Educación Química

Editorial Vol. 32. Núm. 2. 2024

Aurora Ramos Mejía — 2024-04-12

Aportes latinoamericanos al proceso de aprendizaje dentro del laboratorio de pregrado

Rubén Ignacio Arancibia-Olivares — 2024-04-12

El laboratorio es parte fundamental en los cursos de química debido a su capacidad de articular ambientes únicos de aprendizaje. A pesar de ello, se reportan cuestionamientos asociados a la falta de evidencia empírica que demuestren sus efectos en el aprendizaje. Con la finalidad de contribuir a esta brecha, se reporta una revisión bibliográfica enfocada en los aportes de autores afiliados a instituciones latinoamericanas respecto al aprendizaje en el laboratorio de química para nivel universitario. Se identificaron 80 artículos, los cuales destacan por ser escritos principalmente por autores brasileños (43%), mayormente en inglés (83%) y principalmente en el Journal of Chemical Education (61%). Estos documentos se caracterizan por ser innovaciones curriculares (91%) con un enfoque disciplinar y presentar intencionalidades pedagógicas y metodologías para la evaluación del aprendizaje diversas y no articuladas. Estos resultados muestran que los aportes latinoamericanos están centrados en el contenido disciplinar, lo cual da espacio a nuevas investigaciones centradas en otros aspectos del aprendizaje en el laboratorio. Finalmente, es recomendable que los investigadores puedan especificar en sus publicaciones aspectos como los objetivos de sus propuestas de laboratorio, las bases teóricas con las cuales se establece el aprendizaje y los instrumentos empleados para su medición.

Los estrógenos también podrían ser una alternativa antioxidante

Manuel Eusebio Medina López — 2024-04-12

En este artículo de divulgación se presenta información sobre las especies reactivas de oxígeno, el estrés oxidativo y su relación con un gran número de enfermedades ampliamente distribuidas. Además, se muestra que los estrógenos son moléculas endógenas de gran importancia para el organismo, ya que participan en un gran número de funciones biológicas. En este artículo se muestran los mecanismos de reacción de la transferencia electrónica simple (SET), la formación del aducto radical (RAF) y la transferencia de hidrógeno (HT) de los estrógenos con el radical hidroperoxilo, para que pueda aplicarse como ejemplo en el tema de radicales libres de la clase de química orgánica. Se discute la actividad antioxidante de los estrógenos en el organismo y se muestran los principales mecanismos de reacción involucrados con esta capacidad, de esta forma se concluye con la importancia de la capacidad antioxidante de los estrógenos frente a la actividad observada en otros antioxidantes naturales.

Mejora sostenible en el proceso de enseñanza-aprendizaje del examen provisional de química de la cocaína

Ederson da Silva Stelato — 2024-04-12

Este artículo, desarrollado a partir de una revisión narrativa de la literatura, tiene como objetivo mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la prueba química provisional para detectar cocaína, guiando el enfoque de los docentes y calificando la formación de los estudiantes en todos los niveles, principalmente en cursos de formación técnica profesional de academias de policía. Se establece el cribado de métodos sostenibles en el ámbito de la justicia y también en el ámbito ambiental del mencionado examen, siguiendo los criterios establecidos: sensibilidad, selectividad, tiempo de ejecución, registro fotográfico y reducción del impacto ambiental. Basándose en el análisis teórico, los métodos más sostenibles fueron: el test de Scott y la cromatografía en capa delgada (TLC), principalmente por su selectividad, con la TLC como resultado más genuino, aunque varía según el sistema de solventes utilizado; y el método inmunocromatográfico, que destaca especialmente por contribuir a reducir el impacto ambiental, sin embargo, como solo se encontró un artículo que probaba la eficacia de este método para este propósito, aún existe duda sobre la eficiencia de la selectividad.

Validación de la ecuación de Nernst y una ecuación que estima la masa de hidróxido de calcio para un determinado pH

Gonzalo Aranguri-LLerena — 2024-04-12

El hidróxido de calcio (Ca(OH)₂) es usado en múltiples aplicaciones industriales y como modificador de pH. El objetivo del presente trabajo fue validar experimentalmente la ecuación de Nernst, usando disoluciones de Ca(OH)₂y desarrollar una sugerencia didáctica para la educación química, que permita encontrar la masa necesaria Ca(OH)₂ que se debe adicionar a un determinado volumen de agua para alcanzar un pH requerido. Análisis de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX) e imagen electrónica de barrido (SEM) se realizaron para caracterizar el Ca(OH)₂. Los resultados de las pruebas a 27,5 °C ± 0,1 °C, muestran que al graficar los valores de pH experimental (pHe), potencial (E) y de conductividad contra las concentraciones de aniones hidroxilos [OH^-] (semilogarítmico), siguen un mismo patrón, afectados por la baja solubilidad de Ca(OH)₂ de tal forma que la última zona de las tres gráficas, tienden a ser paralelas al eje de las concentraciones de los [OH^-]. Se generó la ecuación: E = 369,55 -58,914 pHe; donde 58,914 representa el valor de su pendiente, que equivale al 99,58% de la pendiente teórica de la ecuación de Nernst y se encontró una ecuación, que estima la masa de Ca(OH)₂ que se debe adicionar a un volumen de agua, para alcanzar un pH requerido.

Se dedujo una ecuación; para hallar el peso de Ca(OH)₂, que se adiciona a un determinado volumen de agua, para alcanzar el pH requerido.

La introducción de objetivos SMART en un entorno educativo

Camiel Herman Cornelis Janssen — 2024-04-12

Para establecer objetivos en general, se recomienda adoptar la denominada metodología SMART, acrónimo que al español se traduce como Específico, Medible, Alcanzable, Relevante y con Fecha Límite (Specific, Measurable, Achievable, Relevant and Time-bound en inglés). Su implementación entre el alumnado puede desempeñar un papel formativo en la transición de un entorno educativo a uno industrial. Además, contribuye a ofrecer a los/las estudiantes una visión más clara del contenido de un curso y de su contexto, transparentar su evaluación, ayudar a la identificación de conocimientos adquiridos anteriormente en otros cursos y mejorar la gestión del tiempo. El enfoque por objetivos SMART puede resultar valioso en cursos de los últimos semestres de una carrera que involucren el desarrollo de un proyecto.

Determinación de la constante de Henry de la disolución del CO2 en un refresco dietético

Gerardo Omar Hernández Segura — 2024-04-12

Se propone un experimento, empleando como sistema un refresco de cola dietético comercial, con el fin de determinar la constante de Henry del equilibrio químico de distribución del dióxido de carbono (CO₂) entre las fases gaseosa y acuosa a diferentes temperaturas, de acuerdo con la ecuación química: CO₂ (ac) ⇌ CO₂ (g).

Para este proceso químico se calcularon las siguientes propiedades termodinámicas: ΔH⁰, ΔS⁰, ΔG⁰, ΔU⁰ y ΔA⁰a 298.15 K, y la constante de Henry. Utilizando las propiedades calculadas, se propone explicar la relación matemática entre ellas y su aplicación en la descripción del equilibrio químico del CO₂entre las fases acuosa y gaseosa del sistema. Asimismo, se utilizó la constante de equilibrio para explicar la variación de la solubilidad del CO₂ como función de la temperatura y la presión. Finalmente, se contextualizó la solubilidad del CO₂ en la fase acuosa con las propiedades organolépticas de la bebida y el mantenimiento de la forma del recipiente.

Evaluación multimodal en la enseñanza de la química

Nicole Glock Maceno — 2024-04-12

Este ensayo presenta una reflexión teórica sobre la evaluación para el aprendizaje en química que incorpora múltiples modos semióticos. A través de la teoría de la acción mediada (Wertsch, 1998; Vigotski, 2001), se destaca el despliegue de medios mediacionales y la combinación semiótica en las comprensiones de la evaluación. También se abordan los posibles problemas de las evaluaciones que sólo consideran la semiótica escrita en el ámbito disciplinar químico. Se hace referencia a las aportaciones de la evaluación multimodal en la creación de contextos y actividades significativas para la enseñanza de la química. Se presenta una propuesta de clasificación de los modos semióticos de evaluación considerando las formas de representación y comunicación de la química. Por último, se propone una reflexión teórica de la relación entre la evaluación y los modos semióticos para la incorporación de otras semióticas en el proceso de interpretación de la elaboración de significados.

Aplicabilidad de la realidad aumentada y las ciencias computacionales en el aula de clase

Juan Pablo Betancourt Arango — 2024-04-12

Las nuevas generaciones se han inclinado hacia un mundo de formación y socialización digital donde la educación se ha visto involucrada de manera directa, pues la forma de aprender de los estudiantes ha evolucionado notablemente y está mediada por la integración de tecnologías emergentes. Por lo cual el docente debe implementar nuevas metodologías de enseñanza y articular a ellas dichas tecnologías. De esta forma, se evidencia que el aprendizaje basado en problemas (ABP) y el aprender haciendo (Learning by Doing) como las metodologías más compatibles frente al uso de tecnologías como la realidad aumentada (RA) y las ciencias computacionales (CC) con el fin de incentivar los procesos de enseñanza – aprendizaje frente a conceptos en el área de química en estudiantes de bachillerato, en donde se logra captar en ellos, el interés por aprender la química de una manera innovadora y potencializada a través del uso de la educación 4.0, mejorando las habilidades de resolución de problemas, capacidad de análisis y toma de decisiones, que le servirán al estudiante en un futuro próximo para su desempeño profesional en un mercado laboral globalizado a partir del desarrollo industrial.

Charles Lauth: tintes y otros compuestos

Jaime Wisniak — 2024-04-12

Charles Lauth (1836-1913) fue un químico francés que trabajó la mayor parte de su vida desarrollando nuevos tintes y diferentes porcelanas y cerámicas. A él le debemos la síntesis de los colorantes de anilina violeta de metilo (violeta de París), verde de metilo, negro de anilina y violeta de Lauth (tionina), así como los mejores métodos para aplicarlos a diferentes tipos de textiles. Junto con Edouard Grimaux, desarrollaron métodos para producir aldehídos aromáticos, lo que condujo a la síntesis de la esencia artificial de almendra amarga.

Formación inicial del profesorado: réplica de los experimentos de Eunice Foote (1856)

Tamara Amorín de Abreu — 2024-04-12

Se relata una experiencia sobre Cambio Climático (CC), realizada en el Máster de Profesorado de Ciencias en Formación Inicial de una universidad española. Se reproducen los experimentos de Eunice Newton Foote (1856), precursora de la ciencia climática, y se muestra su importancia crucial para la Historia de la Ciencia. La secuencia didáctica sigue un Ciclo de Aprendizaje de Karplus que busca la metacognición y la autorregulación de los aprendizajes, se contextualiza en la crisis ambiental actual, de origen antropogénico, recogida en informes internacionales. La experiencia de Foote se actualiza al siglo XXI, respecto al marco teórico y a la utilización de tecnologías electrónicas e informáticas. Los resultados muestran satisfacción del alumnado, en relación con el trabajo realizado, los conocimientos adquiridos y también reflexión metacognitiva y mejoras en sus aprendizajes, pero evidencian carencias en su formación inicial, que dificultan su interpretación de los hechos experimentales y el diseño de actividades de aula que impliquen aprendizajes significativos.

Gamificación para química analítica: un cuarto de escape digital

Norma Ruth López Santiago — 2024-04-12

En este trabajo se aplicó como estrategia didáctica gamificada un Cuarto de escape digital, con el propósito de activar la metacognición de los conocimientos teóricos y metodológicos construidos en las materias química analítica, y que son necesarios para la construcción de conocimiento del desarrollo y validación de métodos analíticos. El Cuarto de escape se nombró La Máquina del tiempo, se compone de cinco épocas del pasado, cada una con diferentes ítems sobre el tema correspondiente: I. Material de laboratorio, II. Buenas prácticas de laboratorio, III. Técnicas analíticas, IV. Química Analítica, V. Curvas de calibración. Para avanzar en cada época se deben contestar correctamente todas las preguntas de cada sección para obtener al final uno de los dígitos que componen la clave secreta para desbloquear el Futuro. La actividad fue evaluada por los estudiantes a través de una encuesta mixta (tipo Likert y preguntas abiertas). La mayoría indicó que la actividad y les permitió recordar lo que sabían o habían visto en cursos anteriores, es decir si activó su metacognición, lo cual se confirma con el hecho de que todos los estudiantes lograron obtener la clave para desbloquear el Futuro, y lo hicieron de forma divertida. Los seres humanos nos encontramos intrínsecamente motivados cuando tenemos interés, curiosidad y encontramos un cierto gusto en aprender, así el Cuarto de escape fue una estrategia de aprendizaje que favorece la motivación y promueve un mayor compromiso de los educandos con el aprendizaje de esta forma, se procura el aprovechamiento de contenidos, involucrando de forma directa la participación del alumnado.

El escape room se nombró La Máquina del tiempo, se compone de cinco épocas del pasado, cada una con diferentes ítems sobre el tema correspondiente: I. Material de laboratorio, II. Buenas prácticas de laboratorio, III. Técnicas analíticas, IV. Química Analítica, V. Curvas de calibración. Para avanzar en cada época se deben contestar correctamente todas las preguntas de cada sección para obtener al final uno de los dígitos que componen la clave secreta para desbloquear el Futuro.

La actividad fue evaluada por los estudiantes a través de una encuesta mixta (tipo Likert y preguntas abiertas). La mayoría de los estudiantes indicó que el escape room les permitió recordar lo que sabían o habían visto en curso anteriores, es decir si activó su metacognición, lo cual se confirma con el hecho de que todos los estudiantes lograron obtener la clave para desbloquear el Futuro, y lo hicieron de forma divertida. Los seres humanos nos encontramos intrínsecamente motivados cuando tenemos interés, curiosidad y encontramos un cierto gusto en aprender, así el escape room fue una estrategia de aprendizaje que favorece la motivación y promueve un mayor compromiso de los educandos con el aprendizaje de esta forma, se procura el aprovechamiento de contenidos, involucrando de forma directa la participación del alumnado.

Implementación de una secuencia didáctica a distancia para cuantificación de almidón en alimentos por espectrofotometría

Miguel Ángel Hernández Valdepeña — 2024-04-12

Las asignaturas experimentales en Química permiten a los estudiantes consolidar y aplicar conceptos teóricos mientras desarrollan competencias y habilidades básicas para su formación, como el uso de equipo e instrumental y la capacidad para resolver problemas. Ante la posibilidad de que ocurran situaciones que limiten la ejecución de prácticas de laboratorio de manera presencial, es importante contar con herramientas docentes para llevar a cabo sesiones experimentales en casa. En este trabajo se analiza la implementación de una secuencia didáctica experimental a distancia que se aplicó a estudiantes del Laboratorio de Alimentos I, en la que, con fundamento en técnicas iodométricas, se cuantifica el contenido de almidón en alimentos; obteniendo una curva patrón y utilizando una aplicación de teléfono móvil como espectrofotómetro. Al implementar la secuencia se observó una mejora significativa en la adquisición de conocimientos de los estudiantes al comparar las calificaciones de evaluaciones parciales con las de semestres previos en los que las actividades a distancia fueron sólo teóricas. Por lo que se propone que la secuencia desarrollada es una herramienta útil en contextos de enseñanza a distancia, que cumple con sus objetivos de aprendizaje y permite el desarrollo de las competencias buscadas.

Desarrollo, implementación y evaluación de la plataforma virtual Quimieduca como estrategia didáctica para la enseñanza de la Química en la escuela secundaria

Luis Diego Quesada-Soto — 2024-04-12

La evolución de los procesos de enseñanza-aprendizaje y las tecnologías ha impulsado el uso de herramientas informáticas para apoyar la educación. Su uso en la enseñanza de las ciencias promueve el desarrollo de habilidades científicas y tecnológicas. En el presente trabajo de investigación, se diseñó, implementó y evaluó una plataforma virtual llamada Quimieduca, con recursos y actividades didácticas como estrategia de enseñanza alternativa para la enseñanza secundaria de Química en Costa Rica. Se realizó un diagnóstico inicial para determinar la necesidad y viabilidad de implementar la plataforma. Se seleccionaron cuatro temas clave del Programa de Química del Ministerio de Educación Pública para desarrollar los recursos y actividades didácticas en la plataforma. Se diseñó y programó utilizando la plataforma virtual Edmodo. La plataforma se implementó con estudiantes de décimo año del Colegio Gravilias durante el año escolar 2022. Dos clases (10-3 y 10-4) utilizaron la plataforma Quimieduca, mientras que las otras dos clases (10-1 y 10-2) formaron el grupo de control sin acceso a la herramienta. La efectividad de Quimieduca se evaluó tanto desde la perspectiva de los profesores como a través de los indicadores de logros académicos de los estudiantes. Los profesores calificaron positivamente la plataforma en términos de su forma, contenido y aspectos de diseño. Además, los resultados demostraron que el grupo de estudiantes que utilizó la plataforma obtuvo índices de rendimiento más altos, sugiriendo que el uso de la plataforma facilitó un avance más significativo en el aprendizaje de los indicadores evaluados.

Introducción a la interpretación de Ciclos Catalíticos: una metodología sencilla para estudiantes universitarios de segundo año

Itzel Guerrero-Ríos — 2024-04-12

El conteo de electrones y la regla de los 18 electrones son herramientas importantes para la comunidad académica porque ofrecen información valiosa sobre un compuesto de coordinación, en particular para predecir su estabilidad y reactividad catalítica. En este trabajo, presentamos una metodología algebraica de fácil aplicación basada en el método de conteo covalente que permite al estudiante contar electrones mediante ecuaciones matemáticas. Además, proporciona información adicional sobre el compuesto de coordinación, incluyendo el número de electrones de valencia, el número de coordinación, el estado de oxidación y el número de electrones no enlazantes. A lo largo del manuscrito, mostramos cómo estos cuatro parámetros son útiles para reconocer los pasos elementales en catálisis, y se proporciona un árbol de decisiones para hacerlo. Finalmente, presentamos una metodología para interpretar ciclos catalíticos. Esta actividad se probó con más de 150 estudiantes de la Facultad de Química de la UNAM, con resultados alentadores en cuanto al conocimiento adquirido en el conteo de electrones e interpretación de ciclos catalíticos. Por lo tanto, creemos firmemente que esta estrategia puede ser muy útil para estudiantes universitarios, docentes e investigadores.