisten no que significan. “
– Nas obras bibliográficas realizadas en torno ao tema do estudo, profundou e expostos ao seu Aspectos do compañeiro:
Descubrimento e historia dos elementos químicos.
O sistema periódico e as propiedades periódicas dos elementos.
Propiedades xerais dos metais e non -Metals.
Estudo dalgúns non metais importantes: osíxeno, nitróxeno, carbono, etc.
Metais nobres e as súas propiedades.
Metalurxia dalgúns máis metais importantes.
O estudo da historia permite coñecer os marcos teóricos que se utilizaron para interpretar os fenómenos e Para servir como ferramenta para aprender algúns conceptos.
No traballo de Galache et al. (1991), considerouse que o visón histórico pode axudar a comprender as dificultades que se atopan finxindo a introdución do concepto “ión”.
É moi interesante achegarse á figura de Faraday, ao seu traballo e á súa correspondencia (CAMAÑO ET A., 1987). É, por suposto, un modelo do científico do século XIX. El introduciu unha terminoloxía que aínda se usa na actualidade: electrólise, electrólitos, electrodos, ánodo, cátodo, anión, ción, ión, etc. Afirmou por primeira vez que os iones cobran partículas eléctricas que transportan electricidade. El atendeu moito o seu vocabulario científico, o que lle permitiu interpretar numerosos fenómenos e presentalo á crítica de varios colegas revisándoo e contrastarlle repetidamente. Escribe Faraday a Whewell (Pearce, 1971): “Estou buscando algúns nomes para expresar as miñas experiencias en electricidade”. Noutro momento di: “Estou satisfeito con estes termos, pero non con outros que usei.”
Esta forma de proceder desde Faraday, a meticulosa precisa, corrobora a importancia da linguaxe científica. Chama a atención sobre a súa preocupación porque “escolares” pode lembrar estes termos con facilidade e aparece nunha das súas cartas unha preocupación didáctica: que o termo é fácil de ler, claro, preciso, para establecer relacións (anón-anión, cátodo) .
Foi motivando aos alumnos o interese e esforzo dun gran científico por usar unha terminoloxía adecuada. Como foi revelado, ao desenvolver unidades didácticas dirixidas a nenos do segundo ciclo de educación primaria, xa que teñen coidado coa linguaxe química.
– Ao final desta experiencia, verifícase que a maioría dos alumnos veñen a interpretar:
Por que certos elementos do sistema periódico son metais.
Que Caracterizar os metais.
Cales son os electróns de Valencia.
Por que os metais dan iones positivos.
Como se unen os átomos nos metais.
Por que teñen brillo metálico, son bos condutores de calor e electricidade.
Tamén poden explicar:
Por que os átomos non metálicos fórmanse entre eles moléculas.
Por que teñen ións negativos,
Por que non conducir a corrente eléctrica,
Como se unen cos iones positivos para dar compostos cristalinos iónicos.
Con todo, as lagoas permanecen e sorprendentes que algúns estudantes afirman que “o neón é un metal porque ten a súa capa de valencia completa” e ao mesmo tempo indica como características dos metais “facilitar a ceder electróns”.
Esta inconsistencia e inconsistencia que se perciben non debe ser estraño se ten en conta que o químico usa a lóxica e os criterios científicos, que se considera “correcto” e, en moitos casos, diferentes aos que utilizan os alumnos .. Black and Simon (1992), refírense a isto co símil das “dúas illas” eo papel do profesor como as “Bridges de construción entre eles”.
Conclusións
a partir de Os resultados obtidos, conclúese que:
1. Foi posible avanzar na comprensión dos conceptos químicos e na adquisición da linguaxe científica adecuada.
2. Foi alcanzado para diferenciarse razoablemente cales son os metais e os non metais, así como as súas propiedades características.
3. O interese polos materiais que os rodean foron espertados nos estudantes.
4. As respostas ás preguntas das probas escritas foron amplas, razoadas e explícitas, así como a pregunta:
“Por que o xofre é un metal e un metal de cobre”, responden: “Porque o xofre ten configuración electrónica 3S2P4, pertence ao grupo 16, pode aceptar electróns e falta de brillo. cobre con configuración 3D104S1, electróns cede, ten brillo metálico e dirixir a corrente de enerxía e calor “.
5. Os estudantes están activamente implicados no proceso de aprendizaxe e superaron as probas escritas sen dificultade. O resultado académico foi bo e valoraron positivamente a experiencia.
6. A metodoloxía utilizada é válida, pero require tempo e dedicación.
Referencias
Bell, B. e Freyberg; “Idioma en clase de ciencia” na aprendizaxe da ciencia dos estudantes, de Osborne, R. e Freyberg, P. (EDS.) Madrid. Narcea (1991).
Negro, P. e S. Simon; “Progresión na aprendizaxe científica”. Investigación en Ciencia Educación: 22, 45-54 (1992).
branco, a.; “Estudo das concepcións dos alumnos sobre algúns aspectos das solucións e os factores que lles inflúen”. Tese de doutoramento publicado en microfiche. Universidade de Málaga (1995).
Borese, a.; “Docencia, lingua, aprendizaxe significativa: o caso da química” en didáctica da ciencia e transversalidade. Edita Universidad Málaga (1998).
CAMAÑO, A., C. Maestre, C. Major e T. Ventura; “Historia da química: unha ferramenta útil para aprender conceptos químicos”. Docencia da Ciencia: Extra, 161-162 (1987).
Cassels, J. e A. Johnstone; “O significado das palabras eo ensino da química,” Educación en Química, xaneiro, pp.10-11 (1983).
Galache López, M.I., E. Camacho DOMÍUEZ e A. RODRÍGUEZ GARCÍA; “Orixe histórica do termo ión”. Docencia da Ciencia: 9 (2), 187-192 (1991).
llorens, j.; “Aprender a química e exemplo de linguaxe”. Docencia da Ciencia: 7 (2), 195-197 (1988).
Lucas, a.; “Acondicionadores do currículo e contribucións á práctica da educación científica” en Palacios, C; Ansoleaga, D. e Ajo, A.; (EDS), dez anos de investigación e innovación na ciencia docente. Madrid. CIDE (1993).
parker, l.: “Idioma en educación científica: implicación para profesores”. The Australian Science Professional Diario: 38 (2), 111-119 (1992).
Pearce, l.; A correspondencia seleccionada de Michael Faraday. (Ed. Por L. Pearce Willians. A institución real de Gran Bretaña. University Press. Cambridge) (1971).
Pérez Miranda, P. E I. Galache López; “Unha experiencia para mellorar o proceso de ensino-aprendizaxe do concepto de base ácido” na innovación educativa da Universidade de Málaga. Málaga. Universidade de publicacións de xeo e servizo (1995).
Pérez Miranda, P. E I. Galache López; “Ensaios dun método activo para o coñecemento da materia eo seu comportamento” para promover a calidade do ensino universitario de Tobet Hurtado, J.C. E outros, Málaga. Universidade de publicacións de xeo e servizo (1998).