La tabla periódica, la química y su enseñanza. Un proyecto de investigación educativa en construcción

Como saben, este es el Año Internacional de la Tabla Periódica. En el bachillerato, aprendí de mi mentora, maestra y doctora Catalina Martí, que todo en esta vida es química. Hoy soy la profesora y me toca enseñar y transmitir la pasión por la química que me transmitió Catalina. Tras las ponencias, me gustaría hablaros de un proyecto que estamos haciendo en nuestro centro educativo (que forma parte de la Fundación Educativa FECIB) bajo el paraguas de un convenio con el Museo de Ciencias Naturales de las Illes Balears para la docencia científica, La química, la periodicidad de las tablas y otros aspectos de esta ciencia de una forma ligeramente diferente a la de hace años.

¿Recuerda palabras y conceptos como valencia, electrón, enlace químico, no metálico, alcalinotérreo, anfógeno, azufre, compuesto binario, aldehído, ácido carboxílico, sistemática o tallo? ¿Eres capaz de definirlo? Ciertamente no, pero ¿te suenan familiares? En muchos casos, son conceptos complejos y abstractos que están lejos de nuestros sentidos. De ahí que sea probable que a día de hoy, si han pasado unos años desde que nos graduamos del bachillerato, no sepamos exactamente qué son y cómo han quedado un simple recuerdo vacío y vago en nuestra memoria.

Pero ¿Cómo me enseñaron todos estos conceptos químicos antes de Catalina?

Si tomamos el ejemplo de la tabla periódica, todavía recuerdo cuando estábamos en el instituto con unos profesores de ESO (de los que tengo un recuerdo espectacular y bueno) recitando esta cadena: Li (Litio), N / A (Sodio), K. (Potasio), Rb (Rubidio), Cs (Cesio), P. (Francio), Ag (Plata), +1. ¡Seguro que muchos de vosotros todavía podéis decirlo con prisa! Lo recuerdo, y no porque sea profesor de química, sino porque tenía un buen entrenador, un entrenador lo llaman ahora. Y es cierto que esto se ha enseñado desde hace tiempo y que todavía se hace hoy (nadie dice que sea malo). Aprender de memoria, aunque parezca anticuado en estos días, es muy útil ya que le brinda la oportunidad de aprender el aprendizaje futuro más adelante. Sin embargo, si lo memorizamos, es posible que realmente no sepamos QUÉ memorizamos exactamente, no lo entendemos. Para algunos jóvenes, y no tanto para otros que ya eran hijos de la CES, el BUP y el COU, incluso los de las nuevas generaciones, enseñar química y formular conexiones era un asunto tedioso.

Maestro, ¿tenemos que seguir enseñando química así, o podría mejorarse el método de enseñanza? ¿Quizás una combinación de ambos es posible?

La didáctica como ciencia implica evaluar los procesos, mecanismos y habilidades que pueden mejorar nuestro aprendizaje, hacer que ese aprendizaje sea más significativo (no lo olvidemos después de dos días) y entendamos los conceptos que los hacen funcionar. Pues bien, un grupo de profesores de secundaria de las Illes Balears está llevando a cabo un proyecto para mejorar la enseñanza de la química del que les voy a hablar ahora.

qué hacemos?

Imagine un método que sea visual y manipulador que le permita aprender las características principales de la tabla periódica sin simplemente memorizarlas “aproximadamente”. Sí, esta mesa que parecía diseñada con la peor de las ideas para frustrar futuros llamamientos y presentar a los estudiantes con dolores de cabeza presentes. Creo que lo primero que me viene a la mente es si este método realmente funciona. Y segundo, ¡desearía tener la suerte de aprender química así! Imagínese si pudiera ver las moléculas, su forma, cómo están compuestas …

Se trata de buscar un método en el que todo encaje, en el que sepamos y sobre todo, encaje al mismo tiempo Entendemos el concepto de valencia (lo importante que es para el profesor de química saber que todo lo demás está detrás de él), su relación con el grupo de la tabla periódica, las posibilidades de vinculación y cualquier cosa que se haya aderezado con la capacidad de no hacer it Tener que recurrir a complejas habilidades de abstracción cognitiva que quizás nuestros alumnos aún no hayan adquirido.

Explicación para los no científicos: Dado que el estudio se encuentra en la fase BETA, es decir, aún no está disponible para el público, y cuando los científicos dicen que se hace pública (en revistas especializadas), no puedo dar muchos detalles, pero hay algunos avances en efectividad (ver tabla). Aunque, como comenté, sigue siendo confidencial, desde el mundo de la ciencia creemos que los ciudadanos merecen no solo conocer los resultados, sino también tener un poco más de información sobre el avance de las distintas investigaciones que se están llevando a cabo. salir por todo el mundo para acercarlo y que no se perciba como algo extraño y lejano. Es importante y sobre todo necesario que las personas sepan en qué están trabajando y que son responsables de ello.

Desarrollamos el nuevo método en base a actividades, cuestionarios, pruebas y pruebas en diferentes cursos, ya que la ciencia requiere repetición para poder decir si una metodología / prueba es confiable o no. En concreto, lo utilizamos en algunos cursos de segundo, tercero y cuarto de la ESO que no habían trabajado previamente estos conceptos utilizando métodos de enseñanza tradicionales para no comprometer los posibles resultados. Esto se denomina grupo experimental, que luego se compara con un grupo que no siguió esta metodología (grupo de control).

Al final de este artículo, algunos de los estándares (objetivos) se describen como un apéndice. Es la nomenclatura y la jerga del mundo docente que deben conocer los estudiantes de física y química de los cursos secundarios para que tengan una referencia de lo que se espera en estas edades.

Como se mencionó anteriormente, te dejamos con una tabla resumen con algunos (no todos, ni mucho menos) resultados.

También os dejamos unas fotos de algunos de los cuadernos de los alumnos, todos de 2º y 3º de ESO.

Sabemos que puede saber poco. No podría decirte los detalles de este nuevo método de enseñanza, pero la ciencia tiene sus pasos, protocolos y tempos y debido a los requisitos del guión, la información de los experimentos en curso solo se puede transferir con una pipeta. Al menos esperamos haber despertado tu curiosidad y en cuanto podamos te daremos más información.

Para más información, dudas, aclaraciones, o si quieres participar en el proyecto o probar una nueva metodología, siempre estarás a tiempo para dar un paso en esta fase piloto del proyecto. Contáctenos a través de nuestras redes sociales con el Dr. Bartolomé Pizá, quien está a cargo del proyecto (que pertenece al grupo de investigación Didáctica de las Ciencias del Instituto de Investigaciones Educativas de la Universidad de las Illes Balears) y estaremos encantados de poder ayudar en la medida de lo posible. Y recuerda, todo esto lo sabías gracias a Science-Science for Everyone.

Segundo y tercero de la ESO

• Interpretar el orden de los elementos de la tabla periódica.

• Saber cómo se combinan los átomos para formar compuestos.

• Conoce la formación de un ion a partir de su átomo correspondiente.

• Diferencia entre elemento, átomo, compuesto y sustancias y mezclas puras

• Formular y nombrar compuestos químicos de acuerdo con las regulaciones de la IUPAC.

• Distinguir entre cambios físicos y químicos.

• Describir el proceso básico de una reacción química y sus componentes (reactivos y productos).

• Restar conservación de masa

Una cuarta parte

• Vincular las propiedades de un elemento a su posición en la tabla periódica y su configuración electrónica

• Diferenciar entre metales y no metales y sus propiedades electrónicas.

• Agrupación de elementos según familias / grupos representativos y su relación con los electrones de valencia

• Interpretar los diferentes tipos de enlaces, la regla del octeto, la estructura de Lewis y predecir la geometría molecular.

• Nombrar y formular compuestos ternarios de acuerdo con las recomendaciones de la IUPAC.

• Reconocer los principales hidrocarburos alifáticos y saturados.

• Distinguir grupos funcionales que contienen oxígeno y que contienen nitrógeno en compuestos orgánicos.

escuela secundaria

• Formular y nombrar correctamente las sustancias involucradas en una reacción.

• Identificar y nombrar compuestos orgánicos con funciones de nitrógeno y oxígeno.

• Representación de tipos de isomería

• Describir las propiedades básicas del enlace covalente usando diagramas de Lewis y geometría molecular de acuerdo con TRPECV: Teoría de la repulsión de pares de electrones de valencia (pares de electrones de capa).

• Determina la polaridad de una molécula.