Jael Lucila Reyes García[a]
Resumen
El aprendizaje de las reacciones de óxido-reducción es fundamental en los cursos de química general, pero suele enseñarse de manera tradicional, lo que dificulta su comprensión por parte del estudiantado. Este trabajo propone una estrategia didáctica basada en el uso de escenas de la popular serie japonesa Dr. Stone en un curso universitario de química general, con el objetivo de facilitar la enseñanza-aprendizaje de las reacciones de óxido-reducción y sus aplicaciones en la vida cotidiana. La metodología consistió en actividades grupales donde los estudiantes observaban escenas del animé que ilustran diversas reacciones redox y respondían preguntas relacionadas con los conceptos científicos involucrados. Los resultados sugieren que esta estrategia aumenta la motivación y la participación del estudiantado, mejora la comprensión de los conceptos redox y permite vincular la teoría con aplicaciones prácticas. La implementación de Dr. Stone como recurso didáctico demuestra que materiales audiovisuales pueden complementar la enseñanza tradicional, haciendo el aprendizaje más significativo y atractivo para los estudiantes de química.
Palabras clave:
óxido-reducción, química, enseñanza, anime, aprendizaje.
Potential of a Popular Japanese TV Series for Teaching Redox Reactions: A Didactic Proposal
Abstract
Learning redox reactions is fundamental in general chemistry courses, yet it is often taught in a traditional manner, which can make comprehension difficult for students. This study proposes a didactic strategy based on using scenes from the popular Japanese series Dr. Stone in a university-level general chemistry course, aiming to facilitate the teaching and learning of redox reactions and their real-life applications. The methodology involved group activities in which students watched anime scenes illustrating various redox reactions and answered questions related to the scientific concepts involved. The results suggest that this strategy increases student motivation and engagement, improves understanding of redox concepts, and allows linking theory with practical applications. Implementing Dr. Stone as a teaching resource demonstrates that audiovisual materials can complement traditional instruction, making learning more meaningful and engaging for chemistry students.
Keywords:
redox reactions, chemistry, teaching, anime, learning.
Las reacciones de oxidación-reducción (habitualmente abreviadas como redox) son un tipo fundamental de reacciones químicas que involucran la transferencia de uno o más electrones de una molécula (o átomo) a otra, generando cambios en los estados de oxidación de los átomos. Este contenido forma parte de los cursos de química general de nivel universitario, ya que es importante en diversos ámbitos, como la electroquímica, la biología, la ciencia ambiental, la ciencia de los materiales, y es fundamental para comprender procesos que ocurren en la vida cotidiana. Sin embargo, la enseñanza-aprendizaje de este contenido presenta diversos problemas, ya que el estudiantado tiene errores conceptuales y considera, a menudo, que en este tipo de reacciones siempre participa el oxígeno (Schmidt, 1997). Además, confunden los términos reducción, agente reductor, oxidación y agente oxidante, y tienen problemas para determinar los números de oxidación de los átomos, especialmente en iones poliatómicos (De Jong, Acampo, Verdonk, 1995). En términos generales, el estudiantado considera que se enseña de forma abstracta y compleja, y que su aprendizaje requiere un gran esfuerzo por su parte (Gómez S., Lavín P., 2016).
Por otro lado, el uso de medios audiovisuales en la enseñanza de la ciencia se ha vuelto cada vez más popular, ya que permite involucrar al estudiantado y promover el aprendizaje significativo de conceptos científicos que pueden resultar difíciles de comprender o, muchas veces, imposibles de observar en la vida real. En particular, las series televisivas animadas japonesas, o animé, han aumentado considerablemente la cantidad de adeptos en todo el mundo, especialmente entre personas jóvenes (Castanheira, 2012), y han sido propuestas como recurso didáctico por varios autores, como Barbosa (2018); Melo (2021); Morais y Maikon Silva (2021); y Torres, Silva, Seixas y Bezerra (2021).
Imagen 1. Portada de Dr. Stone, temporada 1 (2019), dirigida por Shūhei Matsushita y producida por TMS Entertainment. La serie sigue a Senku Ishigami en su empeño por reconstruir la civilización a través de la ciencia tras la petrificación de la humanidad. Crédito: Wikipedia contributors, 2025.
La serie japonesa Dr. Stone es la adaptación de un manga publicado en 2017, escrito por Riichiro Inagaki e ilustrado por Boichi, el cual se estrenó como animé en 2019 (Inagaki, 2018). De manera interesante, este animé incorpora la ciencia como tema central y utiliza animaciones dinámicas para ilustrar conceptos científicos, presentando sus aplicaciones y la importancia que tienen en el desarrollo de la humanidad. La historia se basa en un mundo donde la humanidad ha estado petrificada durante miles de años y presenta a un estudiante de secundaria (Senku), quien es el primero en liberarse de la petrificación y, mediante el uso de reacciones químicas, encuentra la forma de revivir a otros humanos. Usando su amplio conocimiento en ciencia y tecnología, Senku se propone restaurar los progresos científicos que había logrado la humanidad.
A lo largo de la serie, Senku y sus amigos utilizan la ciencia y la tecnología para superar desafíos y obstáculos; así logran obtener pólvora, electricidad y antibióticos, y crean una civilización científica. Este animé destaca la importancia de comprender la química para resolver problemas prácticos y avanzar en el conocimiento científico. Dada la argumentación que presenta esta obra, su implementación en el aula de clases podría ayudar a dar vida a diversos conceptos científicos, haciendo que el aprendizaje de la química sea más agradable y significativo.
Uno de los conceptos presentados son las reacciones de oxidación-reducción, utilizadas para el desarrollo de diversos avances científicos. Por ejemplo, Senku produce ácido nítrico a partir de nitrato de potasio y lo utiliza para la despetrificación y como precursor de otros avances tecnológicos. También utiliza la electrólisis para separar el agua en hidrógeno, el cual usa como combustible, y oxígeno, que es usado para respirar. Además, el protagonista utiliza este conocimiento para crear pólvora negra, mezclando carbón vegetal con nitrato de potasio y azufre en distintas proporciones. Otro ejemplo de aplicación de las reacciones redox es cuando Senku crea una celda electroquímica utilizando electrodos de cobre y zinc, generando electricidad. El protagonista también reduce óxidos de hierro para obtener hierro metálico. Otra aplicación de las reacciones redox es la detección del gas tóxico sulfuro de hidrógeno, el cual se puede encontrar en zonas con actividad volcánica; para ello, utilizan una lanza de plata, ya que cuando ambos entran en contacto se forma sulfuro de plata, que presenta una coloración oscura.
En el presente trabajo, se propone el uso del animé Dr. Stone como herramienta didáctica para la enseñanza de las reacciones redox en un curso de nivel universitario.
¿Cómo influye el uso de escenas del animé Dr. Stone en el aprendizaje de las reacciones redox y la comprensión de sus aplicaciones en la vida cotidiana en un curso universitario de química general?
Mejorar el aprendizaje del contenido sobre reacciones de oxidación-reducción y sus aplicaciones en la vida cotidiana mediante la implementación de escenas del animé Dr. Stone en un curso de química general de nivel universitario.
Se realiza una introducción al contenido de reacciones redox en una clase expositiva participativa. Posteriormente, se lleva a cabo una actividad grupal, en la cual el estudiantado trabaja en grupos de cinco personas y se les asignan selecciones de escenas de la temporada 1 del anime Dr. Stone. Estas fueron presentadas en dos cursos de química general, compuestos por 85 estudiantes cada uno (170 estudiantes en total). Las actividades planteadas se presentan a continuación:
Descripción de la escena: Senku y su equipo necesitan crear pólvora negra para tener una ventaja táctica. Mientras reúnen los materiales necesarios, Senku explica la composición básica de la pólvora: nitrato de potasio (KNO₃), que actúa como agente oxidante; carbón (C), que sirve como combustible; y azufre (S), que ayuda a la ignición y a mantener la combustión. El equipo tritura cuidadosamente los ingredientes, creando una mezcla fina y uniforme. Luego colocan una pequeña cantidad en el suelo para probarla encendiéndola con una chispa, generando una explosión rápida. La reacción química simplificada que ocurre es la siguiente:
2KNO3(s) + 3C(s) +S(s) → K2S(s) + 3CO2(g) + N2(g)
Se proporciona al estudiantado la ecuación de combustión de la pólvora y se les pide que:
Descripción de la escena: la elaboración de una celda electroquímica es un momento clave en el que Senku logra generar electricidad a partir de materiales simples disponibles en la naturaleza. Senku explica que necesitarán un metal que actúe como ánodo y otro como cátodo. Por ello, elige cobre y zinc y los ubica en soluciones que contienen sus respectivos iones, sulfato de cobre (CuSO₄) y sulfato de zinc (ZnSO₄). Las semirreacciones químicas que ocurren son:
Zn(s) → Zn2+(ac) +2e (ánodo)
Cu2+(ac) +2e → Cu(s) (cátodo)
Descripción de la escena: Senku y su equipo lograron obtener una fuente de electricidad mediante la construcción de una batería rudimentaria y generadores manuales. Ahora busca obtener hidrógeno y oxígeno a partir del agua. El objetivo es usar el hidrógeno como combustible y el oxígeno para otros experimentos. Para ello, coloca dos electrodos en un recipiente con agua y los conecta a su fuente de energía eléctrica, que genera corriente continua. Senku explica que, al aplicar electricidad, el agua (H₂O) se descompone en gas oxígeno (O₂) y gas hidrógeno (H₂), que se liberan en los electrodos opuestos. En el cátodo se forman burbujas de hidrógeno debido a la reducción de protones (H⁺) en el agua, mientras que en el ánodo se generan burbujas de oxígeno (O₂) debido a la oxidación del agua. Las semirreacciones químicas son:
2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OH-(ac) (cátodo)
2H2O(l) → O2(g) +4H+(ac) + 4e (ánodo)
6H2O(l) → 2H2(g) + 4OH- + O2(g) + 4H+(ac)
Descripción de la escena: para la obtención de nuevos materiales, Senku lleva a su equipo a recolectar minerales de óxidos de hierro como la hematita (Fe₂O₃). Explica que, para obtener hierro metálico (Fe), necesitan reducirlo, eliminando el oxígeno del mineral. Este proceso requiere altas temperaturas y un agente reductor, que será el carbón (C). La reacción química es:
Fe2O3(s)+3C(s) → 2Fe(s) +3CO(g)
Se proporciona la reacción de reducción de óxido de hierro a hierro metálico utilizando carbono, y se pide al estudiantado:
Descripción de la escena: Senku y su equipo llegan a una fuente geotérmica que emite gases tóxicos, como sulfuro de hidrógeno (H₂S), que tiene un olor característico a huevos podridos. Considerando que el H₂S es mortal en concentraciones altas, Senku decide detectarlo utilizando una lanza de plata. Este método es eficaz, ya que cuando el H₂S entra en contacto con la plata, se forma sulfuro de plata (Ag₂S), un compuesto negro que indica la presencia del gas. En la escena, la lanza se torna negra, indicando peligro inmediato. Senku explica que el H₂S es altamente tóxico y que, aunque su olor se percibe a bajas concentraciones, en concentraciones altas puede inhibir el sentido del olfato, aumentando el riesgo. La reacción química es:
H2S(g) + 2Ag(s) → Ag2S(s) + H2(g)
Al término del contenido se realizó una evaluación sumativa, que, al igual que en semestres anteriores en que se ha dictado este curso, tenía los siguientes objetivos:
Las preguntas realizadas para evaluar el contenido de reacciones redox son diferentes cada semestre, sin embargo, persiguen los siguientes objetivos de aprendizaje:
Determine los estados de oxidación (EO) de los átomos de nitrógeno en todas las moléculas presentadas e indique en cuál de los siguientes pares de moléculas el nitrógeno tiene el mismo estado de oxidación:
a) NO y N₂O
b) N₂O y NO₂
c) NO y NO₂⁻
d) N₂O y NO₃⁻
e) N₂O₃ y NO₂⁻
Determine mediante cálculos si el estaño, Sn(s), puede actuar como agente oxidante del ion níquel, Ni²⁺, en condiciones estándar:
Sn2+(ac) + 2e → Sn(s) - 0,14 V
Ni2+(ac) + 2e → Ni(s) - 0,25 V
Considere las siguientes semirreacciones:
Fe³⁺/Fe²⁺ E° = -0,770 V
I. Ni²⁺/Ni E° = -0,280 V
II. Al³⁺/Al E° = -1,66 V
III. I₂/2I⁻ E° = +0,540 V
IV. Na⁺/Na E° = -2,71 V
a) Indique cuál(es) utilizaría para reducir Fe³⁺ a Fe²⁺ de manera espontánea en condiciones estándar. Justifique su respuesta mediante cálculos.
b) Para la reacción seleccionada en a):
Al final de este contenido se realizó una encuesta anónima y voluntaria para conocer la opinión del estudiantado sobre la utilidad y las posibles deficiencias de esta metodología de enseñanza (Efthimiou y C. J. Llewellyn, 2006). Se utilizó una escala de apreciaciones que abarca un puntaje de 1 (en absoluto desacuerdo) a 5 (totalmente de acuerdo).
Instrucciones: marque la opción que mejor refleje su opinión sobre cada afirmación, usando la siguiente escala:
1 = En absoluto desacuerdo
2 = En desacuerdo
3 = Ni de acuerdo ni en desacuerdo
4 = De acuerdo
5 = Totalmente de acuerdo
1. La nueva estrategia me ha ayudado a entender mejor el contenido.
2. El formato de la estrategia me ha mantenido más comprometido/a en clases.
3. Me siento más motivado/a para participar activamente en las actividades del curso.
4. La estrategia ha sido clara y fácil de seguir.
5. Considero que la nueva estrategia es más efectiva que las metodologías tradicionales usadas anteriormente.
6. El tiempo dedicado a las actividades de la nueva estrategia ha sido adecuado.
7. Estoy satisfecho/a con los resultados obtenidos utilizando esta estrategia.
Además, para conocer la opinión del estudiantado se realizaron las siguientes preguntas abiertas:
1. ¿Qué aspectos de la nueva estrategia didáctica te resultaron más útiles para tu aprendizaje?
2. ¿Qué aspectos de la estrategia didáctica consideras que podrían mejorar?
3. ¿Hubo algún momento en el que te resultó difícil seguir la nueva estrategia didáctica? Si es así, ¿por qué?
4. En tu opinión, ¿qué impacto ha tenido la nueva estrategia didáctica en el ambiente de la clase (motivación, participación, interacción con compañeros/as y profesores/as)?
5) ¿Recomendarías seguir utilizando esta estrategia didáctica en otros cursos? ¿Por qué?
6) ¿Tienes alguna sugerencia o comentario adicional sobre cómo mejorar esta estrategia didáctica?
El contenido de reacciones redox se aborda al finalizar el curso de química general. En semestres anteriores, se enseñaba mediante una clase expositiva participativa, utilizando PowerPoint como material de apoyo. Además, los estudiantes realizaban un práctico de laboratorio en el que elaboraban una celda electroquímica utilizando electrodos de zinc y cobre, y evaluaban el efecto de la concentración y la temperatura en el voltaje obtenido.
Buscando mejorar el aprendizaje de este contenido y motivar al estudiantado, se implementó una metodología basada en el animé Dr. Stone en las aulas. Esta consistió en una actividad grupal, en la que el estudiantado se reunía en grupos de cinco y, luego de ver una cápsula con escenas del animé en las que se utilizaban distintas reacciones redox para lograr avances científicos, respondían una serie de preguntas. Los resultados de la implementación se presentan de acuerdo con la evaluación del aprendizaje del contenido y la evaluación de la metodología de enseñanza.
La evaluación del contenido de reacciones de oxidación-reducción se realizó al finalizar la enseñanza, de forma individual mediante una prueba escrita. Los resultados se compararon con los obtenidos en seis cursos de química general de semestres anteriores, con un total de 540 estudiantes, en los que no se utilizó Dr. Stone como estrategia didáctica.
Pregunta 1
Objetivo: Determinar estados de oxidación de distintos átomos.
El 67 % de los estudiantes (360) respondió correctamente. Con Dr. Stone, el 83 % (141) respondió correctamente.
Pregunta 2
Objetivos: Identificar agente reductor y agente oxidante; evaluar la espontaneidad de reacciones químicas en condiciones estándar.
El 58 % de los estudiantes (313) respondió correctamente. Con Dr. Stone, el 91 % (155) respondió correctamente.
Pregunta 3
Objetivos: Evaluar la espontaneidad de reacciones químicas en condiciones estándar y no estándar.
Esta pregunta fue la más desafiante. El 47 % (254) respondió correctamente, mientras que con Dr. Stone el 93 % (158) respondió correctamente.
Tabla 1. Resultados de respuestas correctas a la evaluación del contenido de reacciones redox al utilizar y no utilizar Dr. Stone como herramienta didáctica.
|
Pregunta |
Objetivos evaluados |
Respuestas correctas (sin usar Dr. Stone) |
Respuestas correctas (usando Dr. Stone) |
|
1 |
Determinar estados de oxidación de distintos átomos. |
67% (360) |
83% (141) |
|
2 |
Identificar agente reductor y agente oxidante. Evaluar la espontaneidad de reacciones químicas en condiciones estándar. |
58% (313) |
91% (155) |
|
3 |
Determinar potenciales redox de distintas reacciones en condiciones estándar y no estándar. |
47% (254) |
93% (158) |
El uso de esta metodología aumentó considerablemente la cantidad de estudiantes que respondieron correctamente todas las preguntas. Al igual que en semestres anteriores, las preguntas más difíciles fueron la 2 y la 3.
Finalmente, se realizó una encuesta para medir la satisfacción de los estudiantes con esta herramienta didáctica y sus observaciones respecto a la elección del animé y las características del curso.
La implementación de Dr. Stone en las clases de química generó un aumento del interés por el aprendizaje. Los estudiantes que no conocían la obra declararon haber visto con entusiasmo la totalidad de los capítulos del animé y muchos también leyeron el manga completo.
Para conocer la opinión de los estudiantes sobre esta metodología, se efectuó una encuesta anónima y voluntaria al final de la asignatura. La escala fue de 1 (“en absoluto desacuerdo”) a 5 (“totalmente de acuerdo”). Las respuestas positivas se situaron en un intervalo igual o mayor a 4. Los aspectos evaluados fueron:
1. La nueva estrategia me ha ayudado a entender mejor el contenido.
2. El formato de la estrategia me ha mantenido más comprometido/a en clase.
3. Me siento más motivado/a para participar activamente en las actividades del curso.
4. La estrategia ha sido clara y fácil de seguir.
5. Considero que la nueva estrategia es más efectiva que las metodologías tradicionales usadas anteriormente.
6. El tiempo dedicado a las actividades de la nueva estrategia ha sido adecuado.
7. Estoy satisfecho/a con los resultados obtenidos utilizando esta estrategia.
El 100 % del estudiantado respondió la encuesta, indicando puntuaciones de 5 en todos los ítems.
1. ¿Qué aspectos de la nueva estrategia didáctica te resultaron más útiles para tu aprendizaje?
2. ¿Qué aspectos de la estrategia consideras que podrían mejorar?
3. ¿Hubo algún momento en el que te resultó difícil seguir la nueva estrategia? Si es así, ¿por qué?
4. En tu opinión, ¿qué impacto ha tenido la nueva estrategia en el ambiente de la clase (motivación, participación, interacción con compañeros y profesores)?
Las respuestas reflejan una mayor motivación por aprender química y valoran conocer las aplicaciones de las reacciones de óxido-reducción en la vida cotidiana. Esto contribuyó a un mayor aprendizaje del contenido y a un aumento de respuestas correctas en la prueba escrita. Además, ayudó a cambiar la percepción de que la química es una asignatura dura, aburrida y alejada de la vida cotidiana.
En la encuesta docente final, algunos estudiantes destacaron la utilidad de aprender química con este recurso audiovisual:
La implementación de escenas del animé Dr. Stone (temporada 1) para la enseñanza de reacciones de óxido-reducción en cursos de química general a nivel universitario tuvo un impacto positivo en las calificaciones obtenidas por los estudiantes, asociado principalmente a la motivación en el aprendizaje, haciendo que el aprendizaje de la química fuera más agradable y significativo. Además, el estudiantado valoró de forma positiva la implementación de esta metodología, lo cual fue mencionado tanto en la encuesta realizada al finalizar la unidad como en la encuesta docente, enfocada en evaluar la totalidad del curso.
Castanheira, I. de C., et al. (2012). Comunidade de fãs e formas de expressão online: A indústria do anime e manga japonês na internet (Tese de doutorado). Departamento de Sociologia, Instituto Universitário de Lisboa. http://hdl.handle.net/10071/5102
Barbosa, M. S. (2018). Os Cavaleiros do Zodíaco - O anime como material didático para o ensino de história (Monografia de graduação). Departamento de História, Universidade Federal de Sergipe. https://www.ri.ufs.br/bitstream/riufs/9554/2/Marquele_Santos_Barbosa.pdf
De Jong, O., Acampo, J., y Verdonk, A. (1995). Problems in teaching the topic of redox reactions: Actions and conceptions of chemistry teachers. Journal of Research in Science Teaching, 32(10), 1097–1110. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/tea.3660321008
Efthimiou, C. J., y Llewellyn, R. A. (2006). Avatars of Hollywood in physical science. The Physics Teacher, 44, 28–33. https://pubs.aip.org/aapt/pte/article/44/1/28/274170/Avatars-of-Hollywood-in-Physical-Science
Gómez Salgado, B., y Lavín Puente, C. (2016). Enseñanza-aprendizaje de la electroquímica con analogías: Una experiencia en el aula. Revista Educación Química, 29, 189–206. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5772486
Inagaki, R. (2018). Dr. Stone: Mundo de piedra 1. Panini. https://tiendapanini.cl/dr-stone-n1
Melo, I. V. da S. (2021). O anime Dr. Stone e as TIC’s como aliados no ensino de ciências nos anos finais do Ensino Fundamental. Revista Na Raíz, 17, 453–472.
Morais, F., y Silva, M. A. L. da. (2021). Mangá e anime no ensino das Artes Visuais: O desenho nipônico como ferramenta didática de formación personal e social. Caderno Intersaberes, 10(24), 123–132. https://www.cadernosuninter.com/index.php/intersaberes/article/view/1698
Schmidt, H.-J. (1997). Students’ misconceptions – Looking for a pattern. Science Education, 81(2), 123–135. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/%28SICI%291098-237X%28199704%2981%3A2%3C123%3A%3AAID-SCE1%3E3.0.CO%3B2-H
Torres, C. I. O., Silva, C. D. D., Seixas, N. R. M., Bezerra, P. D. F., y Almeida, L. M. (2021). Uso do anime Hataraku Saibou (Cells at Work!) numa proposta metodológica para o ensino de biología. Revista Eletrônica Ludus Scientiae, 5(1), 65–79. https://revistas.unila.edu.br/relus/article/view/2835/2833
Wikipedia contributors. (2025, 11 enero). Dr. Stone season 1. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Dr._Stone_season_1#/media/File:Dr_Stone_Disc_Vol_1.jpg
Recepción: 2024-09-27. Aceptación: 2025-06-10.
Cómo citar:
Reyes García, J. L. (2025, octubre-diciembre). Potencialidades de una popular serie televisiva japonesa para la enseñanza de reacciones de óxido-reducción: una propuesta didáctica. Educación Química, 36(4). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2025.4.89714.
[a] Pontificia Universidad Católica Chile, Chile.