tesis "tics aplicadas a la enseñanza de la química: laboratorios virtuales"

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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Buenos Aires Las TICs en la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales Tesina en Tecnología Educativa Prof. Chiarenza, Diego Julián DNI 25.127.179 Directora: Dra. Cataldi, Zulma FRBA-UTN Co-Director: Dr. Dominighini, Claudio FRBA-UTN Mayo 2011

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Tesis de Licenciatura en Tecnología Educativa

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Page 1: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Universidad Tecnológica Nacional

Facultad Regional Buenos Aires

Las TICs en la enseñanza de la Química:

Laboratorios Virtuales

Tesina en Tecnología Educativa

Prof. Chiarenza, Diego Julián

DNI 25.127.179

Directora: Dra. Cataldi, Zulma FRBA-UTN

Co-Director: Dr. Dominighini, Claudio FRBA-UTN

Mayo 2011

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 2

Í n d i c e Introducción

1. Planteo del problema Pág. 6

2. Objetivos de la investigación Pág. 6

3. Datos específicos y contexto de la investigación Pág. 7

4. Organización del Marco Teórico Pág. 7

Marco Teórico

1. Didáctica de las ciencias

1.1. Ciencia Pág. 10

1.2. Constructivismo Pág. 15

1.3. Hacia una didáctica constructivista de la ciencia Pág. 19

2. Didáctica de la Química

2.1. La Química como ciencia y tecnología Pág. 23

2.2. La Química como disciplina de enseñanza y aprendizaje Pág. 25

3. Enseñando Química con TICs

3.1. Tecnologías de la Información y la Comunicación Pág. 30

3.2. Enseñando con TICs, la Tecnología Educativa Pág. 31

3.3. Evaluación de la enseñanza mediada por TICs Pág. 36

3.4. Las TICs en la enseñanza de la Química Pág. 40

4. Laboratorios Virtuales para enseñar Química

4.1. Aprender haciendo: Simuladores y Laboratorios

Virtuales como objetos de enseñanza y aprendizaje Pág. 44

4.2. Laboratorios Virtuales de Química (LVQ) Pág. 51

Marco Metodológico

1. Relevamiento de los LVQs Pág. 59

2. Evaluación de los LVQ

2.1. Definiendo conceptos Pág. 59

2.2. Dimensiones e indicadores para la Evaluación de los LVQs Pág. 60

2.3. Estrategias e instrumentos de Evaluación de los LVQs Pág. 62

Resultados

1. Relevamiento y clasificación de los LVQs Pág. 67

2. Evaluación de LVQs Pág. 73

2.1. Evaluación Heurística Pág. 74

2.2. Test de Usuarios: Docentes y Estudiantes Pág. 76

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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Conclusiones

1. Relevamiento de los LVQs Pág. 80

2. Evaluación y aplicación de los LVQs Pág. 81

Líneas futuras de investigación Pág. 86

Referencias Pág. 87

Anexos

I. Planilla de Evaluación Heurística Pág. 94

II. Test de Usuarios: Docente y Estudiantes Pág. 99

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Resumen

El uso del laboratorio en la enseñanza de una ciencia experimental, como es la Química,

es fundamental.

Las TICs, en estos últimos años, han aportado una cantidad de recursos didácticos. En el

campo de la Didáctica de la Química, los simuladores han ganado terreno entre los

software más potentes para los procesos de enseñanza y aprendizaje.

Entre ellos los Laboratorios Virtuales de Química (LVQ). Son softwares que simulan un

laboratorio de ensayos químicos, la idea es que el usuario pueda realizar todas las

actividades experimentales que realizaría en un laboratorio real pero sin costo, sin

contaminación ambiental, ni riesgo alguno.

El desarrollo de estos softwares ha sido más vertiginoso que los análisis y evaluaciones

que pudiera hacerse de ellos.

Este trabajo de investigación pretende:

- relevar los LVQ existentes

- diseñar estrategias, dimensiones e instrumentos de evaluación

- evaluar algunos de los LVQ

- aplicar uno en un proceso de enseñanza y aprendizaje y evaluar dicha aplicación

- fundamentar su uso desde una didáctica de la Química constructivista y acorde

con la producción del conocimiento científico

El logro de los objetivos mencionados no se queda en una mera comunicación de los

datos obtenidos. Se plantean como el fundamento para la difusión del uso de este

recurso didáctico, respaldo de un cambio paradigmático en la Didáctica de la Química y

plataforma para la capacitación de los docentes en este sentido.

Abstract

It is essential to use the laboratory in teaching an experimental science such as Chemistry.

ICTs, in recent years have made a number of educational resources. In the field of Teaching of

Chemistry, simulators have been gaining ground among the most powerful software for

teaching and learning processes.

Including Virtual Chemistry Lab (VCL). Are softwares that simulate a chemical testing

laboratory, the idea is that the user can perform all experimental activities take place in a real

lab without cost, without environmental pollution or risk.

The development of this softwares has been more rapid than the analysis and assessments that

could be put.

This research aims to:

- relieve the existing VCL

- design strategies, dimensions and assessment tools

- evaluate some of the VCL

- implement one in a teaching and learning process and evaluate the application

- In support of its use from a constructivist teaching chemistry and consistent with the

production of scientific knowledge

Achieving these objectives is not merely a communication of the data. Are proposed as the basis

for the widespread use of this educational resource, backed by a paradigm shift in the Teaching

of Chemistry and platform for the training of teachers in this regard.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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Dedicatoria

A mi esposa Carla y a mi hijo Facundo.

A mis padres, Héctor y Ana.

Agradecimientos

A la educación superior pública, por haberme permitido acceder a este nivel de estudio:

el ISFDyT Nº 42 de San Miguel, donde me formé como Prof. de Química, del que me

siento orgulloso y aprecio a todo su personal, y la Universidad Tecnológica Nacional,

Facultad Regional Buenos Aires.

A mis directores de tesina Dra. Zulma Cataldi y Dr. Claudio Dominighini por guiarme a

lo largo del trabajo de investigación e incentivarme a escribir y divulgar los avances de

la misma.

A mis colegas docentes y las instituciones educativas donde trabajan por haber

contribuido abierta y desinteresadamente en esta investigación.

A las instituciones educativas donde trabajo, porque allí no sólo trabajo, también

aprendo todos los días a ser mejor docente.

A Luciana Muñoz, una amiga y excelente docente de Lengua y Literatura, por las

correcciones de estilo.

A mi esposa por darme la confianza y apoyo permanente, que junto a mi hijo

acompañan diariamente la ardua labor que implica mi desarrollo profesional.

A mis padres por haberme inculcado siempre el valor de la educación para ser mejor

persona, hijo, hermano y hombre de familia.

Es mi deseo que este trabajo, y los que vendrán, devuelvan a la Nación Argentina un

poco de lo tanto que ella me da cada día.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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Introducción

1. Planteo del problema

Las TICs, en esta última década, han aportado una gran cantidad de recursos

didácticos, algunos específicamente diseñados para procesos de enseñanza y aprendizaje

y otros se generaron para fines de otra índole pero fueron adaptados en pos de su

incursión en la educación.

Todo recurso didáctico, en especial los modernos recursos aportados por las

TICs, debe ser revisado y evaluado permanentemente en cuanto a sus características

técnicas, a su aplicación en procesos instruccionales y en función de las tendencias

pedagógicas que subyacen en este, referenciado con la coyuntura sociocultural en la que

se implementa y las orientaciones que plantean los Diseños Curriculares. La evaluación

y revisión permanente brindan datos de su mejor implementación y nuevos horizontes

en el mejoramiento del recurso.

En muchos casos el desarrollo de los recursos informáticos, incluso los recursos

didácticos, reviste una celeridad superior a la de su análisis y evaluación, por lo menos

por entidades ajenas a los desarrolladores. Esto es lo que ha ocurrido desde los años 60

con el advenimiento de los primeros simuladores. En particular, los laboratorios

virtuales para la enseñanza de las ciencias o el uso de los recursos tecnológicos en la

enseñanza de la Química constituyen un campo de la didáctica muy desarrollado pero

no muy analizado. Existen muchos recursos didácticos para enseñar ciencias, varios

laboratorios virtuales, específicamente Laboratorios Virtuales de Química, pero es

escaso el material de análisis de sus atributos y la evaluación de su implementación.

Por lo general queda en manos de los docentes conocer las herramientas y, a

través del ensayo y error, la tarea de indagar sobre las características de estos recursos,

sus modos de implementación y la evaluación de los resultados. Es de gran utilidad

relevar los recursos que hay en el mercado, investigar sobre sus atributos, generar

instrumentos de evaluación, evaluarlos y comunicar los resultados a los docentes.

La investigación referida a las didácticas disciplinares y a los recursos utilizados

en la enseñanza y el aprendizaje, como en todo proceso de investigación, supone la

comunicación del proceso y de los resultados. Estas comunicaciones son las que llegan

a los docentes interesados en mejorar su práctica profesional implementando nuevos

recursos didácticos.

2. Objetivos de la investigación

Brindar un aporte a la didáctica de la Química sobre el uso del laboratorio en la

enseñanza de esta disciplina. Basado en el modelo constructivista del

aprendizaje y las características propias de las ciencias experimentales,

fundamentar al laboratorio escolar como recurso indispensable en la enseñanza

de la Química.

Tras el relevamiento de Laboratorios Virtuales de Química, la selección, la

evaluación y la implementación de algunos de ellos en procesos instruccionales,

se pretende encontrar datos, clasificarlos y darlos a conocer. Cuáles son los que

se encuentran disponibles en el mercado, sus atributos técnicos, sus posibles

alternativas de implementación en la educación media e impacto de la misma en

docentes y estudiantes.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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Diseñar instrumentos para evaluar los aspectos técnicos y pedagógicos de los

Laboratorios Virtuales de Química. Instrumentos útiles para que los docentes de

Química puedan tener datos claros de cada uno de ellos y optar por el más

apropiado y ajustado a sus necesidades.

3. Datos específicos y contexto de la investigación

La presente investigación se plantea como un estudio de tipo exploratorio y

descriptivo. Exploratorio porque la idea es encontrar datos sobre un recurso didáctico no

muy estudiado. Descriptivo porque se busca mostrar y describir las características y las

propiedades de los Laboratorios Virtuales de Química.

Entonces se abre el interrogante de que el poco uso que se le da en nuestro país

a los Laboratorios Virtuales de Química sea por lo poco difundido que están, entre

otras razones. La investigación de estos recursos aportados por las TICs daría datos de

sus características con los que, los organismos públicos o privados apropiados, podrían

plantear cursos de capacitación a los docentes para difundir el uso de los mismos.

Es necesario delimitar conceptos para describir características. En la gran gama

de recursos aportados por las TICs para la enseñanza de la Química hay muchos objetos

informáticos que se denominan Laboratorio Virtual de Química pero no son

exactamente lo que en esta investigación se define como tal. Como también hay muchos

recursos que se condicen perfectamente con la definición que se propone en el apartado

4.2 del Marco Teórico de esta tesina, pero se denominan de otro modo.

Estos detalles de sinonimias y homonimias dificultan en alguna medida a la tarea

de relevar, a la búsqueda de los objetos informáticos, pero no al trabajo posterior. El

problema se resuelve una vez que se han determinados cuáles son los objetos

informáticos que se desea agrupar bajo la conceptualización deseada. Pero la búsqueda

para relevar los Laboratorios Virtuales de Química existentes se lleva a cabo mediante

buscadores de la web, como Google, que funcionan mediante la colocación de palabras

que serán el filtro que utilizará el motor de búsqueda para la selección de los resultados.

La búsqueda que se ha realizado, detallada en el apartado 1 del Marco Metodológico, ha

arrojado resultados muy positivos pero sin duda fue necesario un refinamiento. Por otro

lado, uno de los softwares relevados fue encontrado al indagar en otro medio, el Virtual

ChemLab fue hallado en una librería, ya que se comercializa como un libro más que

como un software.

4. Organización del Marco Teórico

El Marco Teórico de este trabajo de investigación plantea una convergencia

entre tres aspectos que se unen para fundamentar la investigación de los Laboratorios

Virtuales de Química como recurso didáctico.

En el primer capítulo se hace una convergencia entre las características de las

ciencias experimentales y el modelo constructivista de aprendizaje para delinear una

Didáctica constructivista de la Ciencias.

En el segundo capítulo se hace un recorrido por la Química como ciencia y

tecnología y se aplican los conceptos desarrollados en el capitulo primero para delinear

una Didáctica Constructivista de la Química.

En el tercer capítulo se comienza desarrollando el tema de los recursos

didácticos aportados por las TICs y la evaluación de los mismos, para finalizar en el

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abordaje de dichos recursos pero específicamente desarrollados para la enseñanza de la

Química. En particular se hace mención a lo que significa Enseñar Química con TICs y

la importancia de la evaluación de los recursos utilizados en este proceso.

El cuarto capítulo es aquel en el que confluyen los tres anteriores al desarrollar

el tema de los Laboratorios Virtuales de Química, la idea es ponerlo de relieve como

recursos didácticos aportados por las TICs, indispensables en la enseñanza de una

ciencia experimental como es la Química, y atendiendo a un marco teórico de

aprendizaje constructivista.

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Marco Teórico

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1. Didáctica de las ciencias

1.1. Ciencia

Desde su aparición como ser razonante y pensante, gracias a procesos

evolutivos, el ser humano se ha planteado interrogantes y ha tratado de dilucidar

cuestionamientos de su propia naturaleza y del medio donde habita, en particular con

dos objetivos: conocer y transformar el mundo que lo rodea, lo que hoy se conoce

como ciencia y tecnología respectivamente.

El conocimiento de la naturaleza, pero específicamente el acceso a él, ha ido

evolucionando durante toda la historia de la humanidad. En particular es posible

focalizar la mirada en la Antigua Grecia, allí se puede aplicar el nacimiento de la ciencia

como actividad de búsqueda del conocimiento, sin desmerecer los amplios aportes que

hicieron otros pueblos anterior y contemporáneamente (Egipcios, Fenicios, Chinos,

Babilonios, etc.).

Los griegos de la antigüedad se caracterizaron por la búsqueda del conocimiento,

es el pueblo que más escritos ha dejado sobre sus aportes, pero se puede decir que el

conocimiento era patrimonio de unos pocos. Muchas de las disciplinas interesadas por

dar respuesta a interrogantes, científicas o no, que conocemos en la actualidad, se

concentraban en una sola forma de acceder al saber denominada Filosofía (Filo:

afinidad – Sofos: saber). En aquellos tiempos, un filósofo se ocupaba específicamente

por el conocimiento del mundo, por lo que en la Antigua Grecia los filósofos eran

naturalistas, matemáticos, lingüistas, politólogos, teólogos, etc. Los filósofos abarcaban

todas las aristas posibles del conocimiento, por supuesto con personajes destacados en

algunas de ellas pero sin diferencias formales entre todos. Se podría nombrar así a

Aristóteles como un prestigioso naturalista, con gran interés puesto en la clasificación y

categorización de los elementos de la naturaleza; a Pitágoras como un reconocido

matemático que ejercía su interés por esta disciplina formal con un grupo de otros

filósofos, más como una secta con esencia cognoscitiva que como el desarrollo

académico de un saber; a Platón como un destacado estudioso del civismo, de la

sociedad y de las reglas y características de las formas de gobierno, se podría decir un

politólogo teórico.

Con el transcurrir de la historia, la relación de la humanidad con el medio en el

que habita cambió, como también cambiaron los conocimientos que se fueron

construyendo de ese medio y la forma de construirlos. Se fue diversificando el acceso al

saber con un criterio de divergencia disciplinar y se separa el concepto de ciencia del de

filosofía. En particular, las ciencias que se ocuparon de estudiar a los objetos que

conforman a la Naturaleza y sus fenómenos se agruparon en las denominadas Ciencias

Naturales, que incluyen entre otras a la Biología, la Astronomía, la Geología, la Física y

la Química. Pero a su vez estas también divergen en sub-disciplinas más específicas, por

ejemplo la Mastozoología estudia a los animales mamíferos, es una especialidad de la

Zoología que a su vez es una especialidad de la Biología; o la Química Orgánica (o

Química del Carbono) que estudia a los compuestos que provienen de los organismos

vivos, tales como hidrocarburos (y todos sus derivados), glúcidos, lípidos, proteínas y

ácidos nucleicos.

Es un hecho que la Naturaleza se nos presenta como un todo desordenado, donde

los objetos que la componen se relacionan de maneras tan íntimas como necesarias. En

medio de ese caos emerge un sistema complejo y equilibrado. La ciencia trata, a través

del conocimiento que construye, de aprehender ese sistema, pero para hacerlo debe

ordenarlo, nombrar y clasificar sus objetos y fenómenos, de esta manera surge también

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la clasificación y divergencia de las disciplinas científicas, es una necesidad humana

para la comprensión. Es decir, la ciencia aparece como un orden en el conocimiento de

un todo desordenado, donde intenta descubrir patrones, reglas, puntos referenciales,

recurrencias de fenómenos y otras cuestiones que se puedan registrar conceptualmente.

Cuando lo que se estudia no está a la vista, no es posible incorporarlo por los sentidos

fácilmente, la ciencia diseña modelos con los datos que se puedan obtener de aquel

objeto o fenómeno natural. Un modelo, satisfaciendo los conocimientos que se tienen de

la naturaleza, transforma en visible a lo imposible de apreciar con los sentidos, genera

un concepto asimilable.

No existe una forma estricta ni acabada de definir a la ciencia, lo que se puede

afirmar es que el vocablo proviene del latín scientia que etimológicamente significa

conocimiento o saber.

Bunge (1975) proporciona varias definiciones y descripciones para aproximarse

al concepto de ciencia. Así, entiende que la ciencia puede definirse como “conocimiento

racional, sistemático, exacto, verificable y, por consiguiente, falible” y considera que la

ciencia es “como un sistema de ideas establecidas provisionalmente“. Más

recientemente, dice que es “el estudio de la realidad por medio del método científico y

con el fin de descubrir las leyes de las cosas” (Bunge, 1985). La definición de ciencia

dada por Klimovsky (1994) la muestra como “un acopio de conocimiento, que

utilizamos para comprender el mundo y modificarlo”.

Wartofsky (1973), por su arte dice que “la ciencia es un modo de conocer el

mundo y también un cuerpo de conocimiento. Cabe caracterizarla en función de un

proceso de investigación, de una búsqueda de la verdad y […] como la estructura o

cuerpo formado por la acumulación de las verdades fundadas, o presuntas verdades,

que tal búsqueda haya originado”, ensaya una caracterización de la ciencia en la que

especifica sus acciones diciendo que la ciencia “experimenta; descubre; mide y

observa; inventa técnicas y herramientas; propone y dispone, hace hipótesis y ensaya;

hace preguntas a la naturaleza y obtiene respuestas; hace conjeturas, refuta, confirma

o no confirma; separa lo verdadero de lo falso, lo que tiene sentido de lo que no lo

tiene; nos dice como [sic] llegar donde queremos llegar, como [sic] hacer lo que

queremos hacer”

También es posible encontrar varias formas de clasificar y categorizar a las

ciencias, una de ellas es la que hace Bunge (1985) al decir que “la diferencia primera y

más notable entre las varias ciencias es la que se presenta entre ciencias formales y

ciencias fácticas, o sea, entre las que estudian ideas y las que estudian hechos. La

lógica y la matemática son ciencias formales, no se refieren a nada que se encuentre en

la realidad, y por tanto, no pueden utilizar nuestros contactos con la realidad para

convalidar sus fórmulas. La física y la economía se encuentran en cambio entre las

ciencias fácticas, se refieren a hechos que se supone ocurren en el mundo, y,

consiguientemente, tienen que apelar a la experiencia para contrastar sus fórmulas”

por supuesto que las Ciencias Naturales pertenecen en su totalidad a la categoría de las

ciencia fácticas.

Por su parte, Chalmers (2005) hace un aporte muy interesante al decir que “la

ciencia goza de una cierta valoración, aparentemente existe la creencia generalizada

de que hay algo especial en la ciencia y en los métodos que utiliza. Cuando alguna

afirmación, razonamiento o investigación se le da el calificativo de “científico”, se

entiende que se le quiere dar algún mérito o una clase especial de fiabilidad. Pero,

¿qué hay de especial en la ciencia, si es que hay algo? ¿cuál es este “método

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científico” que según se afirma conduce a resultados especialmente meritorios o

fiables?”

La forma de construcción del conocimiento científico hace a la fiabilidad de la

que habla Chalmers, existe una valoración de los enunciados que se definen como

científicos por las características de cómo se ha construido ese enunciado. Los

procedimiento para llegar a él y la aceptación de una comunidad erudita en la disciplina

son los que respaldan el mote de valedero a un enunciado científico. Aunque se podrá

observar en los siguientes párrafos que se puede dudar de la forma de producción del

conocimiento por lo que se puede dudar de los enunciados científicos.

“Confundidos en único saber en sus orígenes, [Ciencia y Filosofía] no han

perdido contacto desde entonces ya sea por creer que la filosofía sería un terreno firme

para fundamentar a la actividad científica, ya sea por considerar que la ciencia podía

iluminar con nuevos colores los antiguos problemas de la filosofía […] ingresamos

entonces en la filosofía de las ciencias, un espacio de límites difusos.” (Flichman,

Miguel, Paruelo y Pissinis, 2004)

Los filósofos de la ciencia trabajaron desde los años veinte tras la idea de que

existía un método universal de hacer ciencia, un procedimiento tal que se podría aplicar

en las ciencias fácticas para investigar y construir conocimiento. La obsesión por

encontrarlo radicaba en el propósito de separar las disciplinas y teorías científicas de las

que no lo son. Esto no quiere decir que las disciplinas no científicas no fueran

importantes, tales como la literatura y el arte, o las disciplinas filosóficas como la ética

y la estética, pero no cumplen con el método científico. Además se podría identificar

aquellos enunciados que se presentan como científicos pero que no lo son, por no

aplicar el método científico, como aquellos pronunciados por la quiromancia, la

parapsicología, la astrología, la magia y otros tantos.

La pregunta que inquietaba a los filósofos de la ciencia era „¿cómo descubrir el

método científico?‟. Por los años sesenta se presenta fuertemente entre ellos la idea que

planteaba una situación paradójica intentando responder a esta pregunta: Una posible

respuesta es „observando cómo trabajan los científicos‟, a la que emerge una nueva

pregunta, „¿cómo sé quiénes son científicos?‟, inmediatamente surge una respuesta, „los

que aplican el método científico‟, por lo que aparece nuevamente el cuestionamiento de

„¿cómo descubrir el método científico?‟. Se entra así en un círculo vicioso del que sólo

se puede salir definiendo a la ciencia sin utilizar el concepto de método científico o

definir el método científico y luego aplicar el mote de científicos a quienes lo usan.

(Flichman, Miguel, Paruelo y Pissinis, 2004)

Pues, se puede observar en los párrafos precedentes, que no es viable la idea de

poder encontrar un método universal para ser aplicado en la actividad científica, o por lo

menos es muy complejo poder determinarlo. “La idea de que la ciencia pueda, y deba,

conducirse según reglas fijas y universales es poco realista a la vez que perniciosa, va

en detrimento de la ciencia puesto que desprecia las complejas condiciones físicas e

históricas que influyen en el cambio científico y hacen a la ciencia menos adaptable y

más dogmática” (Feyerabend, 1975)

Chalmers (2005) sostiene que existen métodos y normas históricamente

contingentes, implícitos en las ciencias, que han tenido éxito. Estos métodos y normas

no constituyen un método único para aplicarlo en todas las ciencias fácticas y bajo

cualquier circunstancia, simplemente son pasos a seguir que han demostrado cierta

fiabilidad a la hora de investigar.

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El método inductivo se yergue como una posibilidad de hacer ciencia, una

ciencia que se basa principalmente en establecer primero los hecho y luego se plantea la

teoría que se adapta a esos hechos, la idea es generalizar a partir de varios casos

observados. La teoría se puede probar como una consecuencia de los hechos. Este

razonamiento encuentra resistencias importantes por parte de la lógica matemática,

porque la observación a partir de cierto número de casos no es criterio suficiente para

generalizar, siempre puede aparecer un caso contrario a la generalización no importa

cuán grande sea el número de casos observados, mientras no sea la totalidad.

El método hipotético-deductivo en cambio es un razonamiento que plantea otra

manera de llegar a un enunciado válido. La formulación de un enunciado científico

conlleva un salto creativo, la creación por parte del científico de una entidad teórica

intangible, pero que al formar parte del razonamiento se genera el enunciado que

explica las observaciones al contrastarlo con la experiencia. Por ejemplo la gravedad es

una entidad teórica, así como las partículas subatómicas, y el mismo átomo. “El

electrón es una teoría que nosotros utilizamos; tan útil resulta para comprender el

funcionamiento de la naturaleza que casi podemos decir que es un objeto real.”

(Feynman, 1987)

La realidad es que cada científico reinventa la metodología de investigación en

cada trabajo que realiza, mientras el consenso de la comunidad científica aprueba sus

enunciados y la metodología por la que se arribó a ellos, o por lo menos no encuentra

grandes refutaciones en sus aseveraciones, esos enunciados tomaran fuerza a lo largo de

los años, pero todo argumento científico está sujeto a constante revisión y replanteo.

Tanto la ciencia antigua como la moderna utilizan la deducción para obtener

consecuencias. La deducción es un razonamiento lógico según el cual, mediante la

observación de ciertos hechos, se pone a prueba una hipótesis donde se espera que

ocurra o no lo predicho en ella. Esto significa que el resultado depende directamente de

la observación. Ahora bien, supongamos que no se pudiera confiar en las observaciones,

supongamos que las observaciones pudieran ser engañosas, estaríamos en grandes

problemas. Pues, está demostrado en varios casos que las observaciones, que dependen

exclusivamente de los sentidos y de los instrumentos de medición, pueden ser subjetivas

y erróneas. Por ejemplo, si al mismo tiempo se coloca una mano en un recipiente con

agua caliente y la otra en un recipiente con agua fría, al colocar luego las dos en el

mismo recipiente con agua tibia se tendrán sensaciones distintas respecto de la

temperatura. También basta ver en la Figura 1 para notar que hay gente que puede

observar una imagen, dos caras enfrentadas, y hay personas que observan otra, un

candelabro.

Figura 1: Subjetividad del observador

Suponiendo que no hubiera engaño en las observaciones, que fueran

absolutamente objetivas, es preciso tener en cuenta que la mayor parte de ellas, en las

investigaciones actuales, se realizan mediante instrumental, es decir objetos

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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tecnológicos. Algunos de estos instrumentos pueden ser muy simples, como una lupa, y

otros muy complejos, como un radiotelescopio.

La fabricación de los instrumentos de observación y medición se basa en teorías

científicas que respaldan su funcionamiento, y por ende la veracidad de las

observaciones que con ellos se obtienen: en el caso de la lupa la Ley de Snell por

ejemplo y del radiotelescopio una gran cantidad de teorías y estudios científicos

relacionados con la electricidad, el electromagnetismo y la óptica geométrica entre

otros, por la complejidad de su funcionamiento. La observación permite chequear la

hipótesis y corroborarla, pero si la teoría que fundamenta el funcionamiento del

instrumento de observación no fuera correcta, no sería correcta la observación y no se

podría garantizar la corroboración de la hipótesis (Flichman, Miguel, Paruelo y Pissinis,

2004). Por ejemplo, si las teorías de la óptica no fueran correctas, el descubrimiento de

las células por Hook a partir de sus observaciones en un microscopio no tendría valor

científico y ninguna observación e hipótesis corroborada de ellas que tuvieran entre los

instrumentos de observación algún instrumento óptico: telescopios, microscopios, lupas,

etc. La caída en efecto dominó de todas las aseveraciones en biología, histología,

bioquímica, medicina y otras ciencias llegaría a tirar por el piso todos los avances hasta

nuestros días.

Por lo dicho es que se supone a la Ciencia como una actividad de resultados

falibles, dinámico, de crecimiento constante y retrocesos posibles. Una actividad que

brinda información ordenada de un sistema desordenado. Información que está

estrechamente vinculada con el entorno sociocultural y el tiempo histórico al que

pertenece.

Para concluir con las apreciaciones sobre la Ciencia, es interesante tener en

cuenta a Gil Pérez (1986), quien brinda una caracterización algo minimalista pero muy

clara, diciendo que la producción del conocimiento científico se caracteriza porque:

a) Los científicos utilizan múltiples y rigurosas metodologías en el proceso de

producción del conocimiento. No todos quienes investigan lo hacen del

mismo modo, parece más adecuado hablar de estrategias de investigación

que de un único método en el trabajo científico.

b) Lo observable está estrechamente vinculado al marco teórico del

investigador. Quienes hacen ciencia y los epistemólogos con diferentes

orientaciones critican a la concepción de los conocimientos científicos como

resultado de la inferencia inductiva, a partir de datos puros captados

perceptivamente. Los datos que el científico tiene en cuenta y registra son

sólo aquellos que las teorías que acepta le indican que son significativos y

están sujetos a su percepción subjetiva.

c) Existe en la investigación un espacio para el pensamiento divergente. La

convergencia de pensamiento basada en la existencia de un paradigma no

quita el espacio a la divergencia. El pensamiento divergente permite

imaginar nuevos posibles y establecer nuevas relaciones.

d) El conocimiento científico posee un medio de producción Histórico, Social y

Colectivo. Lo que hoy se sabe es la suma de aportes de muchos

investigadores que en diferentes contextos sociales e históricos fueron

generando conocimiento científico y sus aportes está influenciados por

dichos contextos. Además de que la investigación científica de ningún modo

es un trabajo celular e individual, por el contrario las investigaciones

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científicas se llevan a cabo en equipos de profesionales de diferentes áreas de

la ciencia.

1.2. Constructivismo

En estos últimas dos décadas, en el ámbito de la educación, en escuelas,

profesorados, en cursos de capacitación, en mesas de definición de programas y

currículums, en prácticamente toda charla que se da respecto de los modos de aprender

y enseñar, aparece el concepto Constructivismo o expresiones que hacen referencia a él:

“docente constructivista”, “recurso constructivista”, “el constructivismo en el aula de

clase”, “proyecto constructivista”, “abordaje constructivista”. Pero no queda del todo

claro si la totalidad de las personas que utilizan estas expresiones saben fehacientemente

a qué se refieren. ¿Moda? Puede ser. Como en toda disciplina desarrollada por los seres

humanos, aquellas que tratan sobre la educación también se ven embebidas por teorías

de moda, abaladas por la mayoría de sus usuarios, pero en gran cantidad de casos sin

saber demasiado sobre el tema y poniendo énfasis más en los dichos que en los hechos.

Como alternativa a pensar en modas, se podría decir que existe un cambio de

paradigma1 en la Pedagogía

2. Es posible, pero para ello se debería asumir a la

Pedagogía como una ciencia en sí misma, como afirman algunas corrientes, y no como

una disciplina de la Psicología.

No es la intención de este apartado teorizar sobre el uso de un vocablo, las

modas pedagógicas o las taxonomías científicas. La idea es exponer que esta disciplina,

la Pedagogía, es la que propone los fundamentos teóricos, en particular las Teorías del

Aprendizaje, que sustentan al Constructivismo. Por lo que se puede hablar de una

Pedagogía Constructivista. Que, moda o no, es una tendencia en la educación actual de

prácticamente todo el mundo occidental. El Constructivismo se presenta como una

forma de asumir el modo en que las personas adquieren conocimiento, por lo cual está

íntimamente vinculado con la educación y al rol de sus actores en los procesos de

enseñanza y aprendizaje.

En este apartado se abordarán los detalles de una didáctica constructivista. Se

respaldará con las Teorías del Aprendizaje emanadas de los investigadores que supieron

delinear una interpretación de cómo aprenden los estudiantes, para que la Didáctica

delineara varios modos de cómo enseñarles.

“Básicamente puede decirse que el Constructivismo se fundamenta en la idea

según la cual el individuo (tanto en los aspectos cognitivos y sociales del

comportamiento como en los afectivos) no es un mero producto del ambiente ni un

simple resultado de sus disposiciones internas, sino una construcción propia que se va

produciendo día a día como resultado de la interacción de esos dos factores”

(Carretero, 2009). Por lo que puede afirmarse, según la posición constructivista, que el

conocimiento no es una representación de la realidad en la mente de un individuo, sino

una construcción del propio ser humano. Esta construcción se realiza con esquemas que

1 Concepto acuñado en 1962 por Thomas Kuhn en su conocido libro La Estructura de las Revoluciones

Científicas para referirse al modo de hacer ciencia que tiene una disciplina científica en determinado

momento histórico-social. Un paradigma, a pesar de lo controvertido de este concepto en la actualidad, en

este trabajo se lo define como un modelo que siguen los científicos de una determinada disciplina para

producir conocimiento, pero este modelo no es una receta o un protocolo de acción, tiene que ver con la

cosmovisión a la que adhieren una comunidad científica para fundamentar sus acciones investigativas. 2 Es la disciplina científica que tiene como objeto de estudio los procesos implicados en la enseñanza y el

aprendizaje, se apoya fuertemente en la psicología cognitiva, una escuela de la psicología dedicada al

estudio de la cognición, los procesos mentales implicados en el conocimiento.

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el individuo posee, es decir los que se construyeron previamente, y la relación de estos

con el medio. Entonces la construcción depende de dos aspectos fundamentales: de la

representación inicial que se tenga de la nueva información y de la actividad que se

realice interna o externamente para adquirirla.

Un esquema es la representación interna que posee un individuo de una situación

concreta o de un concepto, esta le permite al sujeto enfrentarse a situaciones iguales o

parecidas en la realidad. Los esquemas pueden ser simples o sumamente complejos y

son productos culturales, por lo tanto se originan en un determinado momento del

desarrollo acunados por costumbres propias de una cultura.

Los aportes de dos psicólogos en particular son los que fundamentan la

elaboración de este pensamiento respecto de la construcción del conocimiento en el

ámbito educativo. Ellos son Jean Piaget3 (1896-1980) y Lev Semiónovich Vigotsky

4

(1896-1934), Figura 2 y Figura 3 respectivamente. Sus descubrimientos, y por lo tanto

sus aportes, sobre la construcción del conocimiento, si bien son bastante distintos,

fueron fundamentales para delinear un nuevo modo de interpretar a la forma en la que

aprenden los estudiantes, para poner especial atención en aspectos del proceso hasta el

momento descuidados y diseñar nuevas forma enseñar.

Figura 2: Jean Piaget Figura 3: Lev Vigotsky

Las ideas de Piaget (1970) se basan en que la inteligencia atraviesa fases

cualitativamente distintas. Especialmente en su desarrollo, la inteligencia de un

individuo va atravesando un proceso de evolución en el que se va pasando de una

estructura5 a otra absolutamente distinta, estas estructuras sirven para ordenar la

realidad de una manera también distinta. Estas etapas fueron clasificadas como períodos

o estadíos: sensoriomotor, preoperacional, de las operaciones concretas y de las

operaciones formales, contando cada una con sub-categorías. Por ejemplo, un niño de

siete años, que se encuentra en el período de las operaciones concretas, conoce la

realidad y resuelve los problemas que esta le enfrenta de una manera completamente

diferente a como lo hace un niño de trece años, que se encuentra en el estadío de las

operaciones formales.

3 Jean William Fritz Piaget, psicólogo experimental, filósofo, biólogo suizo, creador de la epistemología

genética y famoso por sus aportes en el campo de la psicología evolutiva, sus estudios sobre la infancia y

su teoría del desarrollo cognitivo. Desarrolla su teoría conocida como epistemología genética hacia los

años ´20, pero recién en los ´60 se la conoce a escala mundial. 4 Lev Semiónovich Vigotsky, psicólogo bielorruso, uno de los más destacados teóricos de la psicología

del desarrollo y claro precursor de la neuropsicología soviética. 5 Cabe aclarar que este término, estructura, supone un concepto cualitativamente distinto que la suma de

las partes constitutivas. Una estructura es una serie de elementos que una vez que interactúan producen

un resultado diferente a la mera suma de los efectos de esos elementos tomándolos por separado. De este

modo se adhiere a la Escuela de la Gestalt.

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Piaget sostiene que el proceso cognitivo está regido por un proceso de

equilibración. De este modo, el aprendizaje tendría lugar cuando hubiera un

desequilibrio o conflicto cognitivo. (Pozo, 1994). Hay entonces un mecanismo básico de

interrelación del sujeto con el entorno, existiendo una adaptación con una fase de

asimilación6, adecuando al objeto con relación a él, y una fase de acomodación

7, donde

el sujeto modifica su propia estructura cognitiva para hacer posible la relación entre

sujeto y objeto en el acto del conocimiento.

Por su parte, Vigotsky aporta la idea de que el conocimiento resulta como

producto de la interacción social y cultural. Si bien los aportes de Piaget no niegan la

relevancia de los factores sociales en el desarrollo de la inteligencia, tampoco

desarrollaron mucho en torno a ellos.

Vigotsky considera al sujeto como un ser eminentemente social8 y al

conocimiento como un producto social (Carretero, 2009). Destaca las actividades del

aprendizaje desde su modelo sociocultural, considerando al aprendizaje con un sentido

social, y enfatiza la gran importancia del entorno del sujeto, imprescindible para su

desarrollo tanto intelectual como personal, no existiendo posibilidad de desarrollo

individual inicial sin la mediación social. La formación de significados como proceso de

internalización supone una mediación entre la idea asociacionista, los significados se

toman del exterior, y la teoría piagetiana, el sujeto construye sus significados en forma

autónoma (Pozo, 1994).

Otra concepto esencial en los aportes de Vigotsky (1979) es el de Zona de

Desarrollo Próximo que lo considera como “la distancia entre el nivel real de

desarrollo, determinado por la capacidad de resolver un problema, y el nivel de

desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo la

guía de un adulto o en colaboración con un compañero más capaz”. Entre al nivel real

y el nivel potencial de desarrollo, donde se emplaza la zona de desarrollo próximo, es

donde acciona el docente, donde media para que el estudiante logre llegar al

aprendizaje. La idea de que un adulto significativo (o un par, como un compañero de

clase) medie entre la tarea y el niño es lo que se llama andamiaje. Este concepto ha sido

bastante desarrollado por Jerome Bruner y ha sido fundamental para la elaboración del

concepto de andamiaje en su modelo instruccional, descripto más adelante en este

mismo apartado.

En las últimas décadas se han publicado muchas obras comparando los aportes

de Piaget y Vigotsky. La concepción vigotskiana sobre las relaciones entre el desarrollo

cognitivo y el aprendizaje difiere de la concepción piagetiana, pero no son posiciones

tan divergentes, implican dos maneras diferentes de ver al estudiante pero que, a pesar

de lo que han supuesto otros autores, pueden ser complementarias (Carretero, 2009).

Existen otros investigadores, provenientes de la psicología cognitiva, que a lo

largo de las últimas décadas han colaborado por avivar y darle forma, cada uno desde su

perspectiva, a las teorías del aprendizaje constructivista. Algunos de estos autores son

Ausubel, Novak y Hanesian (1983), Bruner (1987 y 1999) y Dewey (1989). “La

contribución fundamental de estos autores consiste en que el aprendizaje debe ser una

actividad significativa para la persona que aprende y dicha significatividad está

directamente relacionada con la existencia de relaciones entre el conocimiento nuevo y

6 “asimilación es la integración de elementos exteriores a estructuras en evolución ó ya acabadas en el

organismo” (Piaget, 1970) 7 "llamaremos acomodación a cualquier modificación de un esquema asimilador ó de una estructura,

modificación causada por los elementos que se asimilan" (Piaget, 1970) 8 Influenciado por el pensamiento marxista.

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el que ya posee el alumno [aunque este último no sea totalmente correcto]” (Carretero,

2009).

Sería interesante hacer una reseña de los aportes de estos investigadores para

conocer las aristas que puede tomar una didáctica constructivista:

David Ausubel y sus colaboradores proponen lo que han

denominado “aprendizaje significativo” que se da cuando se

incorpora un nuevo aprendizaje de una manera organizada y

jerárquica a una estructura conceptual previa. Este tipo de

aprendizaje presenta una superioridad en cuanto a su calidad,

ya que el nuevo conocimiento cuenta con varias características

importantes:

- su condición de recuperación rápida

- su posibilidad de transferencia, es decir que puede ser

puesto a prueba en otra situación

- es un aprendizaje globalizado, en la medida en que supone

que el nuevo material de aprendizaje se relaciona de forma sustantiva y no

arbitraria con lo que el estudiante ya sabe (Coll, 1994)

- cuenta con un importante tiempo de almacenamiento

Uno de los conceptos claves que plantea Ausubel es el de conceptos inclusores, para

aquellos conceptos que pueden incluir a otros de menor poder de generalización. El

reconocimiento de estos conceptos es importante en el proceso de enseñanza y

aprendizaje, ya que el concepto nuevo se verá incluido en la estructura cognitiva

siempre que el proceso de enseñanza apele a los conceptos inclusores para lograrlo.

Éstos son los que albergan al concepto aprendido y lo conectan con otros, que el

sujeto ya tiene, en la estructura cognitiva.

Novak (1998), uno de los colaboradores de Ausubel y continuador de su obra,

propone los mapas conceptuales como una herramienta base para representar las

relaciones significativas entre conceptos. La idea es representar gráficamente una

estructura de conceptos que se conectan con flecha (conexiones) con conectores que

describen la conexión entre ellos, esta estructura tiene un orden jerárquico que va

desde los conceptos más generales, los conceptos inclusores, a los más específicos.

Jerome Bruner, por su parte, hace su aporte partiendo de una

consideración básica, la no pasividad del sujeto en el acto de

aprendizaje, ya que en el acto de conocimiento la mente va más

allá de la información neta, más allá de los datos recibidos. El

sujeto construye el conocimiento y para esa construcción

adquiere habilidades, como la capacidad de identificar

información relevante, de interpretarla, clasificarla y buscar

relaciones entre la información nueva y la ya adquirida. Por lo

que el sujeto construye en base a su maduración, a su

experiencia física y social, y tiene un papel destacado en el acto

construcción la influencia del contexto o ambiente con el que

interactúa. Uno de los factores más importantes en el proceso

de aprendizaje es la existencia de un contexto cultural y social muy rico.

El desarrollo del funcionamiento intelectual está determinado por una serie de

avances tecnológicos en el uso de la mente, la educación es un medio para fomentar

ese desarrollo, pero la instrucción debe ser ajustada a las capacidades cognoscitivas

de los niños.

Figura 4:

David Ausubel

Figura 5:

Jerome Bruner

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Bruner así propone la idea del aprendizaje por descubrimiento. En este tipo de

aprendizaje el docente no expone los contenidos de un modo acabado; su actividad se

dirige a darles a conocer una meta que ha de ser alcanzada, además de servir como

mediador y guía para que los individuos sean los que recorran el camino y alcancen

los objetivos propuestos con las herramientas propuestas. El descubrimiento se

maneja como una actividad dirigida: los maestros disponen quehaceres en los que los

estudiantes buscan, manipulan, exploran e investigan. De esta manera, adquieren

nuevos conocimientos relacionados con la materia y con las habilidades generales de

solución de problemas, como formular reglas, probar hipótesis y reunir información.

En este marco, otro concepto central en la obra de Bruner, mencionado

anteriormente, es el andamiaje. Este concepto alberga la idea de que lo que el

docente ofrece es sólo ayuda, porque el verdadero artífice del proceso de aprendizaje

es el alumno. Es una ayuda sin la cual es muy difícil que se produzca la

aproximación entre los significados que construye el alumno y los significados que

representan los contenidos a aprender.

John Dewey se centra en el aprendizaje a través de la acción.

Bruner, con la no pasividad, se vincula directamente a esta

idea Dewey. Pues de esta idea emerge un pensamiento

pedagógico que se basa en la educación a través de la acción,

aprender haciendo, pensamiento que generó el movimiento

llamado pedagogía activa, donde Dewey (1989) como su

principal exponente sostiene que “El problema central de la

educación basada en la experiencia es seleccionar aquel tipo

de experiencias presentes que vivan fructífera y creativamente

en experiencias subsiguientes, y un principio esencial de la

experiencia es la interacción con el aprendiz”.

La idea de aprender haciendo, desde la arista del constructivismo, significa que a

mayor actividad existe mayor implicación cognitiva que da lugar a mayores

posibilidades de asimilación de estructuras mentales previas al sujeto (Rodriguez

Illera, 2004).

Piaget y Vigotsky conjuntamente con estos tres autores, brindan los elementos

teóricos necesarios respecto del modo en el que los estudiantes aprenden. Ellos dan los

fundamentos, que vinculados con lo dicho en el primer apartado, donde se describen

características de la ciencia y la producción del conocimiento científico, permiten

desarrollar y proponer en el apartado siguiente una didáctica de las ciencias fuertemente

arraigada en el modelo constructivista.

1.3. Hacia una didáctica constructivista de la ciencia

Camillioni (2007) afirma que “La didáctica se ocupa del estudio y diseño del

currículo, de las estrategias de enseñanza, de la programación de la enseñanza, de los

problemas de su puesta en práctica y de la evaluación de los aprendizajes y de la

enseñanza”.

Teniendo en cuenta la definición aportada por Camillioni respecto de la

Didáctica, se podría afirmar que es una disciplina que se emplaza como una ciencia.

Una ciencia que tiene como objeto de estudio a la enseñanza, a las acciones que se

realizan para que los estudiantes adquieran conocimientos. ¿Qué enseñar?, ¿cómo

Figura 6:

John Dewey

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enseñar?, ¿en qué contexto enseñar?, ¿cómo evaluar lo enseñado? y otras tantas

preguntas son las que intentará responder a la Didáctica. Como toda ciencia parte de

teorías y supuestos que son el fundamento y soporte de sus investigaciones y por ende

de sus afirmaciones. Una Didáctica Constructivista sustenta sus aseveraciones en las

Teorías del Aprendizaje Constructivista, descriptas en el apartado anterior. Es decir, en

base a adherir a ciertas formas de comprender cómo aprenden los estudiantes es que se

desarrollan los modos de cómo enseñarles. Se intentará a continuación hacer una breve

recorrida de algunos de estos modos.

Una interesante propuesta para la enseñanza de las ciencias, es presentar los

contenidos como problemas a resolver (Gil Perez, 1982). Herron (1996) plantea que “La

resolución de problemas es el proceso de sobreponerse a algún inmediato real o

aparente para proceder a alcanzar una meta”. Resulta obvio que en este planteo gran

parte de la responsabilidad del aprendizaje recae sobre el estudiante (Ramírez, Gil Perez

y Martínez Torregrosa, 1994). Por tanto, si es preciso que los estudiantes se encuentre

con los problemas para resolverlos de una manera activa y la experiencia de la

resolución de un problema es la plataforma que le permite acceder a la resolución del

problema siguiente, el rol del docente es el de plantear las situaciones didácticas que

promuevan experiencias de aprendizaje.

Pensándolo desde otro aspecto, cuando se le ofrece un enunciado científico

como conocimiento acabado a los estudiantes, el conflicto cognitivo que se les plantea

es entre el enunciado en cuestión y sus concepciones previas. El estudiante debe

asimilar enunciados que coinciden con sus experiencias previas y encuentran lugar en su

estructura cognitiva. Pero en muchas ocasiones no sucede así, las experiencias previas

que configuran su estructura cognitiva no cuenta con los conceptos inclusores, ya que

los conocimientos previos del estudiante, basados en esas experiencias pueden ser

erróneos, de esta manera no hallará conceptos inclusores en su estructura mental y no

podrá producirse en él un cambio conceptual (Pozo y Gomez Crespo, 1998), por ende

no será un aprendizaje significativo. Ocurre a menudo con muchos fenómenos

naturales: la experiencia personal engaña y se puede llegar a conceptualizaciones

erróneas a partir de las experiencias únicamente.

En cambio, cuando el estudiante se enfrenta al planteo de un problema, el

conflicto cognitivo parte de la observación, de la experiencia, de los hechos, no de un

enunciado. El conflicto cognitivo se plantea en el campo de la búsqueda de hipótesis,

como posibles soluciones al problema, que se basan en sus experiencias previas, es

decir en su estructura cognitiva en contraste con la experiencia nueva. El conflicto

cognitivo emergente abre las puertas a las dudas, las preguntas y luego a las hipótesis.

Los enunciados y conceptos científicos llegarán después para aceptar o rechazar las

hipótesis propuestas, o proponer nuevas, y de esta manera encontrar lugar dentro de la

estructura cognitiva del estudiante.

Viendo el aspecto de la sociabilización del proceso de aprendizaje, que se

produce al plantearlo como un problema a resolver en el ámbito de una experiencia de

laboratorio, se generan zonas de proximidad al conocimiento entre pares y entre docente

y estudiantes. El debate de las hipótesis que aparecieran, la búsqueda de las respuestas,

el posterior análisis de material bibliográfico, las posible puestas en práctica de los

conocimientos aprendidos en situaciones problemáticas futuras o en la predicción de

fenómenos, son situaciones en las que se genera, entre la estructura cognitiva y el

conocimiento a aprender, una zona de proximidad, lo que en palabras de Vigotsky se

denomina Zona de Desarrollo Próximo. Aquí el docente no expresa el conocimiento

como enunciados acabados, los estudiantes se aproximan a él por diversas vías de un

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proceso, donde el docente y ellos mismos ofician como tutores didácticos,

transformándose en las piezas de un andamiaje.

La resolución de problemas es una estrategia de enseñanza, no el ejercicio de

aplicación de una teoría (Gil Pérez y Martínez Torregrosa, 1983), que desarrolla una

visión más completa de las ciencias y que de alguna manera propone una participación

por parte de los estudiantes en la práctica científica o en la cultura científica (Hodson,

1994).

Esta estrategia de enseñanza es la que mejor se condice con la verdadera forma

de construcción del conocimiento por parte de la actividad científica, en la cual

intervienen dos momentos: 1) el ámbito de creación y puesta a prueba de una teoría y 2)

el ámbito de la aplicación de la teoría, pero inclusive en el primer momento se pueden

diferenciar dos etapa: a) el contexto de descubrimiento y b) el contexto de justificación.

De esta manera se podría describir a la actividad científica como un primer momento

donde se descubre el fenómeno natural, un segundo momento donde se analiza y teoriza

sobre lo descubierto y finalmente un tercer momento donde se aplica la teoría a la que

se arriba y esta permite predecir situaciones naturales (Flichman, Miguel, Paruelo y

Pissinis, 1999).

Esquemáticamente:

Ámbito de creación y puesta a prueba

de una teoría

- Contexto de descubrimiento

- Contexto de justificación

Ámbito de aplicación de la teoría - Contexto de aplicación

Teniendo en cuenta las características del modo de producción del conocimiento

científico descriptos en el apartado anterior, Fumagalli (1998) propone un interesante

paralelismo y correlación de estas características con las características de una

estrategia de enseñanza coherente con el modo de producción del conocimiento

científico y lo resume inteligentemente en el siguiente cuadro sinóptico:

Características del modo de

producción del conocimiento

científico

Características de una estrategia de enseñanza

coherente con el modo de producción del

conocimiento científico

a) Los científicos utilizan

múltiples y rigurosas metodologías

en el proceso de producción del

conocimiento.

Se promueven secuencias de investigación alternativas

que posibilitan el aprendizaje de los procedimientos

propios de las disciplinas. No se identifica la

investigación escolarizada con un método científico.

b) Lo observable está

estrechamente vinculado al marco

teórico del investigador.

Se promueve que los estudiantes expliciten sus ideas

previas9, pues influyen en la construcción de

significados.

Se promueve la reelaboración de estas ideas intuitivas

acudiendo al trabajo experimental y a la resolución de

problemas.

c) Existe en la investigación un

espacio para el pensamiento

divergente.

Se promueve la formulación de explicaciones

alternativas10

para los fenómenos que se observan, para

el planteo del problema y para el propio diseño del

experimento.

9 El conjunto de interpretaciones que los estudiantes han construido previamente a partir de sus

experiencias extraescolares sobre el tema a estudiar. 10

Cumplen el rol de hipótesis en la construcción del conocimiento científico.

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Prof. Diego Julián Chiarenza 22

d) El conocimiento científico

posee un medio de producción

Histórico, Social y Colectivo.

Se promueve la confrontación de ideas en grupo y el

diseño de experiencias para comprobarlas y técnicas de

comunicación de los resultados.

En la enseñanza tradicional de la ciencia, donde primero se enseña la teoría,

luego se ilustra con la práctica y por último se realizan los ejercicios, se pierde la

verdadera esencia de la actividad científica que excede a los conceptos y definiciones.

En cambio, cuando se le presenta un problema al estudiante, que puede ser a partir de la

observación de un fenómeno experimental, en el cual debe poner en juego sus

conocimientos previos para encontrar respuestas. El estudiante, a partir de esas

respuestas redescubre, replantea o conoce un concepto nuevo, luego lo contrasta con las

teorías existentes al respecto y por último puede aplicar su nuevo conocimiento en la

predicción de otras situaciones. De este modo se pone en marcha un proceso de

enseñanza donde la construcción del conocimiento por parte del estudiante y la

construcción del conocimiento en la actividad científica son paralelas y

complementarias.

Ya lo afirma Gil Pérez (1990) “La convergencia de las investigaciones

realizadas en torno a las prácticas de laboratorio, los problemas de lápiz y papel y el

aprendizaje conceptual se convierten (…) en un fuerte apoyo a las propuestas de

aprendizaje de las ciencias como un proceso de investigación dirigida. Dicha

convergencia cuestiona, por otra parte, la separación clásica entre «teoría»,

«prácticas» y «resolución de problemas». Se rompe así con un tratamiento separado de

actividades que en la investigación científica aparecen absolutamente imbricadas y

cuya persistencia en la enseñanza contribuye a transmitir una visión deformada de la

ciencia”

En el mismo artículo se aventura una serie de pasos, que el mismo Gil Pérez y

sus colaboradores lo mencionan como “Estrategia de enseñanza para un aprendizaje

como investigación dirigida”, que lejos de querer ser un algoritmo a cumplir paso a

paso se yergue como un intento de guía para configurar nuevos intentos:

a) Se plantean situaciones problemáticas que generen interés en los estudiantes y

proporcionan una concepción preliminar de la tarea.

b) Los estudiantes trabajan en grupo y estudian cualitativamente las situaciones

problemáticas planteadas. Con apoyo bibliográfico, empiezan a delimitar el problema y

a explicitar ideas.

c) Los problemas se tratan siguiendo una orientación científica con emisión de

hipótesis, elaboración de estrategias posibles de resolución y análisis, y comparación

con los resultados obtenidos por otros grupos de estudiantes. Ésta, se dice, es una

ocasión para plantear el conflicto cognitivo.

d) Los nuevos conocimientos se manejan y aplican a nuevas situaciones para

profundizar en los mismos y afianzarlos.

El resolver problemas en pequeños grupos refleja el carácter social de la

actividad científica, también hace su aporte en la discusión de postulados, rescatando y

destruyendo hipótesis que se proponen se presenta como necesario el registro de datos,

la obtención de conclusiones a partir de la observación y la producción de artículos

escritos como comunicación de esas conclusiones. Todas estas operaciones son

irrefutablemente actividades científicas, que son recreadas por los estudiantes en el aula

y el laboratorio escolar a partir de esta estrategia de enseñanza de las ciencias.

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2. Didáctica de la Química

2.1. La Química como Ciencia y Tecnología

El Universo, y al utilizar el término Universo la idea es referirse a todo, todo lo

que existe, está formado por dos cosas: materia y energía11

. La Química es la ciencia

que tiene como principal objeto de estudio a una de ellas, la materia12

. Por tal motivo se

presenta como una ciencia muy amplia, ya que sus expectativas están puestas en

conocer cómo está formada, sus propiedades y sus transformaciones, y para ello se

encarga de clasificarla según diversos criterios. Los conocimientos que se obtiene del

estudio de la materia es posible ponerlos al servicio de la tecnología para el desarrollo

de productos que mejoran la calidad de vida de los seres humanos o satisfacen sus

deseos y necesidades.

Puesto que los seres humanos mismos son materia y todo lo que compone a su

entorno, natural o artificialmente, también lo es, la Química está presente en todas

partes. Por doquier se pueden encontrar objetos de estudio o desarrollos propios de la

Química. Desde el análisis de los procesos metabólicos de cualquier ser vivo, hasta la

composición del planeta Tierra o de un polímero artificial, por ejemplo un plástico, es

abordado por esta disciplina científica. Respecto de su aplicación es muy fácil

mencionar una serie de aportes que hace la Química a la vida cotidiana, De las Alas

Pumariño (2003) muestra un pequeño recorrido por algunos de ellos:

La Química y la Salud

La Química mejora la higiene y mediante los productos farmacéuticos es

protagonista en la lucha contra las enfermedades y dolencias brindando mejor calidad de

vida. 15 años de nuestras vidas (20%), se los debemos a los medicamentos que

extienden la expectativa de vida. Esto se debe, entre otros, a los antibióticos y las

vacunas.

Las prótesis están fabricadas con materiales ultralivianos y biocompatibles. Las

válvulas cardiacas, los marcapasos, los riñones artificiales y el hilo de coser de los

quirófanos están hechos de productos químicos de alta tecnología. Las operaciones

quirúrgicas sólo pueden realizarse mediante incontables productos químicos como

antisépticos, desinfectantes, gases industriales, finos tubos de plástico, bolsas de sangre,

adhesivos y la anestesia.

Los sordos pueden oír por medio de diminutos aparatos de plástico provistos de

pilas y los ciegos pueden ver con córneas artificiales de materiales sintéticos.

Para prevenir los accidentes o mitigar los daños se recurre a lo que podríamos

llamar prótesis externas, como los cascos, guantes de protección, calzado de seguridad,

gafas, trajes ignífugos, chalecos antibalas, e incluso trajes espaciales, fabricados todos

ellos con materiales químicos ligeros y de altas prestaciones.

La Química y la Alimentación

La Química moderna protege y mejora las cosechas utilizando diversos

productos fitosanitarios. De esta manera no sólo se obtienen mejores y mayores

cosechas y los productos llegan a los mercados en mejores condiciones higiénicas. La

11

No es la intensión de este trabajo entrar en discusiones o debates propios de la Física Cuántica respecto

del concepto Materia vs. Energía, sus relaciones y vínculos. Se tomará una concepción un tanto

reduccionista para simplificar el abordaje y así acotar el desarrollo del tema. 12

Aunque hay un importante abordaje de la Química donde está presente el estudio de la Energía como

en la Energía de las Reacciones Químicas, en la Termodinámica, en la Electroquímica, entre otras.

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Química protege al ganado contra las enfermedades y los parásitos y contribuye a su

alimentación.

El área dedicada a la agricultura en el mundo hoy (1.400 millones de hectáreas,

equivalente a Sudamérica) es la misma que en 1950 gracias a la agricultura intensiva y

sostenible facilitada por la ayuda de fertilizantes y productos agroquímicos, a pesar de

que en ese tiempo la humanidad ha pasado de 2,5 a 6 mil millones de personas. Esto ha

evitado la utilización de 26 millones de kilómetros cuadrados más de suelo (equivalente

a la superficie conjunta de Rusia y Canadá).

La Química y la Cultura

La fabricación del papel, soporte tradicional de la cultura escrita, y con él tintas

y adhesivos que conforman los libros deben su existencia también a la Química.

Además, la Química ha desarrollado productos que son el soporte de nuevas formas

culturales: papeles sintéticos, papeles y químicos de fotografías y cine, las cintas

magnéticas de vídeo o audio, los disquetes, los CD, DVD y las memorias flash.

La pintura, desde los orígenes del hombre, requiere colorantes variados, estables

y resistentes al medio ambiente, y para conservar el enorme patrimonio cultural de la

humanidad.

La Química en el Hogar y la Vida Cotidiana

La Química permite fabricar productos para la limpieza, para el aseo personal y

el cuidado de los niños, y elabora materiales para la construcción de aparatos

electrodomésticos o la óptima conservación de los alimentos, facilitando de forma

decisiva las tareas del hogar.

La Química nos viste. Las fibras naturales son difíciles de modificar y se

producen de una manera relativamente ineficiente. Las fibras sintéticas se pueden alterar

para que respondan a necesidades específicas y se producen en gran cantidad

fácilmente. Una sola planta de acrilonitrilo (fibra textil sintética), que ocupa la extensión

de un campo de fútbol, permite producir la misma cantidad de fibras textiles que un

rebaño de 12 millones de ovejas que para pastar necesitarían una extensión del tamaño

de Bélgica. Además de la variedad de propiedades con la que cuentan las fibras

sintéticas.

La Química también nos ayuda en la conservación de los alimentos en los

hogares, durante su transporte en cámaras frigoríficas y en los envases, fabricados con

productos químicos artificiales.

La Química y el Transporte

Además de los combustibles para motores, lubricantes y acumuladores de

electricidad (baterías) la Química ha hecho muchos otros aportes para el transporte. Se

mencionan algunos como ejemplo:

Aviones: Construidos con productos químicos que brindan el ahorro de

combustible mediante la ligereza de peso. La seguridad de los productos químicos que

son capaces de apagar instantáneamente un eventual incendio de los motores y todos los

reactores tienen sistemas automáticos de extinción basados en ellos.

Automóviles: Los combustibles han podido ser utilizados durante muchos años

mejorándose cada vez más su rendimiento y cuidado del ambiente y, si faltase el

petróleo, la Química podría proporcionar metanol de origen vegetal, biodiesel o motores

de hidrógeno. Los metales y plásticos que componen a los vehículos han sido mejorados

en los más de cien años que tienen los automóviles de existencia, conjuntamente con las

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 25

pinturas que los embellecen y protegen. La vida de los neumáticos se ha alargado 400

veces, añadiendo seguridad y comodidad a los viajes. Otros productos como los

anticongelantes impiden los problemas del invierno, los lubricantes reducen el desgaste

de las piezas móviles, y cada fluido del coche es un producto químico especialmente

diseñado para un propósito. La seguridad del automóvil depende también en gran parte

de los productos químicos, paragolpes plásticos, parabrisas templados y laminados,

resistentes fibras de los cinturones de seguridad y los sistemas de airbags.

La Química y la Informática

La informática se basa en los chips de silicio y en los de arseniuro de galio,

cuyos circuitos están construidos mediante procesos fotoquímicos. Los soportes

magnéticos, CD y otros están fabricados con plásticos como el policarbonato, y las

pantallas están recubiertas internamente por productos sensibles a la luz y otros con

Cristal Líquido (LCD). Las carcasas, los teclados, el cableado y el mouse están hechos

con polímeros.

La Química y la Construcción

En la construcción se emplean productos químicos con los fines más variados.

La pintura, las cubiertas de los tejados, las tuberías y ahora también las puertas y las

ventanas, están hechas de materiales plásticos, como el PVC, produciendo un gran

ahorro de madera y ayudando a evitar la deforestación.

El calor de hogar se mantiene gracias a espumas de materiales aislantes y para

evitar la corrosión que afecta al hormigón armado se han introducido materiales

aeroespaciales en la construcción. Ya hace algunos años se usa, en lugar de acero, fibra

de vidrio con resinas de poliéster, para reforzar el hormigón en la construcción de

puentes de carretera.

La Química y el Deporte

Si los deportistas están batiendo continuamente sus propias marcas es debido a

la evolución de los equipos basados en nuevos materiales químicos, más flexibles, más

ligeros y más fuertes que permiten llegar más lejos, más alto y con mayor velocidad.

Tanto si el hombre desea alcanzar los picos más altos, la profundidad de los mares o

simplemente divertirse el fin de semana, debe aproximarse a la Química, pues necesita

cuerdas ligeras y resistentes, trajes protectores, botas especiales, cremas, oxígeno, gafas,

raquetas o palos de golf. Posiblemente no haya otras moléculas que hayan recibido más

patadas, golpes y raspaduras que las de los polímeros y elastómeros empleados en la

fabricación de los diversos tipos de pelotas.

A pesar de lo dicho, el estudio de la Química está sufriendo, en los últimos años,

serias dificultades en los diferentes niveles educativos. Que el desarrollo de la Química

como ciencia haya ido en paralelo con el desarrollo de la humanidad no parece ser

suficiente razón para motivar a los estudiantes a enamorarse -o por lo menos apreciar un

poquito- de esta disciplina científica. Por el contrario, su connotación negativa va en

aumento entre los estudiantes.

2.2. La Química como disciplina de enseñanza y aprendizaje

¿Por qué es importante enseñar Química? O mejor dicho, que los estudiantes

aprendan Química. Es una pregunta que se emplaza con bastante frecuencia entre los

estudiantes, especialmente en aquellos que ya tienen entre sus proyectos de vida

estudiar alguna carrera terciaria o universitaria desconectada de los conocimientos de

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 26

Química o los que no seguirán ningún estudio superior. La respuesta es bastante obvia

para quienes profesionalmente forman parte desde algún ángulo de esta disciplina, ya

sea como investigadores, técnicos o docentes. Pero quienes se dedican al diseño del

currículum y al dictado de la Química como materia curricular en la educación media,

no logran transmitir con efectividad la respuesta a los estudiantes. Por el

desconocimiento de su importancia y el déficit en la motivación para su aprendizaje la

Química se ha convertido en uno de los patitos feos del aprendizaje de las ciencias

(Cuñai, Tuñón y Moratal, 2005)

Pues la respuesta radica en el apartado anterior y es que somos química,

comemos química, respiramos química, nos vestimos con química, vivimos rodeados de

química, todos los objetos tecnológicos que usamos diariamente cuentan con

componentes desarrollados por la Química… Pero a la hora de enseñarla los docentes

parecen olvidar esto y en sus transposiciones didácticas (Chevallard, 1980) la Química

se transforma en una suma de símbolos confusos, modelos complicados, cálculos

interminables, definiciones teóricas incomprensibles y grafismos complejos, lo que

logra mostrarla como una ciencia enmarañada, dificultosa y desconectada del mundo

palpable y cotidiano.

Los docentes más apegados a una didáctica tradicional, o por transmisión, y

aquellos que se vuelcan a una didáctica extremadamente disciplinar, dejan pasar a los

acontecimientos de la vida cotidiana donde cuestiones referidas a la Química ocurren

con naturalidad y cotidianeidad, la Química Cotidiana o Etoquímica, sin brindarle más

valor didáctico que nombrarlos como ejemplo. Estos acontecimientos pueden ser el eje

de la conceptualización para los estudiantes y no tan solo el ejemplo.

El punto es que los docentes no ponen de relieve a estos sucesos de la vida

cotidiana para observarlos, analizarlos, llevarlos al plano académico y educativo,

utilizarlos como un recurso didáctico, motivador y amenizar así a la enseñanza de la

Química. Entonces los estudiantes, por sí solos, no verán la relación entre las fórmulas y

símbolos con el mundo que los rodea, estos acontecimientos quedan en el absoluto

anonimato. De esta manera toma relevancia la Química Teórica, de formuleo, de

conceptos complejos y simbologías abstractas. Subyace en la clase el divorcio de los

conceptos de Química con el mundo real, que paradójicamente es a quien tratan de

explicar esos conceptos.

“Hoy, la enseñanza de la Química se asienta en los conocimientos teóricos y en

mostrar a los alumnos cuáles son los elementos, cómo se formulan y cómo reaccionan.

Sin embargo, existe una gran laguna didáctica en lo que se refiere a sus usos y

aplicaciones. […] Probablemente la mayoría de la población desconoce que 15 años de

nuestras vidas se los debemos a los medicamentos, o que cada día disponemos en

nuestra mesa de alimentos saludables y frescos gracias a numerosos productos y

procesos químicos que lo permiten, o que los CDs de música que escuchamos no serían

posibles sin la Química. El objetivo es despertar vocación y admiración hacia esta

maravillosa Ciencia, la que garantiza la mejora constante de nuestra esperanza y

calidad de vida.” (De las Alas Pumariño, 2003)

Pues, si todo es química, entonces por qué se desplaza el interés de los

estudiantes lejos de esta ciencia, quizás sea porque no se ha encontrado aún una

didáctica apropiada, que demuestre lo que significa la Química para los seres humanos,

o quizás existe esta didáctica pero los docentes no la han sabido poner en práctica.

“Si bien los profesores tratamos de seducir a los alumnos con el discurso de que

„todo es Química‟, o que „Química hay en todas partes‟, la realidad, a nivel

internacional, indica que el público en general tiene una mala percepción de la

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 27

Química como disciplina científica, y se la relaciona fundamentalmente con los

aspectos negativos de la contaminación ambiental y la toxicidad provocada por

químicos. […] En la Argentina, la Química como disciplina escolar está poco menos

que desapareciendo en aquellas jurisdicciones donde se ha desarrollado la reforma

educativa13

. Esta desaparición no estaba prevista en la reforma; sin embargo, la

complejidad de los efectos que resultaron de su implementación condujo a este

resultado real. Una de las explicaciones sobre este proceso se basa, justamente, en la

mala percepción pública de la Química.” (Galagovsky, 2005)

La enseñanza de la Química en las escuelas medias surge en Holanda en el año

1863, bastante prematuramente teniendo en cuenta el desarrollo de la Química en esa

época (la Tabla Periódica no había sido desarrollada, no se sabía sobre la estructura del

átomo, no había teoría sobre equilibrio química…). La razón fue que a principios del

siglo XIX ya surgían en Europa y Estados Unidos las primeras industrias químicas que

desarrollaban Ácido Sulfúrico, Hidróxido de Sodio, Cloro, pigmentos y otros

compuestos. Los Países Bajos dedicados al comercio exterior creyeron oportuno tener

mano de obra idónea en el análisis de estos productos para su comercio. En este

contexto, la enseñanza de esta disciplina fue encargada a químicos universitarios que

impartían una versión simplificada de la Química Universitaria con textos universitarios

adaptados. (Galagovsky, 2005)

Quizás atendiendo a esta tradición y soportando los grandes cambios que se han

suscitado en la educación, impulsados por la Psicología Cognitiva y las Teorías del

Aprendizaje, la Química se presenta a menudo como:

- Una disciplina científica sumamente simbólica. Para observar, analizar y

explicar los objetos y fenómenos de la naturaleza, la Química se apoya

fundamentalmente en modelos y símbolos, los que en muchas ocasiones son muy

apropiados desde el punto de vista de la representación y divulgación científica, pero

carecen de dinamismo y receptividad cuando se trata de la Química como contenidos de

aprendizaje. Para los estudiantes estos conceptos simbólicos y modelos complejos, junto

a definiciones confusas, manifiestan una aspereza cognitiva tal que genera una actitud

reticente hacia su aprendizaje.

- Una disciplina con conceptos, y abordajes de los mismos, estrictamente

propedéuticos, abstractos y extensísimos (Galagovsky, 2007). No atiende a la

diversidad de los estudiantes, es decir no diferencia a los estudiantes que seguirán

carreras terciarias o universitarias donde requieran los conocimientos disciplinares de

Química de los que no los necesitarán. En cambio, se imparte una Química sumamente

disciplinar que no repara en otros conceptos o abordajes que expliquen los fenómenos

químicos de la vida cotidiana y que sean útiles en el presente y futuro de cualquier

estudiante.

¿Cómo pretender entonces que la actitud de los estudiantes sea favorable hacia el

aprendizaje de la Química? ¿Cómo hacer para motivar a los estudiantes a que aprendan

Química? ¿Cómo enseñar Química de manera efectiva?

Parafraseando a Galagovsky (2007), la enseñanza de la Química versus el

aprendizaje de la Química es una ecuación que no está balanceada. Ella misma en su

artículo pone de manifiesto la dificultad de balancear esta ecuación didáctica. Es una

realidad que no todo lo que se enseña es aprendido, no solo para la enseñanza de la

Química, en cualquier proceso didáctico y sobre cualquier contenido. Las

conceptualizaciones de los estudiantes no siempre son las mismas que el docente quiere

13

Reforma iniciada en Abril de 1993, Ley 24.195, llamada Ley Federal de Educación

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Prof. Diego Julián Chiarenza 28

generar en ellos cuando enseña, hay una reconstrucción y resignificación de conceptos

en el proceso de aprendizaje. Cuanto más se producen estos desfasajes

enseñanza/aprendizaje más lejos estamos del logro de los objetivos que se proponen al

inicio de la cursada de una cátedra.

En este aspecto es que cobra relevancia el carácter de ciencia experimental de la

Química. No hay que menospreciar esta característica a la hora de pensar una didáctica

motivadora y efectiva. El uso del laboratorio debe ser central en la enseñanza de esta

disciplina, como del resto de las disciplinas científicas experimentales.

Pero el laboratorio es un recurso y no la solución mágica a los problemas de

aprendizaje -y enseñanza- de la Química. El uso del laboratorio debe ser enmarcado en

una didáctica, un modo de enseñar, fundamentada en las teorías del aprendizaje que

hagan de este recurso una herramienta efectiva. Es una realidad también que

implementar una herramienta como esta, reviste de ciertas complicaciones, que no son

pocas ni fáciles de sortear, pero es el desafío al que cada docente debe enfrentarse para

mejorar su práctica cotidiana en la enseñanza de la Química.

“La realización de prácticas en laboratorios, es uno de los objetivos más

importantes que debe perseguir la enseñanza de la química ya que además de ayudar a

comprender los conceptos, permite a los alumnos incursionar en el método científico,

todas las prácticas en los laboratorios reales o virtuales, requieren que el estudiante

desarrolle capacidades y destrezas como la autopreparación, a través de una serie de

documentos impresos o electrónicos, la ejecución, la obtención de resultados, su

evaluación y comunicación a través de un informe” (Cataldi, Donnamaría y Lage,

2008).

Hablar del uso del laboratorio en la enseñanza de las ciencias, entre ellas la

Química, podría significar introducirse en el debate de dos posiciones frente a un mismo

problema. La experimentación en el ámbito de la educación, generalmente se la utiliza

con dos propósitos: en primer lugar para demostrar la validez de conceptualizaciones

previas, algo así como ilustrar los aprendizajes teóricos -los estudiantes aprenden a

escribir ecuaciones químicas y la idea de la práctica de laboratorio es que observen las

reacciones químicas de las ecuaciones escritas en vivo y en directo-. En segundo lugar,

suscitar conjeturas que orientan a desarrollar conceptualizaciones posteriores –observar

que cuando se apaga la vela dentro de un vaso invertido sobre un plato con agua, el agua

sube dentro del vaso, pensar por qué ocurre esto, desarrollar el debate basado en las

ideas de los estudiantes y luego en la bibliografía destinada a responder las hipótesis

propuestas-.

En la enseñanza más tradicional de la Química, el primer propósito de la

experimentación es el más utilizado pero el que menos colabora a una conceptualización

fidedigna de lo que significa el trabajo científico y, por el contrario, refuerzan una idea

deformada del trabajo de la ciencia y de los científicos. Esto demuestra que el uso del

laboratorio en la enseñanza de la Química no asegura una didáctica constructivista, se

puede usar el laboratorio, hacer una cantidad de prácticas maravillosas y la didáctica

seguiría siendo tradicional y de transmisión. Lo que hace la diferencia es el cómo se

utiliza este recurso didáctico, qué papel juega en la construcción del conocimiento por

parte de los estudiantes.

Las prácticas de laboratorio cuentan con ventajas evidentes, examinadas y

conocidas, éstas son la motivación de los estudiantes, la posibilidad de razonar sobre lo

concreto más que sobre lo abstracto de las clases áulicas y la visualización de los

objetos y eventos que la ciencia conceptualiza (Séré, 2002).

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 29

Retomando las ideas del apartado 1.4., las prácticas de laboratorio deben estar

enmarcadas en una didáctica constructivista, donde la construcción del conocimiento

por parte del estudiante sea coherente con la producción del conocimiento científico. Y

teniendo en cuenta lo dicho en párrafos precedentes, los contenidos que se abordan en

las clases de Química deben estar muy conectados con la vida cotidiana; el abordaje de

los conceptos debe ser desde, y teniendo como eje, los sucesos del mundo real y no

tomar a estos como meros ejemplos de modelos científico incomprensibles para los

estudiantes.

Se plantea así una práctica docente nutrida de conceptos y procedimientos o

metodologías, sin descartar las actitudes14

que se despiertan con ella en los estudiantes

de aprecio hacia la Ciencia y en especial hacia la Química.

Conceptos y su Abordaje Procedimientos Experimentales Actitudes hacia la disciplina

- Tomar como ejes sucesos de la

vida cotidiana para su selección

y abordaje

- Adaptarlos a la diversidad de

estudiantes y no sólo al carácter

propedéutico

- Dinámicos y concatenados

- Basarlos en investigación

dirigida o en el aprendizaje por

descubrimiento según cada

contenido lo permita

- Ser coherentes con la

construcción del conocimiento

científico y no meras

ilustraciones de teorías

- Descubrir a la Química en la

vida cotidiana con una utilidad

inmediata

- Despertar aprecio por el

conocimiento científico y en

especial de la Química

- Generar motivación por saber

aún más de lo que se enseña

Pero no es fácil implementar esta didáctica en las aulas de Química de cada día

de clase, ya que es preciso rever el currículum de la asignatura planteados por los

organismos de gestión educativa provinciales y todas las instancias que incluyen, en el

sistema educativo, la enseñanza de la Química.

Es necesario hacer una revisión total y un replanteo holístico de los contenidos y

su abordaje; se debe primero reconocer los errores cometidos y las profundas

modificaciones que ha sufrido la sociedad y los estudiantes. A partir de aquí toma una

relevancia absoluta la revisión de las prácticas, la formación y la capacitación de los

docentes. Todo esto a la luz de los avances en cuanto a las concepciones del cómo se

aprende -aportado por la Psicología Cognitiva y las Teorías del Aprendizaje- y el cómo

y qué se debe enseñar -aportado por los estudios realizados en Didáctica de la Química-.

Recién ahí se podrá aplicar una didáctica que dé respuesta a las necesidades de enseñar

y aprender Química, con prácticas docentes que provean el escenario para un verdadero

cambio conceptual y aprendizaje significativo en los estudiantes.

14

Clasificación de contenidos planteada por Cesar Coll (1987).

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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3. Enseñando Química con TICs

3.1. Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs)

Un objeto aportado por las TICs, es la enciclopedia virtual más importante y

significativa del planeta, por su forma de construcción y por la cantidad de gente que

escribe, corrige y vigila los artículos en ella, Wikipedia. Ésta denomina Tecnología de

la Información y la Comunicación a “un conjunto de técnicas, desarrollos y dispositivos

avanzados que integran funcionalidades de almacenamiento, procesamiento y

transmisión de datos.15

Se podría decir que las TICs son herramientas computacionales e informáticas

que procesan, almacenan, sintetizan, recuperan y presentan información que puede ser

de la más variada en su forma y contenido, son soportes y canales para el tratamiento,

acceso y distribución de esa información. Es preciso destacar que las TICs son medios y

no fines. Si bien Tecnología de la Información y la Comunicación es un término

dilatado, se emplea generalmente para identificar a la informática conectada a Internet.

Las tecnologías de las que se habla incluyen una serie de herramientas que

redefinen radicalmente el funcionamiento de la sociedad. Las TICs, la unión de los

computadores y las comunicaciones, generaron un desarrollo sin precedentes de formas

de comunicarse al comienzo de los años '90. El fenómeno que hizo la gran explosión

comunicacional en la sociedad fue Internet, cuando pasó de ser un instrumento

especializado de la comunidad científica a ser una red de fácil uso que modificó las

pautas de interacción social.

Internet es una red que conecta a través de distintos medios tecnológicos (líneas

de teléfono, fibra óptica, satélite, etc.) a millones de distintas computadoras en todo el

mundo para que puedan intercambiar información. Nace en los años ‟60, en el marco de

la guerra fría, como la iniciativa militar del gobierno de los Estados Unidos con la idea

de hacer una red de computadoras interconectadas con el fin de trabajar en conjunto

desde distintos puntos del país y que no se perdiera la conectividad frente a un ataque de

alguno de sus puntos de conexión. Luego, esta „red de redes‟ pasa al uso académico

conectando las computadoras de las universidades para intercambio de información, los

primeros nodos fueron en 1969 de la Universidad de Utah a la Universidad de

California, y de ahí comenzó a difundirse por todo el mundo.

La sociedad mundial se encuentra, hace ya más de dos décadas, en medio de una

revolución sustancial que ha ido avanzando hasta nuestros días, creciendo y

ampliándose aceleradamente respecto del acceso a la información y a las

comunicaciones. La globalización en la conectividad y distribución de la información es

el resultado de avances tecnológicos tanto en material tecnológico concreto (la

velocidad y volumen en las comunicaciones que ofrece la fibra óptica y los satélites)

como en programas computacionales y de redes (internet y todos los servicios que esta

ofrece, correos electrónicos, búsqueda de información, chat, conexión p2p, conexión

multimedia, etc.). Los nuevos modos de comunicación y acceso a la información han

ido delineando una nueva forma de sociedad.

En esta sociedad inmersa en las TICs emergen dos tipos de protagonistas como

usuarios: los nativos (Prensky, 2001), es decir los que nacieron cuando las TICs ya se

dominan como uso cotidiano en la cultura en la que aparecen y las incorporan como un

15

Consultado el 24 de octubre de 2009. Es necesario revisar esta definición regularmente debido a que

Wikipedia es una enciclopedia colaborativa de actualización permanente.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 31

lenguaje materno y, por otro lado, los preexistentes a la sociedad TIC16

, que tienen una

cultura y lenguaje anterior a esta y que se han tenido que adaptar a ella y aprender a

utilizar las TICs como un lenguaje nuevo. En ambos grupos hay toda una gama de

posibilidades de acceso a las TICs y con competencias y habilidades diversas, así

encontramos nativos con baja incidencia y habilidad para las TICs y sujetos con un

excelente manejo de estas que resulta de una forzada adaptación.

Se puede considerar absolutamente paradigmática17

la existencia de las TICs en

la sociedad, las formas en la que las personas se relacionan entre sí, el acceso al

conocimiento, la interacción entre sujetos y conceptos se ha modificado profunda y

sustancialmente a partir de la mediación de la tecnología.

Las tecnologías que constituyen las TICs giran de manera interactiva e

interconectada en torno a cuatro medios: la informática, la microelectrónica, los

multimedia y las telecomunicaciones, lo que permite concebir nuevas realidades

comunicativas.

Pero cuando se habla de TICs no debe hacerse referencia sólo a Internet. La

denominación de TIC es utilizada para referirse a una serie de nuevos medios como los

hipertextos, los multimedia, Internet, la realidad virtual o la televisión por satélite entre

otras. Es cierto que en la actualidad, el paradigma de las TICs son las redes informáticas

que permiten, en la interacción de las computadoras en todo el mundo, ampliar la

potencia y funcionalidad que tienen de forma individual. Esto hace posible no sólo

procesar información almacenada en soportes físicos, sino también acceder a recursos y

servicios prestados por computadoras situadas en lugares remotos. Fenómenos de menor

envergadura, pero nada despreciables para sus épocas, fueron la aparición de la radio, el

teléfono, el cine y la televisión. Estos avances tecnológicos de comunicación y

distribución de información, cada uno a su modo, revolucionó la interacción de los

sujetos entre ellos y con la información y los conocimientos. También son considerados

TICs, como el teléfono celular, computadoras, proyectores de filminas y

retroproyectores, proyectores multimedia, diapositivas, pizarras electrónicas o digitales,

equipos de audio y muchos otros.

3.2. Enseñando con TICs, la Tecnología Educativa

La educación, como pieza integrante y fundamental de la sociedad, no se ve

ajena a la revolución tecnológica y comunicacional, más bien se ve absolutamente

incluida. Los niños que nacen en este contexto de conectividad e información

globalizada, de acceso a la tecnología como parte de lo natural e inmediato, los nativos

digitales, como los nombra Prensky (2001) son los estudiantes de los diferentes niveles

educativos de hoy. Los estudiantes de hoy […] han pasado sus vidas enteras rodeadas

por el uso de computadoras, juegos de video, música digital, videos, teléfonos celulares

y otros juguetes y herramientas de la edad digital. Los graduandos universitarios de

16

Denominación que se aventura en este texto para referirse a la Sociedad del Conocimiento (noción que

fue utilizada por primera vez en 1969 por llamado Peter Drucker, y en el decenio de 1990 fue

profundizada investigadores como Robin Mansel o Nico Stehr), específicamente a las características de

esta que emergen de la inclusión de las TICs. 17

Se utiliza aquí el término Paradigma no desde la etimología que le diera Kuhn en los años ‟60, sino

pensando en el termino como Cosmovisión acuñado por las ciencias sociales para describir el conjunto de

experiencias, creencias y valores que afectan la forma en que un individuo percibe la realidad y la forma

en que responde a esa percepción. Debe tenerse en cuenta que el mundo también es comprendido por el

paradigma, por ello es necesario que el significado de paradigma es la forma por la cual es entendido el

mundo, el hombre y por supuesto las realidades cercanas al conocimiento (Wikipedia, consultado el 25-

10-2009)

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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hoy han pasado menos de 5.000 horas de sus vidas leyendo, otras 10.000 horas jugando

a los video-juegos (no menciono las 20.000 horas que ven la TV). Los juegos de

computadora, el email, el Internet, la telefonía celular y la mensajería inmediata son

partes integrales de sus vidas. (Prensky, 2001)

Como integrantes nativos de una nueva cultura, los estudiantes de hoy día son

absolutamente distintos a los de hace dos décadas atrás. Es preciso que los docentes

comprendan esta realidad, para mejorar la calidad de la enseñanza y por ende la del

aprendizaje. Los estudiantes de la actualidad están sobre un paradigma social diferente

al paradigma en el que se formaron muchos de los que son sus docentes. Paradigma de

la pantalla versus paradigma del papel si se desea.

No sólo el soporte en el que se presenta la información marca una diferencia,

sino principalmente el modo de acceso a ésta determina distintas competencias

psíquicas. La velocidad, la inmediatez, la movilidad y el carácter intuitivo y multimedial

de los sistemas de acceso a la información y la comunicación generan y marcan, en los

asiduos usuarios de estos sistemas, esquemas mentales únicos y propios de esta

sociedad TIC.

Para llevar información y conocimiento a los estudiantes ya no bastan los libros

en papel o, haciendo alarde del uso didáctico de la tecnología, una película documental.

Es preciso que los docentes se adapten a la sociedad del conocimiento, la información y

la comunicación, de lo contrario siempre estarán lejos de la posibilidad de ofrecer una

enseñanza tendiente a un aprendizaje significativo.

¿Educar utilizando TICs es tan simple como aplicar un recurso de tipo

audiovisual o interactivo a la enseñanza? ¿Se reduce al simple hecho de pasar una

película documental para abordar un tema, comunicarle la tarea a los estudiantes por

mail, hacer tutoría de la tarea hogareña por chat, buscar información para un trabajo

práctico en la web y algunos otros artilugios tecnológicos destinados a que los

estudiantes se vinculen con los conocimientos de otras maneras más que con un texto?

Muchos profesionales expertos en TICs hacen su aporte a las estrategias de

enseñanza y los educadores se ven en la obligación de oír las propuestas aunque algunos

adhieran a ellas y otros, más ortodoxos, se resistan.

En este aspecto queremos ser completamente claros al afirmar que utilizar las

nuevas tecnologías de la información y la comunicación, para realizar las mismas

cosas que con las tecnologías tradicionales, es un gran error. Las nuevas tecnologías,

nos permiten realizar cosas completamente diferentes a las efectuadas con las

tecnologías tradicionales; de ahí que un criterio, para su incorporación, no pueda ser

exclusivamente, el hecho que nos permitan hacer las cosas de forma más rápida,

automática y fiable (Cabero Almenara, 2007).

Implementar TICs en la educación significa mucho más que el uso de una

herramienta audiovisual o interactiva aplicada al proceso de enseñanza-aprendizaje.

Existe toda una transformación en las formas, los métodos, las interacciones y, por

consiguiente las planificaciones de la enseñanza que implementa un alto contenido de

TICs en su desarrollo. Los estudiantes, tanto como los docentes, asumen una posición y

predisposición diferente a la tradicional frente a un estilo de educación diferente a la

tradicional, posiciones y predisposiciones que se dan naturalmente.

“Los entornos virtuales de aprendizaje permiten transitar desde modelos de

aprendizaje basados en la transmisión de conocimiento a modelos basados en la

construcción de conocimiento, de esta forma los alumnos se vuelven agentes activos en

el proceso de aprendizaje y los profesores en facilitadores en la construcción y

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 33

apropiación de conocimientos, por parte de los alumnos (González Medina y otros,

2008).

Carlos Neri (2007) menciona un concepto interesante para comprender el

cambio de posición y predisposición frente a la implementación de las TICs en la

educación, Didáctica Fluida. Dice Neri:

La Didáctica Fluida es una didáctica que se opone a fórmulas, a rigideces. Los

docentes están muy acostumbrados desde los institutos a tener la fórmula y piden la

fórmula -¿Cómo se hace esto? Decime cómo funciona este programa- En realidad este

no es el camino, porque el programa cambia y el docente queda en el aire. La

Didáctica Fluida implica pensar con los recursos que tengo „qué hacer [y cómo

hacerlo]‟. Dejar de pensar en el recurso como un fin y pensarlo como lo que es, un

medio, y centrar las ideas en la didáctica con la que utilizar ese recurso. La Didáctica

Fluida invita a no tener una didáctica para cada recurso ni una misma didáctica para

todos los recursos, invita a pensar en métodos, formas, estrategias donde converger

contenidos, recursos, espacio, tiempo y destinatarios en cada una de las situaciones de

enseñanza. Hoy será enseñar Química Ambiental utilizando un blog como recurso, pero

mañana podemos aplicar una wiki para enseñar la Clasificación Periódica de los

Elementos Químicos. Y cuando aparezca un nuevo recurso aportado por las TICs, el

docente debe buscar la manera de incluirlo en su enseñanza.

En la medida que las TICs se van introduciendo en las escuelas y circulan, junto

a los estudiantes, en los pasillos y los patios, los docentes deben capacitarse y conocer,

deben buscar la forma de apropiarse de ellas, para llegar a los métodos, experiencias y

conocimientos previos de sus estudiantes y plantearse una didáctica fluida que permita

lograr los aprendizajes deseados. No se trata de un software, un recurso audiovisual, un

lenguaje de programación o una estrategia didáctica, se trata de toda una cosmovisión.

Los docentes deben superar la inconmensurabilidad con sus estudiantes para

zambullirse en la sociedad TIC y hacer de sus clases diarias, a través de esta didáctica

fluida, un diálogo permanente con la realidad en la que viven y respiran sus estudiantes.

Las TICs se presentan como una importante batería de posibilidades para aplicar

en la educación, entre ellas se brindará especial atención a las que se ajustan con mayor

anclaje a la enseñanza de la Química.

Uno de los aportes de las TICs a la educación es crear entornos de aprendizaje

que ponen a disposición del estudiante una amplitud de información y con una rapidez

de actualización significativa. Es pertinente aclarar que acceder a más información no

significa estar más informado y que existe una diferencia importante entre información

y conocimiento, estar expuesto a la información, aunque el individuo se apropie de ella,

no significa acceder a conocimiento significativo. La información con la que se

encuentran los estudiantes no es de tipo solo textual sino multimedia, por lo que se

amplían los canales de adquisición de esa información que tiempo atrás se restringía a

los libros de texto y, eventualmente, a TV y Radio. Otros aportes son la creación de

entornos flexibles de aprendizaje, la eliminación de barreras espacio-temporales, el

incremento de modalidades comunicativas, el favorecer tanto el aprendizaje

independiente y el autoaprendizaje como el colaborativo y cooperativo, y más (Cabero

Almenara, 2007a).

La Educación a Distancia (EaD) es una de las puertas que se ha abierto y

ampliado en forma exponencial para la educación con el advenimiento de las TICs. Si

bien existían formas de educación a distancia hacia la década del ´50 mediada por

correspondencia o Radio y posteriormente por TV, las TICs, y entre ellas especialmente

la internet, le dieron a esta forma de entablar el proceso de enseñanza-aprendizaje un

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 34

tinte multimedia, formal y tutorial, a tal punto que en la actualidad se pueden realizar

carreras universitarias enteramente a distancia.

Se encuentran disponibles en el mercado distintos sistemas para el

establecimiento de entornos virtuales de formación, con diferencias en cuanto al grado

de sofisticación, pero que comparten una metodología de uso muy parecida, e incluso

una apariencia similar. Incorporan por regla general utilidades para la creación y

gestión de contenidos, junto con mecanismos de comunicación de forma síncrona

(como el chat) y asíncrona como el correo electrónico y los foros de debate. Un mismo

sistema suele presentar versiones para el mundo empresarial y para el universitario,

entre los más extendidos se encuentran: WebCT (http://www.webct.com), Blackboard

(http://www.blackboard.com/), Edustance (http://www.edustance.com/) y Oracle

iLearning (http://ilearning.oracle.com/ilearn/en/learner/jsp/login.jsp); de software libre

destacan Moodle (http://moodle.org/) y Sakai (http://sakaiproject.org/). (Carabantes

Alarcón, Carrasco Pradas y Alves Pais, 2006).

En un contexto más práctico del uso en el campo educativo de las TICs, es

posible afirmar que ofrecen a la educación una serie de posibilidades que aquí se

detallan:

Ampliación de la oferta informativa.

Creación de entornos más flexibles para el aprendizaje.

Eliminación de las barreras espacio-temporales entre el profesor y los

estudiantes.

Incremento de las modalidades comunicativas.

Potenciación de los escenarios y entornos interactivos.

Favorecer tanto el aprendizaje independiente y el autoaprendizaje como el

colaborativo y en grupo.

Romper los clásicos escenarios formativos, limitados a las instituciones

escolares.

Ofrecer nuevas posibilidades para la orientación y la tutorización de los

estudiantes.

Facilitar una formación permanente. (Cabero Almenara, 2007b)

Muchos de los recursos ofrecidos por las TICs y que están disponibles para la

educación han sido creados para este fin (por ejemplo los nombrados en el párrafo

anterior) pero muchos otros no (blogs, sitios web, correo electrónico, chat, foros, etc.),

la educación se apropia de ellos y los redefine para su uso didáctico. Mientras

programadores desarrollan este tipo de recursos, quienes teorizan sobre el modo de uso

y las acciones que son más apropiadas, quienes los vinculan con la práctica y su

didáctica a través de teorías del aprendizaje son los tecnólogos educativos.

Julio Cabero Almenara (1999) caracteriza a la Tecnología Educativa (TE) como

una disciplina integradora, viva, polisémica, contradictoria y significativa:

Integradora porque en ella se insertan diversas corrientes científicas.

Viva por la evolución que va teniendo desde sus comienzos.

Polisémica por los diferentes significados que ha tenido durante su historia y

evolución.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 35

Contradictoria porque puede significar „todo‟, cualquier actividad

innovadora planificada de educación puede ser denominada tecnología

educativa, y puede significar „nada‟, es decir nada nuevo.

Significativa por la importancia y relevancia que ha adquirido, tiene y sigue

en crecimiento en la historia de la educación.

Pero a la hora de definirse por una definición de TE como disciplina, Cabero

Almenara (1999) dice que se han realizado diversos intentos que van desde el

reduccionismo, que implica el mero uso de recursos tecnológicos en la educación, hasta

definiciones que se sitúan en una macroperspectiva que citando a Gagné (1974) la

entiende como (…) el desarrollo de un conjunto de técnicas sistemáticas y

conocimientos prácticos anexos para diseñar, medir y manejar colegios como sistemas

educacionales. Pues más allá de los debates sobre las definiciones, la hermenéutica, la

etimología o las caracterizaciones del concepto „Tecnología Educativa‟, lo

particularmente interesante de esta disciplina es la dinámica con la que se enfrenta a los

problemas concretos de la educación. No se refiere a meros medios o recursos

didácticos, tampoco engloba de manera absoluta todo lo referente a educación en una

institución educativa, pero viene dando respuestas satisfactorias mientras mejor se la

trata y se la pone en práctica atendiendo a lo verdaderamente sustancial de la educación:

el aprendizaje de los estudiantes, pero aprendizaje significativo.

La TE nace como el fuerte intento de llevar al mundo escolar los medios

tecnológicos que se utilizaban en otros ámbitos y adaptarlos como recursos didácticos.

Este razonamiento radica y se centra en la necesidad de que el docente cuente con

buenas herramientas audiovisuales para desarrollar su actividad profesional.

En sus inicios, la idea era ampliar los medios tradicionales (pizarrón, tiza y

libros de texto) y complementarlos con nuevos recursos como cine, audio,

retroproyector y diapositivas. La idea encuentra solidez en la suposición de que

mejorando los instrumentos técnicos se mejorarían los productos alcanzados por los

estudiantes. Viéndolo desde el punto de visto conductista, corriente psicológica quien

anido los comienzos de la TE, es bastante lógica la idea y su fundamento, „la riqueza y

variedad de los estímulos elevarían la atención y la motivación de los estudiantes, de

manera tal que facilitaría la adquisición y el recuerdo de la información‟. (Cabero

Almenara, 1999)

Cabero Almenara (1989) sostiene que la historia de la TE diferencia cinco

momentos, consecuentes uno de otro, pero no como compartimentos estancos sino

solapados. El primero comprende sus inicios, lo que se denominó prehistoria de la TE.

El segundo se caracteriza por la introducción de medios audiovisuales y de

comunicación de masas al contexto escolar. El tercero marca la incorporación de la

psicología conductista a los procesos de enseñanza-aprendizaje. El cuarto refleja la

introducción del enfoque sistémico a la educación. Por último, el quinto momento

manifiesta las nuevas orientaciones que surgen como resultado de la introducción de la

psicología cognitiva y todas las modificaciones sustanciales, generales y de currículum,

que viene experimentando el campo educativo con ella.

Teniendo en cuenta que esta apreciación de Cabero Almenara data de 1989,

cuando recién afloraba la tecnología informática en la educación y, por supuesto, no

existía la tecnología telemática, hoy se podría agregar un sexto momento a la historia de

la TE. Este momento es la introducción de la tecnología telemática en los procesos de

enseñanza.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 36

La TE actualmente se sostiene sobre tres pilares epistémicos, que además de

brindarle el campo de acción para su desarrollo, le brindan la solidez de sus

fundamentos:

Uno es la Teoría General de Sistemas (TGS)18

, o Enfoque Sistémico. Éste

supone abandonar la idea de que la TE es una simple introducción de medios

tecnológicos a la escuela y a estrategias apoyadas en teorías conductistas, para

comprender que implica un planteamiento flexible. Es importante determinar objetivos

y movilizar elementos para conseguir resultados, donde los productos no son la mera

suma de los elementos intervinientes, sino más bien la emergencia de la relación entre

ellos.

Otro pilar epistémico de la TE son las Teorías del Aprendizaje. Como se ha visto

en párrafos anteriores, los cambios que ha ido experimentando la TE en el transcurrir de

su historia, y los momentos que se definen en ella, están estrechamente relacionados con

la introducción de las Teorías del Aprendizaje. Desde el Conductismo, que abrazó con

fuerza a la TE como un modo expreso de llevar sus principios psicológicos al campo de

la educación y mejorar las prácticas conductista del proceso de enseñanza-aprendizaje,

hasta las novedosas y crecientes didácticas basadas en la corriente de la Psicología

Cognitiva. Estas teorías ofrecen fundamentos de tipo pedagógico y didáctico al uso de

las TICs en la educación y las formas de optimizarlos en función de lograr los mejores

resultados cognitivos en los estudiantes.

Por último, se presentan como soporte de la TE el Campo de la Comunicación,

que incluye los conocimientos desarrollados por la Psicología de la Comunicación y los

Medios de Comunicación. Los conocimientos que se tienen sobre los aspectos psíquicos

que controlan la acción del intercambio de mensajes (coloquiales, simbólicos, de

diversos medios, etc.) con el fin de optimizar el intercambio de información. Entre los

medios de comunicación se encuentran los nuevos medios de transferencia de datos

multimedia (internet y software educativos) junto a los tradicionales medios

audiovisuales, en este aspecto se trata a la Comunicación como los elementos

tecnológicos que la posibilitan, lo que podríamos interpretar como elementos de

conexión entre sujetos.

3.3. Evaluación de la Enseñanza mediada por TICs

Es necesaria la tarea de evaluar los medios tecnológicos antes, durante y después

de darles uso y así como son establecidas dimensiones cuando se evalúa a los

estudiantes, también es preciso establecer dimensiones que permitan emitir un juicio de

valor respecto de los recursos que se utilizan con ellos. Cabero Almenara (1999)

propone una serie de dimensiones generales a contemplar en la evaluación de los

medios de enseñanza aportados por las TICs, estas dimensiones son:

Contenidos

Aspectos técnicos-estéticos

Características y potencialidades tecnológicas

Organización interna de la información

Receptores

Utilización por parte del estudiante: nivel de interactividad

Coste económico/distribución

18

La Teoría General de los Sistemas (T.G.S.) propuesta por L. von Bertalanffy (1945) aparece como una

metateoría, que partiendo del muy abstracto concepto de sistema busca reglas de valor general, aplicables

a cualquier sistema y en cualquier nivel de la realidad (Wikipedia, consultado el 25-10-2009)

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 37

Dándole la correcta definición y delimitación a cada uno de estas dimensiones y

adaptando para ellas estrategias de toma de datos e indicadores de evaluación, estas

dimensiones se corresponden con las intenciones, entre otras, de esta tesina de relevar y

evaluar los LVQs.

En particular y atendiendo a estas intensiones se pretende que el proceso de

evaluación de un recurso tecnológico aplicado a la enseñanza y aprendizaje dé cuenta de

la calidad del producto. Pero… ¿por qué evaluar la calidad de la enseñanza basada en

TICs? ¿Cuáles son los motivos para la evaluación de la calidad del uso de un recurso

tecnológico aplicado a la educación?

En el contexto de desarrollo en el que se encuentra la sociedad en la aplicación

de las TICs a la educación, es importante plasmar de manera explícita las razones que

dan sentido a la evolución de la calidad del uso de las mismas. Lorenzo y Moore (2002)

en un estudio realizado aportan, de manera un tanto prototípica, cinco ejes para

desarrollar criterios y guías que tienen por finalidad lograr una educación con tecnología

de calidad. Se resumen aquí las tituladas Five pillars of Quality Online Education (Los

cinco pilares de la Calidad de Educación en Línea).

1. Efectividad en el aprendizaje, enfatizando la interacción de tecnología,

materiales de estudio y desarrollo de habilidades.

2. Satisfacción del estudiante, entendiéndolos como consumidores y alertando a los

proveedores de que están dando un servicio.

3. Satisfacción de los profesores, poniendo énfasis en la necesidad de apoyo a estos

en los diversos niveles.

4. Relación costo-efectividad de la propuesta formativa.

5. Accesibilidad, entendiéndola como la provisión de medios formativos a los

diferentes grupos sociales con necesidades diversas.

Estos cinco pilares sostienen el horizonte hacia donde dirigir las acciones de los

procesos formativos con TICs, pero también proporcionan el sentido de la evaluación y

de la evolución de la calidad de estos procesos. Para ello se pueden contemplar

diferentes motivos para la evaluación de la calidad: motivos educativos, motivos

socioculturales y tecnológicos (Barberà, Mauri y Onrubia, 2008).

Motivos educativos

Las TICs facilitan el trabajo colaborativo y la conformación de

comunidades de aprendizaje, pero la sola conexión de colectivos

educativos que comparten un fin no asegura que colaboran en la

búsqueda de un objetivo común. Es preciso contar elementos de análisis

que evalúen la validez del trabajo y el desarrollo de las actividades.

La incorporación de la TICs en contextos educativos sirve de escusa para

reflexionar sobre las prácticas educativas que se llevan a cabo al

momento de la implementación.

La figura y rol del profesor en contextos educativos-tecnológicos se ven

rediseñados plasmando papeles tales como: proveedor de recursos,

facilitador de aprendizajes, supervisor académico, guía de los alumnos,

colaborador del grupo-clase, motivador, consultor, activador de

conocimientos previos, asesor de técnicas de estudio y estrategias de

aprendizaje, evaluador continuo, gestor de conocimientos, potenciador de

autoaprendizaje, entre otros. Este panorama tan amplio aporta las razones

por las que se debe tener un conocimiento detallado de la influencia

educativa del profesor.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 38

El rol del estudiante también sufre una redefinición en el marco de las

instituciones educativas de la actual sociedad de la información. El

alumno se caracteriza, entre otras cosas, por la autonomía en una

sociedad compleja.

Motivos socioculturales

Los centros educativos son núcleos del desarrollo de la cultura y la

socialización. En la actualidad se consensua la idea de que se ha pasado

de la sociedad industrial a la sociedad informacional, la que se

caracteriza por la globalización de la economía y la transformación de las

relaciones sociales, de la cultura y de los valores dominantes en función

de las reglas del mercado. Estas modificaciones son violentas y se dan

con rapidez en frentes de crecimiento desigual lo que afecta a los centros

educativos instando a los gobiernos y organismos internacionales a hacer

grandes inversiones en pos de un desarrollo sostenible luchando contra la

exclusión social y laboral.

La sociedad de la información aparece como una sociedad en red, en este

marco social son los sectores empresariales y políticos los que orientan

las necesidades de formación de los ciudadanos a lo que se requiere una

respuesta del sector educativo quien tiene la responsabilidad de aplicar el

proceso formativo pero no de orientar sus objetivos.

Las diferentes formas de impartir formación que se amplían con la

implementación de las TICs abren un panorama muy amplio de ofertas

formativas, las que tienen una audiencia internacional. Las instituciones

educativas compiten por atraer a un mismo público, lo que ha forzado a

las instituciones a presentar sellos de calidad otorgados por entidades

locales o internacionales.

Motivos tecnológicos

El lugar nuclear que ocupa la tecnología en la sociedad reclama mayor

accesibilidad. La presencia de la tecnología en los diferentes campos de

la vida cotidiana y su fácil acceso son requisitos mínimos para el

desarrollo posterior y adecuado de la tecnología. El acceso a la

tecnología, en la educación, se ha igualado falazmente al acceso a la

información. En la tecnología aplicada a la educación se está poniendo

mucho esfuerzo en el desarrollo de instrumentos ligados al

procesamiento de la información y no tanto al análisis y proyección de

esta. Se cae en el error de que la información es conocimiento por lo que

se debe evaluar los usos educativos de la tecnología y la calidad de ellos

para lograr un aprendizaje significativo.

La transferencia tecnológica en la sociedad se da sin la enseñanza de su

uso, por lo general los recursos tecnológicos que están al alcance del

común de la gente llegan a sus manos sin una formación adecuada para

su utilización, la trasposición necesita un acompañamiento de

procedimientos que enseñe su uso correcto. Sumado a esto, los avances

tecnológicos no fueron desarrollados con fines educativos por lo que la

implementación en contextos formativos requiere que los profesores se

apropien del uso de los mismos, deben conocerlos y readaptarlos para

recrearlos en un recurso educativo.

La celeridad con la que se da la renovación tecnológica en la sociedad se

estipula en niveles que, comparados con la renovación en los centros

educativos, son muy veloces. Es común ver que los instrumentos

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 39

tecnológicos con los que cuentan los centros educativos se convierten,

técnicamente hablando, en obsoletos y retrógrados.

El uso de las TICs nace fuera de las aulas pero entran a estas con vigor y fuerza,

en la mayoría de los casos de la mano de los estudiantes, por lo que su seguimiento es

irregular y poco acompañada de principios educativos. Es muy importante replantear,

diseñar y construir una educación asociada con la tecnología, que esté basada en la

evaluación permanente de estrategias y recursos, permitiendo así una adecuación

efectiva de los mismos con el objetivo de lograr calidad en los aprendizajes.

Cuando se habla de procesos de enseñanza y aprendizaje mediados por TICs, y

se pretende entender la calidad de los mismos, es imposible no ubicarse de manera

declarada en una determinada perspectiva teórica sobre los procesos de enseñanza y

aprendizaje en general. La concepción constructivista del aprendizaje19

es la elegida

para hacer este abordaje de la evaluación de los LVQs. Esta visión sitúa en la actividad

mental constructiva de los estudiantes, por lo tanto en la actividad de construcción de

los conocimientos, la clave del aprendizaje escolar, pero entiende al mismo tiempo que

esta dinámica interna se ve influenciada con, y es inseparable de, la actividad conjunta

que desarrollan profesores y estudiantes en el contexto en que interactúan.

En este sentido, se plantea la construcción de los conocimientos en situación de

enseñanza y aprendizaje como un proceso complejo de relaciones entre tres elementos:

el estudiante, quien aporta el acto de aprender mediante el cual se apropia de los saberes

culturales y elabora una versión propia y personal de los mismos; el contenido que es

objeto de enseñanza y aprendizaje; y el profesor que tiene la misión y la responsabilidad

de guiar y orientar la actividad mental del estudiante de manera que éste pueda

desplegar una actividad constructiva y generadora de significado y sentido, y cuyo

resultado sea acorde con la definición. Cada uno de estos elementos toma un rol en un

triángulo interactivo, en un contexto virtual o real, que se forma y se concreta en las

relaciones entre ellos entendidas como interactividad, articulación de las actuaciones de

profesor y estudiante en torno a una tarea o contenido determinado (Coll, Mauri y

Onrubia, 2008).

La consideración de interactividad como plataforma de análisis de los procesos

de enseñanza y aprendizaje mediados por TICs y el estudio de esa interactividad en sus

entornos, contextos y situaciones de enseñanza y aprendizaje, supone centrar la

valoración de la calidad en dos aspectos: la interactividad tecnológica y la

interactividad pedagógica. La primera hace referencia a la incidencia de las

características de las herramientas tecnológicas en la actividad conjunta y en los

19

Se inspira en la visión del funcionamiento psicológico propuesta por el denominado “constructivismo

de orientación socio-cultural”, surgido del intento de articular los planteamientos socio-culturales y

lingüísticos inspirados, entre otros, por la obra de Vigotzky y sus colaboradores y continuadores, con el

constructivismo cognitivo, inspirado inicialmente en la obra de Piaget. (Coll, Mauri y Onrubia, 2008)

Estudiante

Profesor Contenidos

Interactividad

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 40

mecanismos de influencia educativa que el profesor utiliza para guiar y orientar la

construcción de conocimientos de los estudiantes. Mientras que la segunda se refiere a

la incidencia del diseño instruccional que guía el proceso de enseñanza y aprendizaje en

la actividad conjunta y, a través de ella, de los mecanismos de influencia educativa

(Coll, Mauri y Onrubia, 2008).

En resumen, se plantea una dicotomía en la posible evaluación que se puede

realizar de los LVQs. Como herramientas aportadas por las TICs para la enseñanza de la

Química, los LVQs pueden ser analizados desde dos aspectos: la herramienta en sí

misma, sus características y la capacidad que tiene ésta para incidir en la interactividad

del proceso de enseñanza y aprendizaje, y el cómo esta herramienta es usada y el papel

que desempeña en el diseño instruccional del proceso.

3.4. Las TICs en la enseñanza de la Química

Como en la enseñanza de muchas otras disciplinas científicas, las TICs llegan a

la didáctica de la Química desde comienzos del siglo XX. A pesar de encontrar algunos

casos que se los puede considerar en el siglo XIX; utilizando artefactos muy simples

que consistían específicamente en adaptaciones, por parte de los propios docentes, de

elementos que originalmente tenían otros usos, los profesores de cátedras de Química

lograron encontrarles usos didácticos.

Si bien en la actualidad existen recursos tecnológicos especialmente diseñados

para la enseñanza de la Química, como Laboratorios Virtuales y Software de

Modelización Molecular entre otros, aquella inventiva y readaptación de recursos a la

didáctica de la Química sigue en pie y se demuestra, por ejemplo, en el uso de blogs o

correos electrónicos y chats, originalmente pensados con otros fines.

Jimenez Valverde y Llitjós Viza (2006) en un artículo hacen una interesante

revisión histórica de los recursos didácticos audiovisuales e informáticos en la

enseñanza de la Química. En este trabajo datan y describen dichos recursos, a partir de

él es posible diseñar la siguiente tabla descriptiva:

Año Recursos Descripción

Siglo

XIX

Modelos

Atómicos

Juegos de

fichas de

Química

Era posible encontrar en algunas tiendas estadounidense dos

modelos atómicos (de Jacob Green, de 1834, y de Gaines, de

1868) y dos juegos de fichas (Chart of Chemestry de Youmans,

de 1850, y Chart of Organic Elements de Foster, de 1856), las

fichas correspondían a diferentes átomos donde el área de cada

una era proporcional al peso atómico del elemento representado,

el color dependía del tipo de elemento químico.

1924 Radio

Killifer describió el primer uso didáctico de la radio, consistía en

charlas sobre temas de química (petróleo, colorantes, alimentos,

etc.) de 10 ó 15 minutos emitidas en programas de variedades.

1929 Proyector

Balopticon

Taft publica un artículo sobre un sistema de proyección en

pantalla que usaba en sus clases de química que recibía el

nombre de Balopticon, este sistema permitía al docente proyectar

diapositivas, pequeños objetos opacos y mostrar experimentos

tales como la precipitación fraccionada para que todos los

estudiantes de la clase pudieran apreciarlos.

1930 Diapositivas Diversos artículos describían la forma barata y fácil de hacer

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 41

a

1939

diapositivas, con celofán por ejemplo, y la manera de exponerlas.

1941 Películas Se trataba de una película muda de 16mm sobre cómo utilizar la

balanza analítica.

1949

Proyector

Delineascope

Cámara

fotográfica

Noller utilizó una modificación de un proyector Delineascope

para hacer demostraciones de la actividad óptica de sustancias.

Hausser describió el montaje y el procedimiento a seguir para

acoplar una cámara Polaroid a un microscopio y los usos

didácticos que esta combinación puede tener.

1951

Cápsula de

Petri sobre

Proyector

Slabaugh publicó un artículo sobre una serie de experimentos

que se pueden hacer sobre una cápsula de Petri sobre un

proyector convencional

1956

Grabadora de

audio

Televisión en

circuito

cerrado

Por primera vez se describe el uso didáctico de una grabadora de

audio. En su artículo Burrt explica su experiencia grabando sus

propias clases de Radioquímica y del éxito que tenía al difundirla

entre sus estudiantes.

Se usa por primera vez la televisión para transmitir clases de

Química en circuito cerrado, Smith explica la experiencia de la

Universidad de Park (Pensilvania) y en su artículo se detallan

aspectos tales como el equipo audiovisual utilizado, la

organización de los estudiantes, la preparación de los docentes

como actores y el equipo técnico. Al principio fueron clases

teóricas y la primera clase práctica correspondía al uso de la

balanza analítica en 1958.

1968

Grabación de

video-

cassette

Desde 1964 se usaban las grabaciones para mejorar las clases de

circuito cerrado, pero en este año Barnard grabó por primera vez

una clase completa con la intención de ser reproducida

posteriormente numerosas veces.

1969

Modern

Chemestry

Classrooms

Microfilm

Informática

Barnard acuña este concepto para referirse a las clases de

Química donde se utilizan, de manera combinada y didáctica,

proyectores, diapositivas, grabadoras de audio, televisión, video-

cassettes y películas. Proliferaron artículos que hacían mención a

estas.

Barnard utiliza los microfilms con el fin de almacenar, para

luego consultar, gran cantidad de espectros químicos.

Hay registros del uso de dos aplicaciones programadas para

grandes computadoras: uno era un programa (de Gasser y

Emmons en el Quincy College de Illinois) destinado a ayudar a

los estudiantes en la identificación de compuestos en un curso de

Análisis Orgánico Cualitativa y el otro (de Bitzer de la

Universidad de Illinois) era un sistema destinado a la enseñanza

de la Química Orgánica.

1972 Diapositiva

con audio

Por primera vez Barnard combina imágenes de diapositivas con

cintas de audio.

1975 Comic en Carraher idea fusionar personajes de comic con conceptos

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 42

diapositivas químicos y plasmarlos en diapositivas para sus clases. Así, por

ejemplo creó, para enseñar Termodinámica, al Hombre Energía y

los Gemelos Entropía (Orden y Desorden)

1978 Micro

computadoras

Butler y Scott Owen se presentan en la V Conferencia de

Educación Química con un Commodore PET y una Apple II

(lanzadas en 1977) mostrando aplicaciones similares a las de las

grandes computadoras de la generación anterior pero con menos

precio y tamaño.

1983

Computadora

s personales

(PC)

Para este año ya se estima que existen unos 400 programas

destinados a la enseñanza de la Química para las recientemente

aparecidas (1981) computadoras personales.

Fines

de los

„80

Fusión de la

tecnología

audiovisual e

informática

Esta fusión permitió usar a las computadoras para generar

imágenes interactivas, producían gráficos digitalizados, aunque

todavía no eran lo suficientemente potentes como para integrar

video. Se desarrollan numerosas aplicaciones a la enseñanza de

la Química utilizando estos avances informáticos.

1993

a la

actua-

lidad

Multimedia

Internet

Web 1.0

Se hace posible crear presentaciones que conjugan audio, video,

texto, gráficos y otros medios. Los sistemas multimedia

empiezan a ser utilizados en la enseñanza de la Química. En

particular, en soporte físico (CD y DVD) tiene gran impacto

porque permiten, por primera vez, permiten la simulación de

actividades de laboratorio en computadoras y porque permiten

proyectar en pantallas de aula imágenes y videos de alta calidad

sobre temas de Química.

El primer uso que se le da a internet en la enseñanza de la

Química es para búsqueda de información, en un artículo,

Varberi, ofrece una serie de instrucciones para acceder a

diferentes fuentes.

1999

a la

actua-

lidad

Internet

Web 2.0

Se utilizan medios de distribución de información, comunicación

en línea e interacción de los usuarios con la web para la

enseñanza y el aprendizaje de la Química: foros de discusión,

correo electrónico, tutoriales en formato página web, cursos a

distancia, aplicaciones multimedia o hipermedia a través de la

red, realización de ejercicios, informes y exámenes basados en

páginas web y otros. Además permite realizar trabajos

cooperativos y colaborativos, así como superar las barreras

espacio temporales en los procesos de enseñanza-aprendizaje de

la Química.

En particular, en este trabajo se plantea el uso de TICs de tipo informáticas y

telemáticas, es decir, sin restarles importancia a los materiales audiovisuales y de otro

tipo, se propondrán en especial los recursos sujetos a la utilización de sistemas

informáticos, computacionales, y de comunicación mediada por tecnología, todos los

aportados por la internet.

Como se ha visto en la cronología de la tabla anterior, para la enseñanza de la

Química, las TICs plantean un interesante aporte. En particular desde el punto de vista

de los recursos informáticos y telemáticos se puede observar una gama muy amplia,

desde el uso de la computadora para resolver problemas técnicos simples -realizar las

gráficas (pH vs. Volumen) en el proceso de titulación o en velocidades de reacción

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 43

(Tiempo vs. Concentración de reactivos y productos) con una planilla de cálculo-, hasta

generar todo un proyecto de EaD utilizando un entorno virtual de aprendizaje con

diversidad de recursos y actividades para los estudiantes, incluido un laboratorio virtual

para realizar las experiencias.

Se detallan a continuación los aportes de las TICs a la enseñanza de la química

según Cabero Almenara (2007a):

Desde la generalidad: Uso de software de propósito general como hojas de

cálculo, procesadores de texto, programas para realizar presentaciones,

bases de datos y otros. También hay un importante aporte desde internet con

las posibilidades que ofrecen las diferentes herramientas de comunicación

sincrónica y asincrónica entre el profesor y los estudiantes como chat,

correo electrónico, correo de voz, correo de video, videoconferencia,

audioconferencia, listas de distribución, herramientas de trabajo

colaborativo, etc. Por último, también en el uso de internet, se puede valorar

la búsqueda de información académica de toda índole y en la disciplina que

se desee incluyendo, por supuesto, la química. El uso de webquest, blog y

wikis entre otras herramientas que aporta la web 2.0 para la educación.

Desde la especialidad: Uso de internet y software especializados para la

visualización de fenómenos y la presentación de trabajos en química como

simuladores, modeladores moleculares, etc. También el uso de laboratorios

virtuales para la realización de experiencias químicas, como si los

estudiantes estuvieran en un verdadero laboratorio químico pero sin el

riesgo ni el costo que esto significa.

Empresas e instituciones educativas siguen haciendo sus aportes mejorando,

reinventando, redefiniendo y desarrollando recursos didácticos tanto para la enseñanza

de la Química como de todas las disciplinas científicas.

En esta tesina, en particular se analiza a los LVQ como recurso multimedial

interactivo, pero también como recurso didáctico y como elemento instruccional. Para

ello es necesario conocerlos, evaluarlos y valorarlos con criterios concretos y bien

definidos.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 44

4. Laboratorios Virtuales para enseñar Química

4.1. Aprender haciendo: Simuladores y Laboratorios Virtuales como objetos de

enseñanza y aprendizaje

Sería muy aventurado comenzar a describir a los LVQs y hablar sobre ellos sin

clasificarlos primero en el tipo de software al que pertenecen y qué caracteriza esta

segmentación.

Pues bien, los LVQs están incluidos en un importante grupo de software que se

desarrollan con diversas intenciones y que se denominan Simuladores. Importante grupo

por el tamaño, por la diversidad, adaptabilidad y por la potencialidad que ofrecen para

cumplir sus objetivos.

“Según Will Glass-Husain (Foro Business Simulations), hay bastante confusión

sobre qué es y qué no es un simulador. Mucha gente podría pensar en un millonario

simulador de vuelo, otros en el juego de los Sims (juego de ordenador) y otros en juego

de negocio a través de la web. Según Glass-Husain Todo simulador debe tener tres

atributos:

- Imita la realidad

- No es real en sí mismo

- Puede ser cambiado por sus usuarios” (Paniagua, 2006)

Una simulación se podría decir que es una representación de algún suceso de la

realidad. Según el diccionario electrónico WordReference20

se define en una de sus

acepciones como “Fingimiento, presentación de algo como real” y Wikipedia21

comienza a tratar el concepto diciendo que “es la experimentación con un modelo de

una hipótesis o un conjunto de hipótesis de trabajo”. La Real Academia Española lo

define como el “acto de simular” y simular “Representar algo, fingiendo o imitando lo

que no es”22

. Haciendo una traducción de lo que dice La Enciclopedia Británica23

respecto del término simulation se puede apreciar que comienza diciendo “en la

industria, la ciencia y la educación, una técnica de investigación o de enseñanza que

reproduce los acontecimientos reales y procesos bajo condiciones de prueba”.

“Una Simulación parte de una reconstrucción de modelos de actuación reales y

permite tomar decisiones relacionadas con dicho modelo, minimizando el riesgo de

tomar decisiones erróneas. De esta forma, el usuario aprende por la experiencia, con

una base eminentemente práctica.” (Paniagua, 2006)

Queda bastante claro a través de estas referencias qué significado tiene el

concepto simulación. Pero aplicado a los simuladores informáticos: ¿de qué se habla?

Específicamente un programa o software de simulación no es otra cosa que el objeto

informático que hace posible la simulación y es a lo que se denomina simulador.

“Los programas de simulación construyen modelos en los cuales se representan

objetos, atributos de los objetos y relaciones entre predicados científicos” (Lion, 2006).

Los simuladores informáticos son softwares que presentan un escenario virtual

similar a algún evento o contexto real, con la idea de recrear situaciones en las cuales el

usuario puede crear y modificar variables, tomar decisiones y realizar acciones, generar

20

http://www.wordreference.com/definicion/simulación 21

http://es.wikipedia.org/wiki/Simulación#cite_note-Shannon-0 22

http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=simular 23

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/545493/simulation

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objetos y conocer sus atributos, entre otras cosas, transformando las posibilidades de

error en instancias de aprendizaje con costo y riesgo prácticamente nulo. También

permiten crear escenarios y contextos imposibles de observar de otra manera que no sea

con una modelización por ordenador.

Existe una variedad muy grande

de simuladores en el campo de la

informática que se han creado con fines

didácticos. Se pueden encontrar

programas muy simples, limitados en

interactividad y cantidad de variables,

estos simuladores pueden ser operados

desde cualquier computadora y son muy

útiles y prácticos por su sencillez y por

focalizar los contenidos que abordan.

Otros simuladores son muy complejos y

simulan procesos o sistemas con amplia

diversidad de variables dependientes e

independientes y un alto grado de

interactividad con el usuario, como los

simuladores de vuelo. Estos

complementan un software muy

sofisticado con un sistema de hardware

de control que imita una cabina de un

avión con el que se pueden ensayar todas las operaciones posibles de un vuelo

comercial o bélico (ver la Figura 7).

Entre los simuladores aplicados a la investigación científica también existe una

gran variedad. Una de las características que hacen potentes a muchos de ellos es que

pueden mostrar fenómenos físicos, químicos, bilógicos, geológicos entre otros,

modelizados en una interfaz multimedial (imágenes, textos, animaciones, sonidos),

fenómenos que en muchos casos sería imposible poder observarlos de otro modo. En

estos simuladores se pueden modificar variables para generar situaciones y predecir

resultados. Por ejemplo, un simulador climático en el que pueden variarse algunos

factores como la velocidad y la dirección del viento, la humedad relativa, la presión

atmosférica y la temperatura, estos datos son evaluados por el sistema informático para

dar resultados del tipo probabilidad de lluvias o de tormentas, granizo, nevadas, etc.

Los simuladores dan muy buenos resultados en la capacitación e instrucción en

diversos oficios y profesiones, la posibilidad que ofrecen les brindan un potencial

incomparable como recurso didáctico. “De hecho, los primeros simuladores surgen en

la década de los 60 con el objetivo de reducir el nivel de error humano en los vuelos

comerciales. Desde entonces el entrenamiento de los pilotos es impensable sin un

simulador” (Paniagua, 2006). El modelo didáctico en el que encuentran fundamento es

la pedagogía activa, el aprender haciendo del que habla Dewey, tratado en el capítulo 1

de esta tesina.

El uso de simuladores para los procesos de enseñanza y aprendizaje suponen un

cambio de paradigma en la didáctica. “Al final de los 60‟s […] la idea de diseñar

ambientes simulados para la enseñana [sic] y aprendizaje era una gran novedad. La

enseñanaza [sic] se pensaba entonces fundamentalmente en términos de transferencia

de información. El proceso de aprendizaje consistía típicamente de un educador

inteligente capaz de construir y transmitir conocimiento sobre un tema en particular a

Figura 7: Simulador de vuelo

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alumnos mediante la utilización de la tecnología de instrucción aceptada entonces:

libros, artículos y exposición presencial de cátedra.” (Ruben, 1999)

El modelo de transmisión se basa en varios supuestos que fueron caducando, han

sido descartados y fueron remplazados por nuevas ideas basadas en las teorías del

aprendizaje constructivista y los métodos de enseñanza basados en la experiencia.

Algunos de esos supuestos son (Ruben, 1999):

La idea de que enseñanza y aprendizaje son partes inseparables de un mismo

proceso, o dicho de otro modo, la enseñanza es condición necesaria para el

aprendizaje, cosa que no es así. Se aprende todo el tiempo, en los salones de

clase pero también fuera de ellos, en pasillos y patios de las escuelas, se aprende

de los libros de texto pero también de una revista en la sala de espera del médico

y en una conversación informal, aprendemos al ver un video documental pero

también al mirar por la ventanilla del tren durante un viaje, o al observar romper

las olas en una escollera. Y este aprendizaje “alternativo” es tan voluminoso y

revelador como el aprendizaje en contextos de enseñanza formal.

La evaluación de los conocimientos está en demostrar que fueron adquiridos. En

cambio, el paradigma nuevo supone que la forma en la que se demuestra la

internalización de los saberes está en la aplicación de los mismos, en la habilidad

para traducir el conocimiento en comportamiento.

La transmisión del conocimiento parte de un experto reconocido (educador)

hacia un individuo aislado (educando) en un contexto estático (aula de clase). En

contextos externos al aula de clase, el aprendizaje está basado en interacciones

sociales, en la colaboración de unos individuos con otros, en mirar, copiar,

intentarlo por sí mismo y lograr así el aprendizaje, en cambiar de escenario y

adaptar el conocimiento a nuevas situaciones y contextos y verificar así el

dinamismo de los saberes.

La transmisión del conocimiento se consigue cuando el estudiante logra

reproducir lo que el educador explica. Este esquema de enseñanza ve a la

creatividad y al discernimiento como un error.

En la estructura del salón de clases, en la disposición espacial de las aulas,

subyace un modelo social que define al modelo tradicional de enseñanza. Este

modelo envía un metamensaje sobre la producción del conocimiento, su

adquisición y su uso. El mensaje escondido es que hay un pequeño número de

fuentes informadas que poseen el conocimiento que debe ser adquirido por un

gran número de individuos pasivos. El modelo no promueve, más bien anula, lo

que hoy se denomina aprendizaje activo, o la adquisición de habilidades críticas,

necesario para seleccionar y evaluar entre la amplia gama de información a las

que uno se enfrenta fuera de los ambientes estructurados de la educación formal.

El modelo de transferencia tiene poca capacidad para incluir en el proceso

educativo a las emociones, así como los enlaces entre el aspecto perceptual,

afectivo y del comportamiento de los estudiantes. También genera un ambiente

de muy estático, predecible y poco motivador.

“Los fundamentos teóricos para los simuladores así como otras formas de

aprendizaje interactivo basadas en la experiencia habían existido desde Aristóteles y

las prácticas de Sócrates, reformulados y popularizados en las obras de Dewey

(1938,1966) [y otros autores]” (Ruben, 1999) Lo que faltaba eran las herramientas para

llevarlo a la práctica, en un principio existieron alternativas muy fructíferas, como el

estudio de casos y el juego de roles. Impulsados por las preocupaciones antes detalladas,

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muchos profesionales de la educación se preocuparon por buscar y generar alternativas

didácticas, por lo que surgieron los simuladores instruccionales.

En la década del „70 la adopción de simuladores, juegos y otras formas de

aprendizaje basados en la experiencia crecieron vertiginosamente, así como su

desarrollo. Representaron una alternativa novedosa y atractiva que sedujo a educadores

y estudiantes, tanto que en los ‟80 tomaron especial vigor.

Los métodos de instrucción basados en la experiencia tienen el potencial de

eliminar muchas de las limitaciones del paradigma tradicional. Acomodan enfoques y

consecuencias más complejos y diversos del proceso de aprendizaje, permiten

interactividad, promocionan colaboración y aprendizaje entre pares, permiten tocar

temas perceptuales y también emocionales y, quizás lo más importante, estimulan el

aprendizaje activo.

La velocidad de adopción, sin embargo, no tuvo una contraparte en la velocidad

de análisis y evaluación. En su etapa de implementación y desarrollo no hubo el

suficiente seguimiento y análisis para determinar pautas de aplicación. Por ejemplo rara

vez se examinaron las diferencias en los procesos instruccionales entre los simuladores

parametrados externamente (aquellos que vienen estructurados en su diseño) de los

simuladores parametrados internamente (los que van determinando su estructura lógica

en función de las acciones emergentes e interactividad con el usuario). Tampoco se tuvo

especial cuidado en el rigor de los diseños en temas de validez, confiabilidad y utilidad,

ni en cuanto al papel que desempeñan los educadores, instructores o tutores en la

aplicación de los simuladores.

Es el día de hoy que se siguen desarrollando simuladores y que es necesario

generar instrumentos de evaluación y análisis de los mismos para aportar parámetros de

aplicación, una de los objetivos de esta tesina se basa en esta realidad.

En particular, una de las áreas de incumbencia didáctica en la que encontraron

especial arraigo los simuladores es en la educación científica, es decir en la didáctica de

la ciencias. Quizás esto se deba a la amplia capacidad de modelización o por su

potencial en la interactividad en el manejo de variables.

“[…] los programas de simulación por ordenador se han utilizado desde hace

tiempo en la educación científica y los investigadores en esta área han hecho hincapié

en algunas de sus características más ventajosas: capacidad de almacenamiento y

acceso a todo tipo de información (texto, imágenes, animaciones, sonido…), capacidad

de observar fenómenos naturales difíciles de observar en la realidad o de representar

modelos de sistemas microscópicos, interactividad con el usuario y la posibilidad de

llevar a cabo un proceso de enseñanza individualizada entre otras ventajas” (Pontes

Pedrajas y otros, 2001)

Todos los atributos que brindan los simuladores en el uso que se le da en

procesos instruccionales profesionales y en las investigaciones científicas, donde

nacieron, se hacen presentes también en simuladores de tipo didáctico en niveles de

educación primaria, media y superior.

El sitio The Molecular Workbench24

perteneciente a The Concord Consortium25

ofrece una amplia variedad de simuladores en el área de la Física, la Química y algo de

Biología. Los simuladores de este sitio están desarrollados para ser ejecutados en

applets de Java, son de código abierto y pueden ser modificados e incrustados en

24

http://mw.concord.org/modeler/ 25

http://www.concord.org/

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 48

cualquier sitio o programa que soporte esta tecnología. Según los propios creadores del

sitio:

“The Molecular Workbench es una

plataforma versátil para la enseñanza de las

ciencias. En primer lugar, se trata de una

herramienta de modelado de composición

abierta para el diseño y la realización de

simulaciones de gran alcance a través de la

ciencia y la ingeniería. En segundo lugar,

proporciona un sistema de edición para los

diseñadores de instrucción para crear y publicar

materiales curriculares basados en la

simulación. En tercer lugar, ofrece un entorno

de aprendizaje interactivo que permite a los

estudiantes explorar la ciencia en profundidad

con los materiales creados por modelado y

creación de piezas. MW cubre una amplia gama

de temas, tales como leyes de los gases, la

mecánica de fluidos, propiedades de los

materiales, los estados de la materia, cambio de

fase, la transferencia de calor, enlaces químicos,

reacciones químicas, las relaciones estructura-

función, el código genético, la síntesis de

proteínas, la luz- interacciones de la materia, las

interacciones de la materia de electrones, y los

fenómenos cuánticos. Aunque MW ya ofrece una

gran cantidad de simulaciones existentes y

materiales curriculares que cubren estos temas,

los estudiantes pueden crear sus propias

simulaciones y programas de estudio. Sus

simulaciones se pueden ejecutar como applets

que se pueden incrustar en su propio blog, wiki,

o páginas web.”26

(ver las Figuras 8 y 9)

Biogenesis27

es un excelente simulador

de la vida microscópica bacteriana y los

fenómenos evolutivos y mutagénicos que se dan

en ella. “Este programa imita los procesos

evolutivos que se dan en las poblaciones de

organismos unicelulares en la naturaleza. Se ha

intentado crear un ejemplo de los procesos

bacterianos elementales, simplificándolos

enormemente y presentándolos de una forma

muy visual y entendible. Aunque no es científicamente exacto, sí se pueden observar

mecanismos habituales en la vida y evolución bacteriana y puede resultar interesante

como aproximación didáctica a conceptos como mutación, evolución o fotosíntesis.

También resulta un buen entretenimiento” 28

(ver la Figura 10)

26

Traducido del sitio The Molecular Workbench. 27

http://biogenesis.sourceforge.net/manual.php.es 28

Explicación de sus propios creadores en la introducción del manual de instrucciones

Figura 8:

Portada de Molecular Workbench

Figura 9:

Simulador de

Molecular Workbench

Figura 10: Biogénesis

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Ahora bien, estos simuladores, los que se mencionan en párrafos precedentes a

modo de ejemplo, recrean fenómenos naturales de tipo físico, químico o biológico para

ensayar situaciones, modificar variables, observar las adaptaciones y evolución de

supuestos seres vivos, experimentar reacciones y procesos químicos, conocer las

características de ciertos objetos de la naturaleza, modelizar esos objetos y los

fenómenos que pueden ocurrirles. Un Laboratorio Virtual (LV) es un programa bastante

diferente, no por eso dejan de ser simuladores, cumplen con las características de estos

pero se enmarcan en la representación de otro tipo de realidad.

Los LVs pueden ser mejor comparados con los simuladores de vuelo que se

utilizan para instruir a los pilotos de aeronaves. Ambos tipos de simuladores recrean

eventos muy parecidos al trabajo en un ambiente real. La percepción de los sucesos es la

que detectarían los sentidos si el contexto donde ocurren fuera la realidad, y la

interacción del usuario con ellos también sería la misma que si estuviera en un avión o

en un laboratorio real, por supuesto con limitaciones.

Los simuladores del tipo Biogenesis o The Molecular Workbench, en cambio

muestran la recreación de objetos o fenómenos de estudio de las ciencias naturales, pero

que son el resultado de modelos científicos: partículas atómicas, subatómicas o

moleculares, patrones de comportamiento de seres vivos en el tiempo, de los rayos de

luz en el espacio, de la materia en determinadas condiciones, entre muchos otros.

“Los laboratorios virtuales son imitaciones digitales de prácticas de laboratorio

o de campo, reducidas a la pantalla de la computadora (simulación bidimensional)”

(Monje Nájera y otros, 2006)

El primer desarrollo de programas de este tipo data de 1997 creado en el Centro

de Investigación Académica de la Universidad Estatal a Distancia de Costa Rica.

Luego, en el año 2001, se desarrolló un proyecto comercial similar, el Virtual Frog

Dissection Kit29

, y otros dos académicos, Diffusion Proceses Virtual Laboratory30

y The

Virtual Microscope31

. También dos proyectos con nivel de realidad virtual, uno por la

NASA en Estados Unidos y otro por la University of British Columbia en Canadá.

(Monje Nájera y otros, 2006)

Hoy en día, ha aumentado muchísimo la oferta en laboratorios virtuales desde

aquellos primeros softwares, algo precarios, de fines del siglo XX y principios del siglo

XXI. La mayor parte de los laboratorios virtuales destinados a la enseñanza de las

Ciencias Naturales son de Física, algunos cuantos de Biología y bastante menos de

Química. Existen también varios en temas de tecnología, por ejemplo el Crocodile

Technology32

(ver la Figura 11). La empresa Crocodile Clips33

se dedica al diseño de

simuladores didácticos para procesos formativos en escuelas de educación media,

cuentan con paquetes de simulación y modelación que cubren las disciplinas científicas

y tecnológicas: Física, Química, Informática, Diseño Electrónico y Matemáticas.

Otros simuladores del tipo LV son los que representan procesos industriales. Por

ejemplo el programa AZprocede34

diseñado para la formación en Ingeniería Química, en 29

http://mariemarie0000.free.fr/fichiers/images/frog.swf 30

De la Johns Hopkins University, http://www.jhu.edu/~virtlab/virtlab.html 31

De la University of Winnipeg, http://www.uwinnipeg.ca/~simmons/index.htm 32

Crocodile Technology es un potente simulador de sistemas y circuitos de control con el que los

estudiantes pueden diseñar y probar sus diseños de circuitos eléctricos, electrónicos, mecánicos y de

control permitiendo la programación de microcontroladores (PICs) e incorporando la posibilidad de

visualización de los componentes en 3D. Disponible en http://www.crocodile-

clips.com/es/Crocodile_Technology/ 33

http://www.crocodile-clips.com/es/Home/ 34

http://www.azprocede.fr/index_spa.html

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él se pueden diseñar, armar y simular procesos de una industria química (ver la Figura

13). También hay simuladores para la formación en manejo de empresas y negocios. La

empresa Risky Bussines35

comercializa este tipo de simuladores, entre ellos Risky

Business Negocios (ver la Figura 14), un programa de simulación empresarial que su

finalidad es la de enseñar estrategias empresariales mediante un juego de toma de

decisiones. LABSAG (Laboratorio de Simulación de Administración y Gerencia)36

es

otra empresa que desarrolla y comercializa LVs (ver la Figura 12), con el mismo

nombre, destinados al entrenamiento de personal de empresas y negocios (gerentes,

administrativos, etc.). Esta empresa tiene una amplia distribución y conexión con

universidades de todo el mundo que utilizan los simuladores para entrenar a los

estudiantes y formar profesionales mejor capacitados.

Figura 11: Crocodile Technology Figura 12: Laboratorio Virtual de LABSAG

Figura 13: AZprocede Figura 14: Risky Business Negocios

En la mayor parte de los casos el aprendizaje a través de las simulaciones es

auto-conducido. Un usuario que se sienta delante de un ordenador y comienza a

conducir una simulación irá a través de un círculo de aprendizaje: reflexionar sobre el

caso, elegir la estrategia, tomar decisiones y observar las consecuencias de esas

decisiones. Sin este auto-esfuerzo el simulador se convertirá en un simple juego y, en el

peor de los casos, en un ejercicio frustrante.

Otros son los simuladores que utiliza la empresa Telefónica de España para

entrenar a sus empleados en atención al cliente y gestión de recursos, entre otras tareas

(ver la Figura 15).

35

http://www.riskybusiness.com/ 36

http://www.gerentevirtual.com/es/

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“Una de las claves de éxito de un simulador de negocio es el realismo ya que

genera una experiencia más divertida, clara y educativa. La aproximación a la realidad

hace más sencillo saber qué es lo que se supone que hay que hacer en el simulador, el

comportamiento del simulador será plausible y razonable.” (Paniagua, 2006)

Figura 15: Simulador de entrenamiento (Telefónica de España)

El mismo principio, el del realismo, es lo que hace poderoso a cualquier otro

tipo de simulador o LV. Si la idea es colocar a los estudiantes en un contexto virtual de

aprendizaje, donde se enfrentan a situaciones en las que es necesario realizar acciones o

tomar decisiones como se haría en la realidad, el realismo es un aditivo que no puede

faltar en el software. Pues, algunos simuladores se aproximan bastante al objetivo de

introducir al estudiante en un verdadero entorno virtual realista, otros no tanto pero lo

intentan.

Los LVs pueden aplicarse en los siguientes campos:

Laboratorio de Ciencias, ya sean biológicos, químicos, físicos, agronómicos, etc.

Donde se requiere observar procesos que tardan mucho tiempo en ocurrir.

Cuando se trate de situaciones peligrosas a las que no se desea exponer al

estudiantado.

En cursos de capacitación en el uso de equipos costosos, complejos o peligrosos.

En resumen, se podría puntualizar algunas ventajas que otorga la aplicación de

los LVs (Mendez Estrada y otros 2001):

Ampliar la cobertura de los cursos.

Simular situaciones que los estudiantes en la realidad tendrían escasas

posibilidades de realizarlas.

Repetir las experiencias y fenómenos cuantas veces se desea.

Desarrollar habilidades en el uso de la computadora.

Entre los LVs destinados a la didáctica de las ciencias hay muchos que se han

desarrollado para la enseñanza de la Química, son los denominados Laboratorios

Virtuales de Química (LVQ) y los que interesan en esta investigación.

4.2. Laboratorios Virtuales de Química (LVQ)

Los LVQs son herramientas informáticas que aportan las TICs y simulan un

laboratorio de ensayos químicos desde un ambiente virtual, la pantalla del ordenador.

Por supuesto que se encuentran limitados en la enseñanza de ciertos aspectos

relacionados con la práctica experimental de la Química, pero a su vez cuentan con

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virtudes que ofrecen más plasticidad que un laboratorio real en la enseñanza de esta

ciencia. El objetivo de estos programas informáticos es que se complementen con los

laboratorios reales para mejorar y optimizar el aprendizaje de la Química, pueden tener

diversos usos en los procesos instruccionales, dependiendo de los deseos de cada

usuario y su perfil pedagógico, el rol que cumple en el proceso y otras variables.

Algunos LVQs son el ChemLab (Figura 16), el Virtual ChemLab (Figura 18) o

el Crocodile Chemistry (Figura 17) de los cuales se muestran capturas de pantalla:

Figura 16: ChemLab Figura 17: Crocodile Chemistry

Figura 18: Virtual ChemLab

Los LVQs son softwares que se operan desde soportes físicos como CD o DVD,

pueden ejecutarse en línea, a través de la Web, o descargarlo en el ordenador y

ejecutarlo directamente desde el Disco Rígido. En la mayor parte de ellos se opera en

una pantalla que se presenta como el área de trabajo. En esa pantalla el estudiante puede

colocar los elementos de laboratorio que va seleccionando de una lista, tales como tubos

de ensayos, vasos de precipitados, matraces, pipetas, balanza, estufa, mortero, medidor

de pH, termómetros o cualquier sustancia reactiva que esté disponible. El estudiante se

desempeña en el área de trabajo como lo haría en una mesada de un laboratorio real,

siguiendo el procedimiento de la experiencia prevista. En este sentido hay diferentes

formas de trabajar, hay LVQs que proponen procedimientos específicos con pautas

acotadas y bien descriptas, otros proponen problemas a resolver sin pautas estrictas, en

otros casos se puede trabajar de manera libre con la tutoría del docente y sin

procedimiento pautado por el software.

En general la estética de la mayoría de los LVQs es bastante similar, como se

describe en el párrafo anterior, con leves diferencias entre unos y otros (es el caso del

ChemLab y el Crocodile Chemistry), pero algunos de ellos presentan una estética más

realista, con imágenes en perspectiva, el acceso y la plataforma de trabajo son más

dinámicos, atractivos y motivadores (como el Virtual ChemLab).

Arcadio de la Cruz Rodríguez y otros (2003), desde el Instituto Tecnológico de

Monterrey (México), investigan y justifican en un artículo las razones por las que

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utilizar un LVQ (Laboratorios Digitales Interactivo, como ellos lo llaman) en las clases

de Química de las escuelas de nivel medio. El artículo hace especial hincapié en el

cuidado del medioambiente, debido a la agresividad de los productos de desecho de

ensayos químicos en las instituciones educativas. También menciona la escases de

tiempo curricular para las prácticas experimentales, la heterogeneidad de los estudiantes

en edades y habilidades motoras, el riesgo potencial que significa el trabajo intensivo en

un laboratorio escolar, el alto número de estudiantes por comisión que dificulta el

trabajo y aumenta el riesgo, predisposición y motivación de los estudiantes adolescentes

a los medios tecnológicos y digitales (simuladores, juegos, etc.), la demanda de medios

de aprendizaje nuevos y motivadores por parte de los adolescentes, favorecer el

autoaprendizaje y otros valores cognitivos no sólo en Química sino en la resolución de

problemáticas a partir de un ambiente de aprendizaje novedoso, realizar prácticas que

por su complejidad o costo están fuera de las posibilidades de una institución educativa

de nivel medio, bajo costo de repetición de los ensayos y el ambiente protegido que

proponen para las tareas experimentales.

El uso del laboratorio en la enseñanza de la Química resulta indispensable,

aunque se reconoce esta necesidad también es preciso resaltar las dificultades que

reviste el uso del laboratorio especialmente en la enseñanza de nivel medio. Cabero

Almenara (2007) en consonancia con Arcadio de la Cruz Rodríguez puntualiza:

La escasez de horas en los currículum académicos para asistir a clases de

laboratorio.

El número de estudiantes por cada sección, muchas veces las clases son sobre-

pobladas y los recursos edilicios y humanos no son suficientes.

Los recursos económicos de los que disponen las instituciones educativas, con el

doble propósito de la inversión inicial y el mantenimiento, son insuficientes para

contar con un laboratorio medianamente equipado.

Los riesgos potenciales que el trabajo en el laboratorio puede tener para los

estudiantes, sobre todo cuando existe un elevado número de ellos por grupo.

La heterogeneidad de los estudiantes en cuanto a edades y habilidades motoras.

La falta de experiencias previas de los estudiantes.

La contaminación ambiental que crean los residuos ocasionados.

Los “medios tecnológicos facilitan la tarea, convirtiendo al trabajo de

laboratorio y sus precauciones por accidentes en una opción de aprendizaje donde el

alumno puede equivocarse y repetirla con una inversión por demás baja, que no sería

posible en un laboratorio real. La computadora por otra parte, permite cambiar la

imagen negativa que el alumno tiene de la química, así la recibe de una manera más

interesante buscando explorar el nuevo ambiente (Cataldi, Donnamaría y Lage, 2008).

Las dificultades planteadas por Cabero Almenara y De la Cruz Rodríguez para

nada se interpretan como causas o razones para no implementar el uso de los

laboratorios reales en la enseñanza de la Química de nivel medio o para que sean

remplazados por los LVQs. Pero es una realidad que, teniendo en cuenta estas

dificultades que ofrecen los laboratorios reales escolares, los LVQs se yerguen como

una alternativa complementaria válida que brindan ventajas tales como (Cabero

Almenara, 2007):

Trabajar en un ambiente de enseñanza e investigación protegido y seguro.

La posibilidad de realizar con los estudiantes un trabajo tanto individual como

grupal y colaborativo.

La posibilidad de ofrecer a los estudiantes prácticas que por su costo no tendrían

acceso en todos los colegios.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

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Reproducir los experimentos un número elevado de veces.

Extender el concepto de laboratorio al aula de clase, si se cuenta con un

ordenador, al aula de informática y al domicilio de cada estudiante.

Ofrece al estudiante una serie de elementos adicionales, como bloc de notas,

calculadoras científicas y otros.

Grabar los registros y procesos seguidos por los estudiantes durante la

realización de la práctica y observarla cuantas veces se desee.

Menos inversión de tiempo para la preparación de las experiencias y la recogida

de los materiales.

Además de estas ventajas, los LVQs también cuentan con dos enormes virtudes

adicionales: ofrecen gran motivación a los estudiantes debido a las actitudes positivas

que muestran hacia entornos tecnificados y, por la habilidad que inicialmente tienen en

el manejo de simuladores e instrumentos informáticos, los estudiantes se encuentran

totalmente capacitados para desenvolverse rápida y fácilmente en este tipo de entornos

tecnológicos.

Todo profesor de Química, e incluso todo profesional vinculado al uso de

laboratorios químicos sabe que es imposible aprender de manera absolutamente virtual

la totalidad de las técnicas de laboratorio. Un proceso de enseñanza de la Química que

se arrogue seriedad y calidad debe incluir el uso del laboratorio. El LVQ es un recurso

que no remplaza al laboratorio real sino que se complementa con este para optimizar y

mejorar su uso. ¿Pero qué pasa con las instituciones educativas que no cuentan con un

espacio edilicio y equipamiento de laboratorio? Los LVQs podrían cumplir, con sus

limitaciones, el rol del laboratorio real y permitir a los estudiantes acceder a las

prácticas de laboratorio, aunque más no sea a través de la pantalla de un ordenador. Que

es muchísimo mejor que nada.

El LVQ puede encontrar aplicaciones didácticas en cualquiera de las instancias

del proceso de enseñanza y aprendizaje. Puede ser utilizado para realizar experiencias

que no pueden ser realizadas en el laboratorio real escolar o universitario por su

complejidad, costo o riesgo. Pero también puede ser utilizado como actividad previa o

posterior a la experiencia en el laboratorio real.

Es indispensable que los estudiantes tengan pleno conocimiento de los

procedimientos, de los materiales y sus riesgos a la hora de realizar una práctica de

laboratorio. La fluidez en el desarrollo del procedimiento y las precauciones con el

material minimizan considerablemente los riesgos y optimizan el trabajo. En este

aspecto de las prácticas de laboratorio, un LVQ toma un protagonismo sin igual. Si el

estudiante tiene la oportunidad de realizar la práctica de laboratorio previamente en un

ambiente virtual, repetidas veces, siguiendo el procedimiento, con la debida asesoría de

los riesgos del mismo y de los materiales que utiliza por medio de textos, videos, audios

y animaciones, seguramente llegaría al laboratorio el día de la experiencia con

conocimientos suficientes para abordar el trabajo de una manera eficaz, eficiente y con

mínimos riesgos de accidentes.

El escaso tiempo curricular del que se dispone para realizar las prácticas de

laboratorio, hacen que los estudiantes no logren internalizar ciertos detalles de la labor

que quedan inadvertidos por la celeridad del trabajo. Por otro lado, en el laboratorio

escolar de Química se trabaja, por lo general, en grupos, algunas razones son la baja

disponibilidad de recursos materiales, reducir costos de reactivos, minimizar el riesgo

de rotura de elementos y tener mayor control por parte del docente de las actividades de

los estudiantes. Este es otro motivo por el cual los estudiantes pierden detalles

importantes en el desarrollo de la experiencia de laboratorio, que concluida ésta no

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 55

podrían recuperar la oportunidad y el espacio didáctico para adquirir esos

conocimientos, no por lo menos de manera experimental. En resumidas cuentas, tanto la

celeridad del trabajo, como la distribución de roles en el trabajo en grupo hacen que los

estudiantes pierdan detalles de las prácticas de laboratorio que no las podrán aprender

en otra ocasión. El LVQ también pone de relieve su potencial en estas circunstancias, ya

que los estudiantes tienen la posibilidad de repetir la experiencia de laboratorio las

veces que sea necesario, y en los momentos que lo deseen, en sus domicilios o

articulados por el docentes en la institución educativa. El entorno virtual provee de un

ambiente que no tiene costo ni riesgo alguno para el estudiante repetir la experiencia las

veces que lo crea conveniente atendiendo a todos los aspectos de esta. Se puede utilizar

este recurso con los estudiantes en forma individual o en forma grupal, de manera que

se dialoguen y debatan los detalles de la experiencia de manera colaborativa.

El potencial de los LVQs como recurso didáctico crece y se amplía

proporcionalmente con la creatividad del docente que lo implementa. Por ejemplo, se

pueden utilizar en procesos de evaluación final: en cátedras donde es necesario evaluar

conocimientos de tipo práctico mediante procedimientos de laboratorio y se dificulte el

uso del laboratorio real, el LVQ puede ser una herramienta muy útil. Si el examen

consta de una instancia escrita, una oral y una práctica, el docente puede tomar todo el

examen con tan solo un ordenador delante el estudiante.

Otra forma de aplicar los LVQs, en la que no se repara tanto en la creatividad

didáctica pero lo plantea como un recurso por demás útil, es la que se puede dar en una

institución educativa que no cuenta con laboratorio de Química. Aquí sí, por fuerza

mayor, se pretende que el LVQ remplace al laboratorio real. Todo lo que los estudiantes

pueden ver en términos de prácticas de laboratorio está en formato video, con la

pasividad que eso significa, por lo que el LVQ viene a brindar interactividad a las

experiencias de laboratorio con las limitaciones claras de trabajar con un ordenador y no

con los elementos del laboratorio en vivo y directo.

Este es el caso de la Institución Educativa Rural Comunal San Jorge que se

encuentra ubicada en el municipio de Turbo en el departamento de Antioquía,

Colombia. Se trata de una escuela rural que no cuenta con laboratorio de ciencias y los

docentes Luis Mario Murillo Dávila y Deicy A. García Córdoba han decidido realizar

un proyecto37

de implementación de un LVQ, publicado por el grupo de investigación

Didáctica y Nuevas Tecnologías de la Universidad de Antioquía, en este caso han

decidido utilizar el denominado VLabQ38

. Este proyecto es el único documentado que se

puede encontrar en la Web39

respecto del uso de un LVQ como remplazo del laboratorio

real por carencia de este, pero no cuenta con conclusiones ni informes de resultados.

Los laboratorios virtuales, entre ellos los LVQs, también pueden desarrollar su

potencial en espacios formativos de educación a distancia. Julián Monge Nájera y

Victor Hugo Méndez Estrada (2007) han llevado a cabo un estudio sobre las ventajas y

las desventajas del uso de laboratorios virtuales en educación a distancia. En este

estudio han tomando como referencia la opinión de los estudiantes en un proyecto de

seis años de duración en la UNED (Universidad Nacional de Educación a Distancia) de

Costa Rica. Si bien los LVs utilizados fueron diseñados especialmente para el caso y se

referían a Biología, de la investigación concluyen que “al comparar los grupos que

hicieron [sic] laboratorios reales de los que usaron laboratorios virtuales, no hubo 37

Disponible en

http://didactica.udea.edu.co/aulavirtual/archivador/repositorio/materialesApoyoObjetosDidacticos/explica

cion_objeto_categoria-1_1230319799.pdf consultado el 26-01-2011 38

http://www.sibees.com/prog.php?id=7 39

Búsqueda, utilizando los motores de Google, realizada hasta el día 26-01-2011

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 56

diferencia estadísticamente significativa en la tasa de estudiantes que aprobaron el

curso, a pesar de que ambos grupos hicieron los mismos exámenes”.

En particular estos LVs, y también otros como los LVQs, son herramientas muy

útiles para tenerlos en cuenta en el diseño de currículums de ciertas carreras

universitarias o terciarias, donde algunas cátedras de tipo científico se dicten

absolutamente a distancia, sin correr el riesgo de perder la calidad pedagógica por la

ausencia de prácticas en un laboratorio real. Las carreras en cuestión deberían ser

aquellas en las que el manejo del material de laboratorio no es una prioridad en el perfil

del egresado, pero sí los conocimientos experimentales y prácticos de las cátedras.

Ejemplos de estas carreras puede ser Medicina, Licenciatura en Nutrición, Agronomía,

Ingeniería Industrial y otras.

En resumen a los párrafos precedentes sobre las posibles aplicaciones de los

LVQs, y para organizar esa información, se puede observar la siguiente tabla:

Aplicación del

LVQ Marco de aplicación

Ventaja que aporta

Complemento del

laboratorio real.

Previo a la realización de una práctica

en el laboratorio real.

Estudiantes mejor preparados para

realizar una práctica experimental de

Química. Se minimiza la posibilidad

de errores y accidentes y se gana

tiempo y efectividad en las

actividades de laboratorio real.

Posterior a la realización de una

práctica en el laboratorio real.

Repetición sin costo ni riesgo alguno

y las veces que sea necesario de la

experiencia realizada en el laboratorio

real de Química. Brinda la posibilidad

de prestar atención a cada aspecto de

la práctica manejando variables y

realizando anotaciones.

Instancia de evaluación

Exámenes parciales, recuperatorios o

finales, en educación media y

superior.

El docente tiene la posibilidad,

contando sólo con un ordenador, de

evaluar saberes teóricos pero también

prácticos en momentos en los que el

laboratorio real de Química no está

habilitado para tal fin en la

institución.

Remplazo del

laboratorio real

Instituciones educativas que no

cuentan con laboratorio real.

Los estudiantes pueden tener acceso a

realizar prácticas experimentales a

pesar de no contar con espacio

edilicio ni equipamiento de

laboratorio. Si bien no es lo ideal

porque no tendrán la experiencia del

trabajo en un laboratorio real ni el

contacto con sus elementos, pueden

acceder a él y a los conocimientos

prácticos de la Química en forma

virtual.

Carreras universitarias o terciarias

con cátedras de tipo científico que se

dictan totalmente a distancia.

En carreras como Medicina,

Licenciatura en Nutrición,

Agronomía, Ingeniería Industrial y

otras, que tienen cátedras de Química

pero que el perfil del egresado no

pretende estrictamente el manejo del

material de laboratorio sino el

conocimiento teórico y práctico de

esta ciencia. Se pueden plantear y

dictar esas cátedras con modalidad

totalmente a distancia, utilizando el

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 57

LVQ para la realización de las

prácticas de laboratorio. Se abarata la

carrera y se minimizan los riesgos

innecesarios.

Prácticas imposibles de

realizar de otros modo

Instituciones educativas que por sus

imposibilidades económicas o de otro

tipo no acceden a ciertas prácticas de

laboratorio en forma real.

Por la naturaleza de la institución

educativa y sus posibilidades edilicias

y económicas, o por la naturaleza del

tipo práctica de laboratorio, éstas no

pueden realizarse en forma real.

Entonces se pueden realizar en un

LVQ. Por ejemplo el experimento de

bombardeo de la placa de oro con

partículas Alfa de Rutherford u

observar cómo funciona un

acelerador de partículas y lo que

ocurre cuando estas chocan,

cambiando variables y anotando

resultados.

Existen muchas otras aplicaciones para los LVQs, las mencionadas en este texto

y resumidas en la tabla precedente son sólo algunas. La diversidad de LVQs y la

versatilidad que ofrecen hacen que los límites de su aplicación dependan únicamente de

la creatividad de los docentes y de las características del software que se desee utilizar.

Que en definitiva, esta última no es una limitación, ya que los desarrolladores de

software no encuentran límites a la hora de satisfacer las necesidades de los usuarios.

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Marco Metodológico

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 59

1. Relevamiento de LVQs

Para aplicar una herramienta de evaluación de LVQs y obtener resultados de ella

es preciso realizar una tarea previa, seleccionar los laboratorios a ser examinados.

En este caso se aplica un método para saber qué propuestas hay sobre los

llamados Laboratorios Virtuales de Química exclusivamente en internet. Mediante el

sitio de búsqueda más conocido y popular, Google40

, se hace un exhaustivo sondeo

utilizando como criterio las palabras laboratorio, virtual y química, colocadas las tres

simultáneamente en los buscadores mencionados. La tarea se realiza en español, inglés

y portugués colocando las mismas palabras pero en esos idiomas. Los resultados

arrojados se analizan uno a uno para seleccionar sólo aquellos que responden a sitios

que promocionen softwares o sean realmente LVQs on line y aquellos que se presenten

como tales a pesar de no serlo desde la definición planteada en el Marco Teórico de esta

tesina.

Disponiendo de una lista de sitios de internet con estas características, se

clasifican siguiendo los siguientes criterios:

a) Sitios o softwares que proponen información y simples actividades para resolver

o prácticas de laboratorio pero en formato texto, son ilustrados con animaciones,

imágenes o video, no proponen interactividad con el usuario o la interactividad

es muy escasa y simple.

b) Sitios o softwares que utilizan simulaciones con interactividad con el usuario.

c) Sitios o softwares que son verdaderos simuladores de un laboratorio de química

que, a pesar de las diversidades estéticas y didácticas, permiten una plena

interacción virtual de los usuarios con materiales de laboratorio, tales como

reactivos, balanzas, pehachímetros, mecheros, recipientes de vidrio y otros.

En la clasificación se brinda una breve descripción de las características de cada

uno de los sitios encontrados. Entre los sitios o softwares agrupados en el ítem c se

seleccionan los que luego son evaluados mediante las herramientas diseñadas para tal

fin.

2. Evaluación de los LVQs

Evaluar los LVQs significa utilizar instrumentos, planteados en el marco de

cierta estrategia, que tienen como función obtener información respecto de

determinados indicadores propuestos para analizar la calidad de alguna dimensión del

programa informático en cuestión. Es necesario reflexionar, teorizar, buscar y

finalmente constituir un plan que determine los instrumentos, la estrategia, los

indicadores y las dimensiones para una buena evaluación que determine la calidad de

los LVQs.

2.1. Definiendo conceptos

Es preciso antes de hacer una propuesta de evaluación que se ponga de

manifiesto la claridad de los conceptos utilizados en la misma.

- Dimensión de evaluación: Aspecto desde el cual se puede evaluar un medio o

material de enseñanza, tales como contenidos, características técnicas y estéticas,

organización interna de la información, etc. (Cabero Almenara, 1999)

40

Disponible en http://www.google.com.ar en su versión par Argentina.

Page 60: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 60

- Estrategia de evaluación: Forma sistemática de abordar la evaluación de un material

de enseñanza. (Cabero Almenara, 1999)

- Indicadores: Relaciones entre las variables que se tienen en cuenta en la evaluación,

de las que se obtiene información, para luego ser analizada y estimar la calidad del

LVQ. “Un indicador es una hipótesis controlada de manera independiente que

relaciona variables hipotéticas con variables observables” (Bunge, 2006).

- Instrumentos o “técnicas de evaluación: Conjunto de reglas y principios para la

realización de la evaluación” (Cabero Almenara, 1999). Son los elementos con los que

se recolecta la información para su posterior análisis, pueden ser cuestionarios,

entrevistas, observación directa o por grabaciones, diseño técnico del programa y

muchos otros.

2.2. Dimensiones e indicadores para la Evaluación de los LVQs

Teniendo en cuenta las apreciaciones planteadas, se intenta aquí una propuesta

aproximada de dimensiones e indicadores para la evaluación de la calidad de los LVQs.

La intensión es aportar elementos teóricos para analizar, clasificar y valorar las

cualidades de estos programas informáticos destinados a mejorar los procesos de

enseñanza y aprendizaje de la Química.

De lo dicho en el apartado anterior es posible hacer una evaluación que incluya

dos aspectos de los LVQs: el aspecto tecnológico, como una herramienta en sí misma,

sus características y la capacidad que tiene ésta para incidir en la interactividad del

proceso de enseñanza y aprendizaje; y el aspecto pedagógico, qué características y

potencialidades tiene esta herramienta desde el punto de vista de su uso pedagógico, la

forma en la cual es usada y el papel que desempeña en el diseño instruccional del

proceso.

Se proponen a una serie de dimensiones para analizar en la evaluación de los

LVQs.

Dimensiones tecnológicas y técnicas:

- Características técnicas y estéticas

- Potencialidades tecnológicas

Dimensiones pedagógicas:

- Objetivos y contenidos

- Presentación, organización y secuenciación de contenidos

- Tratamiento instruccional de los contenidos

- Usos en procesos formativos

Dimensiones de otro tipo:

- Identificación

- Costo

- Comercialización

¿Qué evaluar? ¿Cómo evaluar?

- Dimensiones

- Indicadores

- Estrategia

- Instrumentos

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 61

Se añade en esta clasificación de dimensiones de evaluación de los LVQs otro

tipo de dimensiones distintas de las pedagógicas y de las tecnológicas y técnicas, pero

que son de relevancia como la Identificación del material, su costo y comercialización.

La tabla que sigue a continuación muestra una serie de indicadores que es

posible considerar, son clasificados en cada dimensión, y de ellos se desprenden las

preguntas a responder en los instrumentos de evaluación:

Tipos de

Dimensiones Dimensiones Indicadores

Identificación y características

generales

- Denominación

- Autoría

- Fecha de edición y versiones

- Destinatarios

- Temática, objetivos y contenidos

- Apoyo docente y tecnológico

- Recomendaciones sobre su uso

Tec

no

lóg

ica

y t

écn

icas

Características

técnicas y estéticas

- Acceso

- Equipamiento necesario para el acceso

Potencialidades

tecnológicas

- Calidad en el acceso en la modalidad Internet /

Soporte físico (CD o DVD)

- Sistema de navegación interna

- Calidad de imágenes, grafismos y sonidos

- Calidad de articulación entre imágenes y sonidos

- Diferentes lenguajes utilizados

- Elementos multimedia utilizados

Ped

agó

gic

as

Objetivos y

contenidos

- Objetivos formativos

- Tipos de contenidos abordados

- Correspondencia objetivos/contenidos

- Complejidad de los contenidos

- Densidad de los contenidos

Presentación,

organización y

secuenciación de

contenidos

- Visión de conjunto de los contenidos

- Organización y secuencia de los contenidos

- Ritmo de presentación de los contenidos

Tratamiento

instruccional de los

contenidos

- Elementos instruccionales presentes

- Instrucciones a los aprendices

Usos en procesos

formativos

- Adecuación del material

- Calidad del material

Otras

Costo

- Costo

- Promociones por grupos de licencias

- Diferenciación docente / estudiantes / instituciones

Comercialización - Formas de adquisición

- Formas de pago

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 62

2.3. Estrategias e Instrumentos de Evaluación de los LVQs

Si las dimensiones y los indicadores en una evaluación responden al qué

evaluar, sin duda las estrategias y los instrumentos son los aspectos de la evaluación

que responden al cómo evaluar y, en este sentido, es de gran importancia definir una

estrategia que permita satisfacer la mayor parte de los deseos del evaluador.

Existen, según Cabero Almenara (1994), tres tipos de estrategias de evaluación

de materiales de enseñanza, que pueden ser aplicados también a aquellos materiales

aportados por las TICs, estos son: autoevaluación por los productores, consulta a

expertos y evaluación “por” y “desde” los usuarios. Marqués (1995) diferencia a las

estrategias de evaluación de software informático en internas, las que realizan los

equipos de producción y desarrollo del material, y las externas, relacionadas a la

evaluación que realizan profesionales o usuarios del software.

Evaluación Interna Evaluación Externa

Autoevaluación realizada por

productores y desarrolladores

del material

Por profesionales Por y desde los

usuarios

El diseño de evaluación de LVQs que aquí se propone, si bien cuenta con una

amplitud suficiente como para ser aplicado en cualquier tipo de estrategia buscando las

adaptaciones pertinentes, está pensado para ser utilizada con las estrategias de tipo

externo, es decir con una mirada de usuario o analista del material informático y no

tanto con un ánimo de productor o desarrollador del mismo.

La estrategia de evaluación de los LVQs cuenta con dos enfoques de análisis:

a) Evaluación Heurística: Se emplea en un primer momento y se pretende

analizar el material fuera de su contexto de aplicación, sin tener en cuenta la

interactividad del material, y su contenido, con los profesores, los estudiantes y las

tareas del proceso de enseñanza y aprendizaje. La idea es realizar una mirada del

software como tal y como herramienta de enseñanza, pero desprovista de las

dimensiones e indicadores propios de su uso en procesos formativos e instruccionales.

b) Test de Usuarios: luego se plantea una estrategia de aplicación de un LVQ

con estudiantes y profesores, en el dictado de cátedras de Química de escuelas medias,

se realizará una mirada en el contexto de aplicación y se relevarán datos mediante

instrumentos adecuados de evaluación. En la confección de estos instrumentos se

tendrán las dimensiones e indicadores que hacen referencia a la influencia del material

en el proceso de enseñanza y aprendizaje a partir de la interactividad.

Hay una variedad de tipos de instrumentos o técnicas ya estereotipadas para una

Evaluación Heurística, como las fichas en línea de Pere Marqués (1998) o algunas

propuestas en un libro más reciente por Barberà, Mauri y Onrubia (2008), ambos

propios de materiales de enseñanza, aunque también puede tomarse en cuenta la guía de

evaluación confeccionada por Hassan Montero y Fernández (2003) para sitios web.

Todos estos recursos, si bien es necesario asumir que poseen una serie de limitaciones,

pueden ser de gran ayuda para desarrollar los instrumentos apropiados en la evaluación

heurística de los LVQs.

Para la Evaluación Heurística se ha desarrollado la Planilla de Evaluación

Heurística de Laboratorios Virtuales de Química (Ver Anexo I) confeccionada en esta

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 63

tesina con el objeto de evaluar cualitativamente las propiedades de los laboratorios

virtuales que se han seleccionado para tal fin.

Los LVQs que se han seleccionado para ser evaluados y comparados son:

- Model ChemLab

- VLabQ

- Virtual ChemLab

La selección de estos tres softwares se fundamenta en que son los que se ofrecen

a los docentes para su aplicación en el Test de Usuarios. La idea es analizar a cada uno

de ellos y conseguir una comparación de sus características.

Para realizar un Test de Usuarios es preciso diseñar primero la aplicación del

material. El objetivo es obtener información del uso del LVQ en un contexto de

aplicación lo más real posible, es decir en el dictado de una cátedra de Química de tipo

presencial o semipresencial, donde el LVQ haga su aporte en el proceso de enseñanza y

aprendizaje.

La estrategia de aplicación se detalla a continuación:

1º) Presentar un LVQ a varios docentes que dictan cátedras de Química en escuelas de

educación secundaria, solicitarles que se tomen unos días, que examinen el software y

se familiaricen con él, se realiza un trabajo de tutoría con el fin de colaborar con los

docentes en su adaptación al material.

2º) Solicitar que los docentes lo empleen en el dictado de su cátedra, enseñando algún

contenido donde lo crean oportuno, diseñando libremente el uso del material.

3º) Al concluir la aplicación se relevan datos de la experiencia del docente y de los

estudiantes con el uso del software con encuestas (Ver Anexos II y III respectivamente).

Es posible utilizar varios instrumentos de recolección de información como la

observación directa por parte del evaluador, grupos de discusión (foros), escalas de

actitudes y otros. La selección de los mismos depende de las posibilidades del

evaluador, su competencia y subjetividad. En particular en este trabajo de investigación

se ha optado por la encuesta como herramienta de toma de datos directa. Para realizar

las encuestas se confeccionaron distintas planillas de evaluación. Respecto de la

evaluación correspondiente a los Test de Usuarios, primeramente es necesario hacer una

diferenciación entre los tipos de usuarios para la confección de las respectivas planillas

de encuesta, en este caso docentes y estudiantes.

Para confeccionar la planilla de evaluación del Test de Usuarios: Docentes

(encuesta, Anexo II) se tendrán en cuenta las siguientes Dimensiones e Indicadores:

Dimensiones Indicadores

Identificación del LVQ - Denominación, versión y autoría del LVQ

Modalidad de uso del LVQ

- Acceso de los estudiantes al LVQ

- Objetivos de la aplicación

- Contexto de la aplicación del LVQ

- Contenido elegido y experiencia que se ha realizado con el

LVQ

- Vinculación y articulación del LVQ con otros recursos y

momentos del proceso formativo

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 64

Experiencia con el uso del

LVQ

- Resultados obtenidos en el uso del LVQ

- Conclusiones y replanteo en la aplicación del LVQ

Para la recolección de datos del Test de Usuario: Estudiantes se ha desarrollado

una planilla (encuesta, Anexo III) que indaga simplemente sobre la experiencia personal

de cada estudiante, como única Dimensión, con el uso del LVQ. Las encuestas

realizadas a los estudiantes mediante estas planillas están concatenadas mediante un

código numérico con la encuesta de su docente a cargo. Esto facilita, en la recolección

de datos, el acceso a la información sobre qué tipo de aplicación del LVQ ha

experimentado cada estudiante en el proceso de enseñanza, y permite así indagar sólo

sobre sus experiencias personales.

Para esta investigación en particular se han seleccionado cinco profesores de

Química que trabajan en escuelas de la zona norte y noroeste del Gran Buenos Aires,

para ser más preciso en los distritos de San Miguel, Malvinas Argentinas, José C. Paz y

Tigre. Con estos docentes se puso en marcha la estrategia descripta, se les solicito que

se familiarizaran con el laboratorio virtual VLabQ41

y que seleccionaran dos de los

cursos donde dictan la cátedra Química para implementarlo como recurso didáctico en

el abordaje de un contenido. Por lo que la recolección de datos de los Test de Usuarios

se realizó sobre un total de cinco docentes y diez cursos con la siguiente codificación:

Clasificación

de docente

Curso correspondiente

a cada docente

Código

de curso

Docente 1 Curso A 1A

Curso B 1B

Docente 2 Curso A 2A

Curso B 2B

Docente 3 Curso A 3A

Curso B 3B

Docente 4 Curso A 4A

Curso B 4B

Docente 5 Curso A 5A

Curso B 5B

¿Por qué el VLabQ (Figura 19)?

Se ha seleccionado el software VLabQ para el Test de Usuario por dos sencillas

pero poderosas razones:

La empresa que lo creo, Sibees Soft, ofrece una versión demo gratuita, limitada

en la cantidad de prácticas que se pueden realizar (sólo cinco) pero sin otra

restricción. Esta es la versión que se utilizó para la evaluación de los usuarios.

De las versiones de prueba o demos gratuitos que existen disponibles de LVQs,

esta es la única en español. Este detalle es clave para su implementación con los

estudiantes y probar los efectos del software en ellos sin variables que sean

factor de sesgo, como puede ser la incompatibilidad idiomática.

41

Creado por Sibees Soft. Disponible en http://www.sibees.com/prog.php?id=7

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Prof. Diego Julián Chiarenza 65

Figura 19: VLabQ

Atendiendo a la diversidad de posibles implementaciones de los LVQs, fue

puesto a disposición de los docentes la posibilidad de utilizar otros softwares que no son

en español, son en inglés, y tienen características distintas al VLabQ. La idea es brindar

variantes en el supuesto caso en que el idioma inglés del software no fuera un

impedimento en la comprensión de los estudiantes. Estos LVQs son:

Model ChemLab42

versión 2.5 de evaluación (Figura 20)

Virtual ChemLab43

versión 2.5 (Figura 21)

Figura 20: Model ChemLab Figura 21: Virtual ChemLab

42

Pertenece a una empresa llamada Model Science Software. Disponible en

http://www.modelscience.com/products.html?ref=home&link=chemlab 43

Fue desarrollado por la Brigham Young University y se comercializa vía internet y en librerías editado

por Prentice Hall de Pearson Educación de México en su versión en español. Disponible en

http://chemlab.byu.edu/ o en librerías

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Resultados

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Prof. Diego Julián Chiarenza 67

1. Relevamiento y clasificación de los LVQs

El relevamiento se llevó a cabo en internet por medio de buscadores, en este

caso se ha aplicado el buscador de uso más popular, Google

(http://www.google.com.ar).

Existe una gran cantidad de sitios en la web que se presentan como LVQs, o que

por los motores de búsqueda aparecen cuando se colocan las palabra laboratorio, virtual

y química (en español, portugués e inglés), pero muchos no cumplen con las

características básicas de lo que se conceptualiza en este trabajo como un LVQ, la

mayoría de ellos son animaciones o videos de experiencias de laboratorio y otros son

propuestas de actividades de laboratorio pero sin aplicación multimedia más que

algunas imágenes. Aquí se clasifican los LVQ que se encontraron en la web en tres

tipos:

a) Sitios o softwares que proponen información y simples actividades para resolver

o prácticas de laboratorio pero en formato texto. Son ilustrados con animaciones,

imágenes o video, no proponen interactividad con el usuario o la interactividad

es muy escasa y simple:

Laboratorio Virtual

Está en el sitio de la Universidad de Alicante. Se

presenta como la alternativa de un laboratorio para

aquellos estudiantes que no tienen acceso a un

laboratorio real pero ofrece la explicación, en formato

texto, de algunas experiencias de laboratorio ilustradas

con algunas fotografías y nada más. No hay

interactividad ni animaciones.

Idioma: Español

Disponible en:

http://www.ua.es/dpto/dqino/docencia/lab_virtual/index.

html

Virtual Chemestry

Este sitio está diseñado y mantenido por los estudiantes

de último año de investigación MChem en el

Departamento de Química de la Universidad de Oxford.

Brinda explicaciones de temas de química con algún

video o imágenes ilustrativas, tiene actividades de

autoevaluación y hay también algunas modelizaciones

moleculares 3D en Java. Está desactualizado.

Idioma: Inglés

Disponible en:

http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/

Laboratório Virtual de Química

Pertenece a la Universidade Estadual Paulista. Presenta

prácticas de laboratorio, explica cómo hacerlas en

formato texto con algunas animaciones sencillas como

ilustraciones. No hay interactividad. Brinda mucha

información como constantes, medidas de seguridad,

actualizaciones y publicaciones. Está desactualizado.

Idioma: Portugués

Disponible en: http://www2.fc.unesp.br/lvq/menu.htm

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Prof. Diego Julián Chiarenza 68

Portal de Laboratórios Virtuais de Processos

Químicos

Es un sitio perteneciente a la Universidad de Coimbra

(Portugal), destinado a la formación de Ingenieros

Químicos. Cuenta principalmente con explicaciones de

prácticas de laboratorio de alto nivel académico con

videos ilustrativos para cada caso. También dice poseer

simulaciones on-line pero es necesaria la suscripción

para tener acceso.

Idioma: Portugués

Disponible en:

http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=c

om_content&task=view&id=256&Itemid=437

b) Sitios o softwares que utilizan simulaciones con interactividad con el usuario.

Laboratorio de Química

Pertenece a la Junta de Andalucía. Se trata de un portal

de links que direccionan a otros sitios que presentan

animaciones Java o explicaciones, en formato texto, de

temas de química con imágenes y animaciones de escasa

interactividad. Está desactualizado y no es buena la

estética.

Idioma: Español el portal pero direcciona a sitios en

inglés

Disponible en:

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_sierra_mag

ina/d_fyq/laboratorio/laboratorio%20quimica.htm

Laboratorio Virtual de Química

Diseñado por el Grupo Lentiscal de Didáctica de la

Física y Química del Gobierno de Canarias. Se trata de

una gran colección de animaciones y lecciones con

mínimas interacciones y videos. No es buena la estética

pero está muy completo. El software se ofrece en CD.

Idioma: Español el portal, tiene algunos video en inglés

Disponible en:

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/le

ntiscal/1-CDQuimica-TIC/index.htm

LabVirt Química

Es un sitio de la Escola do Futuro da Universidade de

São Paulo, una iniciativa que propone un repositorio de

animaciones levemente interactivas y entretenidas en las

que se pueden tomar lecciones de química y hacer

actividades. Las animaciones se pueden descargar, así

como también cargar otras.

Idioma: Portugués

Disponible en: http://www.labvirtq.fe.usp.br/indice.asp

Page 69: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 69

LAPEQ

Sitio web perteneciente al Laboratório de Pesquisa em

Ensino de Química e Tecnologias Educativas de la

Universidade de São Paulo, tiene animaciones de

interacción leve, un constructor molecular 3D bastante

bueno y una interesante biblioteca de estructuras

moleculares. Muy dinámico e intuitivo.

Idioma: Portugués

Disponible en: http://www.lapeq.fe.usp.br/labdig/

Molecularium

Es un sitio con varios simuladores que a partir del

modelo de partículas o modelos moleculares muestran

fenómenos físico-químicos. También tiene varios

modelos moleculares estereoscópicos para ver en 3D.

Propone una moderada interactividad y algunos videos y

animaciones.

Idioma: Portugués e Inglés

Disponible en: http://www.molecularium.net/

Virtual Chemistry Lab

Son animaciones muy simples de muy baja

interactividad sobre temas de físico-química en un sitio

llamado Infoplease, un espacio de conocimientos

generales que cuenta con esta sección de química. No

hay una secuenciación de contenidos ni coeherencia

didáctica en la exposición de los mismos, es apenas un

repositorio más o menos ordenado de animaciones.

Idioma: Inglés

Disponible en:

http://www.infoplease.com/chemistry/simlab/

VirtLab

Es un sitio que contiene simulaciones con escasa

interactividad de temas de química del primer año de

una carrera universitaria o terciaria. Es necesario

suscribirse para tener acceso a una muestra que consiste

en algunos de los temas (no completos), para tener pleno

acceso es necesario enviar un mail al administrador del

sitio. Los temas están muy bien ordenados, cada uno con

una simulación de práctica de laboratorio, con ejercicios

y explicaciones en formato texto.

Idioma: Inglés

Disponible en:

http://www.virtlab.com/main.aspx

Phet Interactive Simulations

Es un sitio perteneciente a la University of Colorado que

contiene una serie de animaciones interactivas en Java

que se pueden bajar al ordenador o ejecutarlas

directamente desde el sitio. Hay una amplia variedad en

distintas disciplinas (física, biología, geología,

química…). Las animaciones de química están

diferenciadas en Química General y Química Cuántica,

no son muchas pero se ven muy didácticas y con un

interesante grado de interactividad en las variables.

Idioma: Inglés

Disponible en:

http://phet.colorado.edu/simulations/index.php?cat=Che

mistry

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 70

c) Sitios o softwares que son verdaderos simuladores de un laboratorio de química,

teniendo en cuenta variedades estéticas, permiten la interacción virtual plena de

los usuarios con materiales de laboratorio, reactivos y recipientes de vidrio entre

otros.

QuimiLab

Sitio perteneciente a una empresa colombiana llamada

CienyTec destinada a la comercialización de artículos y

software para la enseñanza de diversas disciplinas

científicas y tecnológicas, además de idiomas. En este

caso ofrecen un LVQ que brinda la posibilidad de hacer

experiencias preestablecidas o crear nuevas, hay

diversas versiones:

- Versión interactiva a través de Internet.

- Versión de instalación stand alone en un

computador.

- Versión de licencias por aula.

- Versión en Internet: e-Learning.

Es dinámico e intuitivo a simple vista.

Idioma: Español

Disponible en: http://www.studyroomlabs.com/edu2_quimica_quimilab.htm

VLabQ y QGenerator

Es un simulador creado por Sibees Soft que utiliza

equipos y procedimientos estándares para simular los

procesos que intervienen en un experimento o práctica.

La versión demo incluye 5 prácticas ya desarrolladas por

los autores del programa pero con ninguna otra

restricción y existe un programa complementario para

generar las prácticas uno mismo llamado QGenerator,

con lo cual da más valor al uso de este programa ya que

el docente puede generar sus propias prácticas.

Idioma: Español

Disponible en:

http://www.sibees.com/prog.php?id=7

Virtual Chemistry Lab

Diseñado por un joven desarrollador de software búlgaro

llamado Boyan Mijailov. Es un LVQ muy intuitivo y

cuenta con una base de datos de reacciones. En general,

los experimentos se llevan a cabo de manera muy simple

y recuerda el trabajo de laboratorio real. El programa

también incluye un asistente que avisa de todos los

cambios en el programa. El programa ofrece varias

herramientas como visualizador molecular, tabla

periódica, tabla de solubilidad, tabla de la actividad

oxidante y relativa e incluso un glosario. También

cuenta con un editor de ecuaciones y un convertidor de

unidades. Trae autoevaluaciones, una calculadora

científica, ejercicios de laboratorio, tareas y un registro

de laboratorio.

Idioma: Inglés y Búlgaro

Disponible en:

http://chemistry.dortikum.net/en/

Page 71: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 71

IrYdium Chemistry Lab

Este LVQ está en sitio llamado The ChemCollective

perteneciente a National Science Digital Library

(NSDL) y es el resultado del proyecto IrYdium destinado

a generar actividades de aprendizaje basadas en

escenarios interactivos.

Esta aplicación Java se puede utilizar on-line o se puede

bajar al ordenador, es algo precario en el uso y la gráfica

pero intuitivo. No trae prácticas de laboratorio

preestablecidas, es decir que se trabaja libremente con

materiales y reactivos. Viene en una diversidad

importante de idiomas. Existe una versión de prueba 3D.

Idioma: Español, Inglés, Portugués, Catalán, Francés,

Alemán, Gallego, otros

Disponible en:

http://www.chemcollective.org/vlab/vlab.php?lang=es

Crocodile Chemistry

Es un LVQ muy completo en cuanto a cantidad de

experimentos ya cargados, materiales y reactivos. La

gráfica es bastante avanzada y dinámica, los

experimentos son emulados con total realismo en el

proceso. Las reacciones son recreadas de forma precisa

pudiendo ver su evolución a lo largo del tiempo tan

pronto como se mezclan los reactivos químicos. Se

pueden modificar los parámetros de casi todos los

componentes como también trazar gráficos para analizar

los experimentos y examinar el movimiento y los

enlaces de los átomos y moléculas utilizando

animaciones en 3D.

Su flexibilidad permite realizar una amplia gama de

experimentos.

Idioma: Español, Inglés Portugués y otros

Disponible en:

http://www.crocodile-

clips.com/es/Crocodile_Chemistry/

VirtualChemLab

Es un LVQ que viene en soporte CD y con un libro que

trae algo de teoría y actividades. Es sumamente realista,

en 3D, y da la sensación de estar efectivamente en el

interior de un laboratorio. Fue desarrollado por la

Brigham Young University y se comercializa vía internet

y en librerías por editado por Prantice Hall de Pearson

Educación de México en su versión en español. Es muy

dinámico, intuitivo y la versión de Química General trae

una serie de experimentos para realizar en cinco

mesadas de trabajo, que diferencian las temáticas a

abordar: Química Inorgánica, Calorimetría, Gases,

Química Cuántica y Valoraciones. Viene también una

versión de Química Orgánica además de otras

disciplinas científicas como Física, Ciencias de la Tierra

y Biología.

Idioma: Inglés el software y el libro de actividades en

español.

Disponible en:

http://chemlab.byu.edu/ o en librerías.

Page 72: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 72

Model ChemLab

Pertenece a una empresa llamada Model Science

Software. Es un LVQ dinámico y potente. Además de

elegir los módulos de simulación, el usuario puede crear

también sus propios módulos, utilizando Lab Wizard,

que es una especie de asistente de creación de

simulaciones. Este asistente presenta un interfaz gráfico

que permite programar nuevas simulaciones. Tiene las

mismas características que otros básicamente en el uso y

los materiales disponibles.

Idioma: Inglés y Español

Disponible en:

http://www.modelscience.com/products.html?ref=home

&link=chemlab

Page 73: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 73

2. Evaluación de los LVQs

Mediante los instrumentos desarrollados en esta tesina para la evaluación de los

LVQs se han recogido datos y se han tabulado con el fin de brindar claridad en el

momento de analizar los resultados obtenidos. Las tabulaciones responden a criterios

diferentes para cada instrumento de recolección y esos criterios atienden al mejor

procesamiento y exposición de los resultados.

La tabulación de los datos obtenidos en la Evaluación Heurística es de tipo

cualitativa y comparativa, se han seleccionado indicadores que se consideran más

representativos para mostrarlos de manera comparada entre las características de los tres

LVQs que se evaluaron. Los indicadores son agrupados según la dimensión de análisis a

la que pertenecen y no se incluye ningún indicador de tipo cuantitativo.

El criterio de tabulación de resultados de los Test de Usuarios dista un tanto de

la tabulación de la Evaluación Heurística.

La tabulación de los resultados del Test de Usuario a Docentes es de tipo

cualitativo con una pequeña dosis de cuantificación, respecto a la cantidad de

estudiantes de cada docente que participó en la experiencia, y de tipo comparativo en

cuanto a la experiencia entre los cursos de cada docente donde se realizó el test.

La tabulación de los resultados del Test de Usuarios a Estudiantes es netamente

cuantitativa, se muestran las cantidades de estudiantes que respondieron de una u otra

manera a determinados indicadores, se agregan datos porcentuales y sus

correspondientes gráficos circulares, que muestran la contribución de cada dato

numérico al total.

Page 74: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Tabulación comparativa de resultados de la Evaluación Heurística de LVQs

LVQ1 LVQ2 LVQ3

Denominación Model Chemlab VLabQ Virtual ChemLab

Autoría Corporativa Model Science Software Sibees Soft Pearson Prentice Hall

Autoría Institucional No tiene No tiene Brigham Young University

Autoría Nominal No tiene No tiene Woofield, Brian; Swan, Richard; Bodily, Grag; Allen, Rob

Año de edición / Versión 2007 / 2.5 2002 / 1.0 2006 / 2.5

Dimención Tecnológicas

Soporte en el que se presenta Internet y CD CD CD con libro de actividades

Requisitos de Hardware No hay detalle

Pentium II 450 Mhz o superior, 512 MB de RAM (1 GB recomendable), resolución de video 800 x 600 y unidad de CD para su instalación

Pentium 500 Mhz, 128 MB de RAM, resolución de video 800 x 600, unidad de CD para su instalación y 600 MB libres en HD

Requisitos de Software No hay detalle No hay detalle Quick Time 5.0 o superior

Requisitos Sistema Windows 95/98/Me/xp/NT 3.51 o superior

Windows XP o superior Windows 2000, xp o superior

Requisitos de Conexión No hay detalle No hay detalle No hay detalle

Valoración de Instalación Sencilla Sencilla Sencilla

Velocidad de ejecución Muy buena Muy buena Aceptable

Problemas con la ejecución Ninguno Ninguno Algo lenta

Nivel de usabilidad intuitiva Alto Alto Medio

Navegación interna Ventana con todas las prácticas que están disponibles

Ventana con todas las prácticas que están disponibles

Puertas virtuales del tipo de Laboratorio (Química Orgánica e Inorgánica), Libro virtual con las prácticas y Mesadas clasificadas en forma temática

Valoración global de la navegación interna

Simple, muy buena Simple, muy buena Muy buena

Idiomas en los que se presenta Español e Inglés Español Inglés

Lenguaje multimedial Cuenta con lenguaje en formato texto, imágenes fijas, gráficos y tablas, no tiene videos o animaciones, ni sonidos

Lenguaje en formato texto, imágenes fijas, gráficos, tablas y animaciones (precarias), no tiene video ni sonido

Lenguaje en formato texto, imágenes fijas, gráficos, tablas, sonidos y animaciones (muy buenas), no tiene video

Imágenes y grafismos 2D 2D 3D

Calidad de imágenes y grafismos Buena Aceptable Excelentes

Estética Aceptable Aceptable Excelente

Calidad de sonido y de articulación No tiene No tiene Excelente

Page 75: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

LVQ1 LVQ2 LVQ3

Denominación Model Chemlab VLabQ Virtual ChemLab

Dimención Pedagógicas

Detalle de contenidos, objetivos, etc. No se especifican explicitamente No se especifican explicitamente Se organizan graficamente por Puerta Virtual de acceso al laboratorio y por Mesadas Virtuales de trabajo

Complejidad y profundidad de los contenidos

Aceptable Baja Alta

Claridad en la organización de contenidos

Aceptable Aceptable Alta

Secuencia de los contenidos Ninguna. Solo lista de prácticas Ninguna. Solo lista de prácticas Ninguna. Agrupación temática.

Carácter autodidacta Bajo grado Bajo grado Grado medio

Adapatación a variedad de propuestas pedagógicas

Alto grado Alto grado Alto grado

Elementos de refuerzo No tiene No tiene No tiene

Elementos de interpelación y/o autoevaluación

No tiene No tiene En el libro complementario

Elementos de profundización o ampliación

No tiene No tiene En el libro complementario

Tendencia pedagógica que subyace Ninguna Ninguna Ninguna

Información de tutorías o complemento didáctico

Ninguna Ninguna Posibilidad de contacto web desde el software con una página del docente

Calidad y adecuación a procesos formativos

Aceptable para el autoaprendizaje y muy adecuado para procesos presenciales y semi-presenciales

Aceptable para el autoaprendizaje y muy adecuado para procesos presenciales y semi-presenciales

Bueno para el autoaprendizaje y muy adecuado para procesos presenciales y más aun semi-presenciales

Diferencia de versiones El Profesional cuenta con Lab Wizard (generador de prácticas) el Standard no.

Licencia para docente cuenta con QGenerator (generador de prácticas)

Abonando una licencia el docente puede recibir y enviar tareas desde un sitio a los estudiantes.

Otros indicadores

Costos (al 19/02/2011) Profesional U$D 124,99.- + envío Standard U$D 29,99.- + envío

U$D 156.- incluido el envío U$D 23.- aproximadamente

Comercialización Por internet Compra directa por mail En librerías reales o virtuales

Limitaciones de demo Solo cuenta con 7 prácticas y el Lab Wizard no guarda las prácticas creadas

Solo cuenta con 5 prácticas No hay demos

Formas de pago Tarjeta de crédito o depósito en Cta. Cte. Transferencia bancaria o WesterUnion Según el comercio

Page 76: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Tabulación comparativa de cursos de los resultados del Test de Usuario a Docentes

Docente 1 Docente 2 Docente 3 Docente 4 Docente 5

Curso A Curso B Curso A Curso B Curso A Curso B Curso A Curso B Curso A Curso B

Código de curso 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B

Contexto de apicación

Curso 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim. 2º año 2º Polim. 2º Polim. 2º Polim.

Modalidad Ec. y Gest. Hum. y Soc. Ec. y Gest. Cs. Nat. Hum. y Soc. Ec. y Gest. Sec. Básica Hum. y Soc. Ec. y Gest. Ec. y Gest.

Gestión Educativa Estatal Estatal Privada Estatal Estatal Estatal Estatal Privada Estatal Estatal

Materia Química Química Química Química Química Química Físico Química Química Química Química

Tipo de Laboratorio Real (1.4.6.)* k c a a b e g a e c

Frec. de uso del Lab. Real (1.4.7.)* f c b b b d c c d d

Uso de LVQs por el curso Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes

Formato en que se brinda el LVQ Lab. Informát. CD a c/u Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. Lab. Informát. CD a c/u Lab. Informát. Lab. Informát.

Total de estudiantes por curso 25 22 27 19 23 22 32 24 27 22

Estudiantes que usaron el LVQ 20 22 23 15 19 18 29 24 20 22

% de estudiantes que usaron LVQ 80,00% 100,00% 85,19% 78,95% 82,61% 81,82% 90,63% 100,00% 74,07% 100,00%

Nivel académico general Aceptable Bueno Aceptable Bueno Deficiente Bueno Aceptable Aceptable Deficiente Aceptable

Modo de uso del LVQ Individual Individual Individual Grupal Grupal Grupal Grupal Individual Grupal Grupal

Experiencia en el uso de LVQ Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna

Modo de aplicación

LVQ utilizado VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ VLabQ

Práctica realizada Destilación Titulación Reversibilidad Titulación Titulación Titulación Destilación Titulación Reversibilidad Titulación

Corresponde al Diseño Curricular Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí

Proceso formativo Presencial Semi-Pres. Presencial Presencial Presencial Presencial Presencial Semi-Pres. Presencial Presencial

Fin con el que se usó el LVQ (1.3.1.)* c a y b a a b a c a y b c c

Articulación del LVQ Teoría Lab. Real Lab. Real Lab. Real Lab. Real Teoría Teoría Evaluación Teoría Lab. Real

Datos de la experiencia

Encuentro de los estud. con el LVQ Muy bueno Muy bueno Muy bueno Muy bueno Muy bueno Muy bueno Bueno Muy bueno Muy bueno Muy bueno

Aspectos que dificultaron (2.1.3.)* e f f f f f c f f f

Beneficios de usar el LVQ (2.1.4.)* b y c b, d y e b y e a, b y e a, b y d a y b b y c b, d y e a, b y c a, b y c

Grado de comodidad con el LVQ Muy alto Muy alto Muy alto Muy alto Alto Muy alto Muy alto Muy alto Alto Muy alto

El LVQ potencia el uso del Lab. Real N/C Enormemente Bastante Bastante Enormemente Enormemente Bastante Bastante Enormemente Enormemente

El LVQ potencia el aprendizaje Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente

LVQ potencia la motivación en est. Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente Enormemente

Conclusiones del docente

Uso de LVQs por el docente Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes Nunca antes

Calificación de la experiencia Muy buena Muy buena Muy buena Muy buena Muy buena

Implementaría nuevamene un LVQ Sí, definitivamente Sí, pero con condiciones Sí, definitivamente Sí, definitivamente Sí, definitivamente

*Según codificación del indicador de la planilla de evaluación

Page 77: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Tabulación cuantitativa de los resultados del Test de Usuario a Estudiantes

Docente 1 Docente 2 Docente 3 Docente 4 Docente 5

Curso A

Curso B Curso A Curso

B Curso

A Curso

B Curso

A Curso B Curso A Curso B

Código de curso 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B

Datos numéricos generales

Totales

Total de estudiantes por curso 25 22 27 19 23 22 32 24 27 22 243

Estudiantes que usaron el LVQ 20 22 23 15 19 18 29 24 20 22 212

% de estudiantes que usaron LVQ 80,00% 100,00% 85,19% 78,95% 82,61% 81,82% 90,63% 100,00% 74,07% 100,00% 87,24%

Calificación del encuentro con la actividad del LVQ

Muy buena 201 94,81%

Buena 8 3,77%

Aceptable 3 1,42%

Deficiente 0 0,00%

Muy deficientes 0 0,00%

Comodidad que le brindó el trabajo con el LVQ

Muy Alta 176 83,02%

Alta 19 8,96%

Aceptable 17 8,02%

Baja 0 0,00%

Muy Baja 0 0,00%

Sensación que le ha provocado el uso de LVQ

Motivación por aprender Química 109 51,42%

Atracción por el software 97 45,75%

Rechazo 0 0,00%

Indiferencia 6 2,83%

Page 78: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Caracterización del uso de LVQs para el aprendizaje

Indispensable 188 88,68%

Necesario 20 9,43%

No cambia nada 4 1,89%

Perjudica 0 0,00%

El LVQ potencia la comprensión y el aprendizaje

Enormemente 192 90,57%

Bastante 15 7,08%

Medianamente 4 1,89%

Un poco 1 0,47%

Nada 0 0,00%

Page 79: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 79

Conclusiones y

Líneas Futuras de

Investigación

Page 80: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 80

Conclusiones

1. Relevamiento de LVQs

Habiendo definido para esta tesina el concepto Laboratorio Virtual de Química,

limitando su significado a sus características y su función, específicamente para la

enseñanza de la Química, el buscador de uso más popular, Google, arrojó resultados

diversos.

Para realizar un relevamiento de objetos virtuales, como son softwares, utilizar

los buscadores de internet facilita mucho la tarea. Por lo general los softwares están

promocionados por la web y es fácil tener éxito y acceso a ellos. Pero teniendo en

cuenta que se tiene un concepto acotado de lo que se desea encontrar, que la definición

de ese concepto está dado por el usuario que busca y que no está consensuado por la

comunidad virtual ni por el motor de búsqueda, se complica un tanto el trabajo.

Al colocar las palabras por la que se buscaron los LVQs (como se explica en el

apartado 1 del Marco Metodológico), los buscadores arrojaron miles de sitios como

resultado. Una gran mayoría no eran siquiera softwares, quizás textos o sitios que

hablaban de Laboratorios, de Virtualidad o de Química. Para diferenciar cuáles podrían

estar dentro de lo que se deseaba encontrar hubo que hacer una búsqueda manual,

observar los sitios uno por uno. Así se seleccionaron diecinueve sitios que se

autodenominaban Laboratorio Virtual de Química. Varios de estos sitios no respondían

al concepto preestablecido (según lo dicho en el apartado 4.2 del Marco Teórico). Este

factor dio la pauta de que se debía clasificar y buscar entre todos ellos los que

verdaderamente respondían al concepto. También se encontraron sitios que respondían

perfectamente al concepto preestablecido pero denominaban al software de otro modo,

como Laboratorio Digital de Química por ejemplo.

Hubo que determinar criterios de clasificación. A partir de una revisión general

de todos los sitios relevados se pudieron especificar, en términos generales, tres tipos de

objetos: a) Sitios o softwares que proponen información y simples actividades para

resolver o prácticas de laboratorio pero en formato texto. Son ilustrados con

animaciones, imágenes o video, no proponen interactividad con el usuario o la

interactividad es muy escasa y simple. b) Sitios o softwares que utilizan simulaciones

con interactividad con el usuario pero no responden a las características de LVQ. c)

Sitios o softwares que son verdaderos simuladores de un laboratorio de química.

Teniendo en cuenta variedades estéticas, permiten la interacción virtual plena de los

usuarios con materiales de laboratorio, reactivos y recipientes de vidrio entre otros.

Se ha observado y examinado a cada uno de los diecinueve softwares o sitios

relevado para tener una breve caracterización de cada objeto virtual. A partir de la

clasificación antes mencionada, se han encontrado siete softwares que responden al tipo

“c”, que por las exigencias y requerimientos de este trabajo de investigación se

encuentran contenidos en la definición de LVQ. Estos software son:

QuimiLab

VLabQ

Virtual Chemistry Lab

IrYdium Chemistry Lab

Crocodile Chemistry

Page 81: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 81

Virtual ChemLab

Model ChemLab

2. Evaluación y aplicación de LVQs

Una vez relevados los LVQs, y teniendo claridad de los softwares que se

encuentran disponibles y que responden a la definición pretendida, se comenzó con el

proceso de evaluación. Este proceso se planteó en dos aspectos: una evaluación del

software desde sus características tecnológicas y pedagógicas entre otras, lo que se

denominó Evaluación Heurística, y una evaluación de una experiencia de aplicación del

mismo en un proceso instruccional.

Para llevar a cabo el proceso de evaluación se diseñaron las Estrategias, en

función de estas se definieron y desarrollaron los Instrumentos que se debían utilizar y

se determinaron las Dimensiones e Indicadores que se evaluarían.

En el análisis de los LVQs se utilizaron Planillas de Evaluación Heurística (ver

Anexo I) que consisten en listas con indicadores que interpelan sobre las características

del software en diversos aspectos, esos indicadores son propuestos en forma de

preguntas cerradas, de opción múltiple y que en algunos casos permiten el desarrollo de

un detalle. También se da la opción de completar al final con apreciaciones que no estén

presentes entre los indicadores propuestos y que sean relevantes para el análisis.

Para analizar la aplicación del LVQ en un proceso instruccional se desarrollaron

Test de Usuarios (ver Anexo II) diferenciados para Docentes y para Estudiantes, estos

test consisten en encuestas a los protagonistas de la experiencia. Las encuestas cuentan

con preguntas cerradas, de opción múltiple y que permiten en algunos casos desarrollar

algún detalle.

Indagando entre trabajos similares de evaluación de objetos aportados por las

TICs para la enseñanza y el aprendizaje, se encontraron recursos de evaluación muy

interesantes y útiles, pero ninguno que fuera específico para evaluar este tipo de

software. Se debieron hacer adaptaciones, replanteos y reestructuraciones de esos

recursos hallados para diseñar los instrumentos mencionados en los párrafos anteriores.

En particular, la Planilla de Evaluación Heurística se plantea no solo como un

instrumento de recolección de datos para este trabajo de investigación, también se

ofrece disponible como un recurso de análisis para los docentes de Química que desean

implementar en sus clases un LVQ y deben examinar dimensiones técnicas y

pedagógicas entre los existentes.

Cumpliendo con uno de los objetivos de esta tesina se han desarrollado los

instrumentos de evaluación de LVQs, los cuales fueron puestos a prueba en un proceso

instruccional de una cátedra de Química en escuela media y se han logrado resultados

para analizar.

Los resultados de las evaluaciones realizadas debieron ser tabulados con el fin

de clarificarlos en su lectura y análisis.

Para poner a prueba los instrumentos de evaluación desarrollados, en tres de los

siete LVQs mencionados -VLabQ, Model ChemLab y Virtual ChemLab-, se realizó la

Evaluación Heurística. Los resultados de esta evaluación se tabularon en una planilla de

tipo comparativa (ver Tabla 1 de Resultados), por lo que se pueden visualizar, además

de las características técnicas y pedagógicas de estos LVQs, también sus similitudes y

diferencias.

Page 82: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 82

A partir de la Evaluación Heurística y la tabulación de los resultados de la

misma se puede apreciar que:

El VLabQ y el Model ChemLab son software muy similares en su estética, en

sus posibilidades pedagógicas y características técnicas. Ambos cuentan con una

gráfica en 2D de una estética aceptable, en cambio el Virtual Chemlab muestra

una gráfica en 3D con una excelente estética que da la impresión de estar

verdaderamente en un laboratorio químico de aprendizaje.

La presentación de cada software también difiere considerablemente, ya que el

Virtual ChemLab se comercializa con un libro que cuenta con un manual de

usuario, algún complemento teórico y actividades para cada tipo de práctica de

laboratorio que se puede realizar, en cambio los otros dos softwares se adquieren

sin material complementario.

El Virtual ChemLab presenta una organización de contenidos por tipo de

laboratorio -Laboratorio de Química General y Laboratorio de Química

Orgánica- y por tipo de mesada -por ejemplo en el laboratorio de Química

General se encuentran las mesadas de Titulación, Química Cuántica, Gases,

Calorimetría y Química Inorgánica-, es decir en cada mesada virtual se puede

realizar un grupo de prácticas agrupadas de manera temática.

Respecto de la posibilidad de mantener una asistencia en la web, el Model

ChemLab y el VLabQ no tienen habilitada esta posibilidad mientras que el

Virtual ChemLab si lo tiene disponible.

Tanto el Model ChemLab como el VLabQ tienen un software complementario

que permite generar prácticas de laboratorio que no vienen incluidas entre las

preestablecidas por defecto. Model ChemLab cuenta con el Lab Wizard y el

VLabQ cuenta con el QGenerator, mientras que el Virtual ChemLab no tiene

esta posibilidad, las prácticas que se pueden realizar son las definidas en el

software por los desarrolladores.

Los tres tienen un alto grado de adaptabilidad a procesos formativos con

diferentes propuestas pedagógicas. No subyace en ninguno de ellos tendencia

pedagógica alguna. El grado de usabilidad autodidacta es similar, quizás sea un

poco mejor en el Virtual ChemLab debido al libro que complementa al software

que acompaña con instrucciones resisas la realización de cada práctica y luego

propone actividades, lo que le brinda mejores condiciones para el

autoaprendizaje.

Entre otras diferencias y similitudes, estas que se nombraron son las más

significativas, también hay datos de las autorías, costos, requerimientos técnicos, etc.

Examinando los resultados obtenidos, se desprende la idea de que el LVQ es un

instrumento que plantea una variabilidad de formatos no muy amplia y que esa

variabilidad por el momento está puesta en la estética y en la tecnología principalmente,

y no tanto en el recurso como elemento didáctico o en su marco pedagógico. Los LVQs

evaluados no muestran una estructura o metodología que se ancle explícitamente en

determinadas teorías pedagógicas. Son de amplia utilización y, como otros recursos

didácticos, queda en el criterio del docente que lo implementa en sus clases darle el

marco pedagógico. Se puede suponer que en el desarrollo de estos softwares participan

desarrolladores y asesores disciplinares, pero no se nota la presencia de asesores

pedagógicos o tecnólogos educativos que marquen la impronta de un modelo

pedagógico.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 83

De la aplicación de un LVQ en un proceso instruccional se realizaron

tabulaciones con los datos obtenidos en encuestas a los protagonistas del proceso de

aplicación del recurso tecnológico: Docentes y Estudiantes.

Los cinco docentes seleccionados para aplicar un LVQ en sus clases fueron

encuestados al final el proceso y los datos de esas encuestas fueron tabuladas de manera

comparativa entre los cursos donde aplicaron el recurso (ver Tabla 2 de los Resultados).

Cada docente lo aplicó en dos de sus cursos de escuela media, por lo que diez cursos de

escuela media en la cátedra de Química, o similar, fueron examinados en el proceso.

De la experiencia se puede decir que:

a) Hubo cierta diversidad en el proceso de aplicación respecto de:

El contexto en el que se aplicó el LVQ en cuanto el nivel académico de

los estudiantes y tipo de laboratorio real con el que cuenta la institución

educativa y su uso.

El nivel académico de los estudiantes, tres cursos fueron clasificados en

un nivel académico Bueno, cinco como Aceptable y dos Deficiente.

El modo de aplicación en cuanto a la forma de trabajo en grupo o

individual, proceso instruccional presencial o semipresencial y las

experiencias del LVQ seleccionadas para el proceso.

La finalidad para la que se aplicó el LVQ, que en algunos cursos se

aplicó para realizar una práctica de laboratorio que era imposible

realizarla de otro modo, otros para conocer la práctica antes de realizarla

en el laboratorio real y otros para repetir la práctica después de haberla

realizado en el laboratorio real.

La articulación del LVQ con otros recursos del proceso de enseñanza y

aprendizaje, algunos docente articularon el LVQ con la teoría, otros, la

mayoría, con el laboratorio real y un docente lo aplicó en la instancia de

evaluación.

b) Hubo cierta homogeneidad en el proceso de aplicación respecto de:

La materia en la que se aplicó. Excepto un docente que la aplicó en una

cátedra de Físico-Química de 2º año de la Secundaria Básica, el resto de

los cursos eran de 2º año Polimodal y la materia era Química.

El contexto de aplicación en cuanto a que ninguno, docentes o

estudiantes, había trabajado antes con un recurso didáctico como este.

El LVQ utilizado, todos utilizaron el VLabQ.

c) La apreciación de los docentes fue unánime respecto de:

El LVQ potencia el aprendizaje de los estudiantes.

El LVQ potencia la motivación de los estudiantes.

La calificación de la experiencia fue Muy Buena.

Que a pesar de nunca haber utilizado antes un LVQ, afirmaron que lo

volverían a usar en sus clases.

El grado de comodidad en el trabajo con el LVQ que se seleccionó para

utilizar (VLabQ) fue calificado como Muy Alto, en general, o Alto.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 84

El encuentro de los estudiantes con el software, la mayoría de los

docentes lo calificaron como Muy Bueno, excepto un par de casos que lo

calificaron como Bueno.

d) La apreciación de los docentes estuvo algo repartida en cuanto a que el LVQ

potencia el uso del laboratorio real. La mayoría de ellos opinaron que lo

potencia Enormemente, otros tantos que lo potencia Bastante y sólo uno no

respondió para uno de los cursos donde lo aplicó porque no cuenta con

laboratorio real en la institución educativa.

e) En dos de los diez cursos examinados, los docentes opinaron que el recurso

obstaculizaba el proceso formativo en cierto aspecto. Uno en cuanto a la

usabilidad y el acceso a diferentes partes del LVQ y el otro respecto de la falta

de contacto de los estudiantes con el material real de un laboratorio. En los

restantes ocho cursos donde se aplicó el LVQ, los docentes opinaron que no

obstaculizan el proceso formativo en ningún aspecto.

Los resultados de la encuesta que se realizó a los estudiantes fueron tabulados

cuantitativamente. Se contabilizaron los estudiantes que respondieron ciertos

indicadores seleccionados como más representativos, luego se establecieron porcentajes

sobre el total y se confeccionaron los correspondientes gráficos para visualizar dichos

resultados más claramente.

Del análisis de los resultados de los Test de Usuarios para Estudiantes se puede

decir que:

El 84,27% de los estudiantes que forman parte, por matrícula, de los cursos

examinados tuvieron la posibilidad de utilizar el LVQ, este porcentaje representa

a 212 estudiantes de un total de 243. Por motivos, que no se especifican en la

encuesta, algunos estudiantes no pudieron ser examinados en el presente estudio.

Los docentes a cargo comentaron verbalmente que fue por ausencia crónica o

eventual de esos estudiantes a la escuela, en particular en el momento de realizar

las clases con el LVQ como recurso didáctico.

El 94,81% de los estudiantes examinados respondieron que su encuentro con el

LVQ fue Muy Bueno, el 3,77% Bueno y apenas el 1,42% lo calificó como

Aceptable, lo que corresponde a 3 estudiantes nada más.

El 83,02% de los estudiantes se sintieron Altamente cómodos con el software.

Poco más de la mitad de los estudiantes examinados, el 51,42%, respondieron

que la sensación que les provocó el uso del LVQ es de Aprender más Química,

el 45,75% dijeron que sintieron Atracción por el Software. Apenas el 2,83%, es

decir 6 estudiantes, se sintieron indiferentes frente a la experiencia del uso del

LVQ.

Al 88,68% de los estudiantes examinados les pareció que el uso del LVQ es

Indispensable para aprender Química, mientras que el 9,43% lo consideraron

apenas Necesario y sólo el 1,89% dijeron que su uso en las clases de Química no

cambia nada.

El 90,57% de los estudiantes opinó que el LVQ ha potenciado Enormemente la

comprensión y el aprendizaje, el 7,08% sintió que lo ha potenciado Bastante,

apenas el 1,89% dijo que lo ha potenciado Medianamente y sólo el 0,47%, un

estudiante solo, opinó que lo ha potenciado Poco.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 85

La experiencia, desde el punto de vista de los docentes y de los estudiantes que

participaron de ella, fue muy positiva. Los resultados de las encuestas muestran un

crecimiento en la motivación de los estudiantes, en la apropiación de los conocimientos

y muy buen grado de aceptación de ambas partes.

Queda claro que el LVQ es un recurso didáctico muy positivo y potente para la

enseñanza de la Química. Tiene gran plasticidad en su aplicación, puede

complementarse con el laboratorio real como suplirlo ante su ausencia. Plantea una

importante potencia en la motivación de los estudiantes, tanto para el aprendizaje de la

Química como en el uso del software, es potente también en la obtención de logros de

aprendizaje.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 86

Líneas Futuras de Investigación

Este trabajo de investigación pone un piso en el análisis del uso de LVQ para la

enseñanza de la Química. Pero no existe techo alguno que limite a futuras

investigaciones.

Se considera acotado el trabajo de campo realizado hasta aquí, por lo que es muy

necesario seguir indagando en el uso del recurso didáctico, tomando muestras testigo y

aplicando el LVQ en diversas situaciones de enseñanza y aprendizaje.

La industria del software es una de las actividades de desarrollo que más avanza

con un índice de crecimiento acelerado y permanente. Lo analizado en programas

informáticos hoy, es obsoleto en pocos meses. Es necesario contar con un servicio de

observación y análisis constante.

Las Líneas Futuras de Investigación pueden estar centradas en tres ejes:

Indagar sobre la aplicación de los LVQs y desarrollar métodos específicos para

el uso de este recurso didáctico como apoyo a los docentes.

Realizar un monitoreo permanente de los nuevos software que se desarrollan y

las modificaciones de los existentes, colaborando con los desarrolladores en el

mejoramiento del recurso desde una mirada pedagógica y didáctica.

Investigar del mismo modo en otros niveles de la educación, por ejemplo en la

Educación Superior, carreras de nivel terciario y universitario.

Es difícil desvincular el análisis de un recurso didáctico con la capacitación

docente. Los nuevos conocimientos que se obtienen de las características y el uso de los

recursos didácticos deben estar de inmediato al servicio de los docentes, que en

definitiva son los usuarios del recurso y los que deben contar con todas las herramientas

necesarias para su correcta aplicación.

Investigar sobre un recurso didáctico y pensar en que esa información no esté

plasmada en un curso de capacitación docente le quitaría el mayor potencial a los

resultados de la investigación. Por esto es que se propone, además de las líneas de

investigación futura, una línea de desarrollo de Metodologías Didácticas de Aplicación

de los LVQs.

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 87

R e f e r e n c i a s

Marco Teórico

1. Didáctica de las ciencias

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Bruner, J. (1999): La educación, puerta de la cultura, Visor, Madrid

Bunge, M. (1975), Teoría y realidad, Ariel, Barcelona

Bunge, M. (1985), Racionalidad y Realidad, Alianza Universidad, Madrid

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Editores, Buenos Aires

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Barcelona

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Prof. Diego Julián Chiarenza 88

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problemas de lápiz y papel y realización de prácticas de laboratorio?, disponible en

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Wartofsky, M. (1973), Introducción a la filosofía de la ciencia. Alianza Editorial,

Madrid

2. Didáctica de la Química

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disponible en

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Coll, C. (1987): Psicología y Currículum, Ed. Laia, Barcelona

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Madrid

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está balanceada, Revista QuímicaViva, Volumen 6, número especial: Suplemento

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Séré, M. (2002): La enseñanza en el laboratorio. ¿Qué podemos aprender en términos

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3. Enseñando Química con TICs

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Cabero Almenara, J. (1989): Tecnología Educativa, utilización didáctica del video,

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Carabantes Alarcón, D., Carrasco Pradas, A., Alves Pais, J. (2006): La innovación a

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09-2010

4. Laboratorios Virtuales para enseñar Química

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nuevo paradigma para la enseñanza y el aprendizaje, Rutgers University, Simulation &

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 91

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http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=44031106 consultado el 10-

02-2010

Monje Nájera, J., Rivas Rossi, M. y Méndez Estrada, V. (2006): La evolución de los

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Revista Virtual Pro, Nº 53 - Junio de 2006, disponible en

http://www.revistavirtualpro.com/revista/index.php?ed=2006-06-01&pag=11

consultado el 31-12-2010

Monje Nájera, J. y Méndez Estrada, V. (2007): Ventajas y desventajas de usar

laboratorios virtuales en educación a distancia: La opinión del estudiantado en un

proyecto de seis años de duración, Revista Educación, Vol. 31 Nº 001, disponible en

http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=44031106 consultado el 10-

02-2010

Paniagua, S. (2006): Aprender haciendo, formación basada en simuladores, Fundación

Telefónica disponible en

http://sociedadinformacion.fundacion.telefonica.com/DYC/SHI/seccion=1188&idioma=

es_ES&id=2009100116300118&activo=4.do?elem=3132 consultado el 10-02-2010

Pontes Pedrajas, A., Martinez Jimenez, P. y Climent Bellido, M (2001): Utilización

didáctica de programas de simulación para el aprendizaje de técnicas de laboratorio

en ciencias experimentales, Anales de la Real Sociedad Española de Química, 2ª época

Julio-Septiembre 2001 disponible en

http://www.cima.org.es/archivos/CV/Martinez%20Jimenez%20Pilar.doc consultado el

18/02/2011

Ruben, B. (1999): El aprendizaje basado en la experiencia: La búsqueda de un nuevo

paradigma para la enseñanza y el aprendizaje, Rutgers University, Simulation &

Gaming Vol. 30 No. 4, disponible en

http://www.gerentevirtual.com/es/index.php/simuladores-de-negocios/historia-y-

eficacia-de-la-simulacion/#2 consultado el 08-01-2011

Marco Metodológico

Bunge, Mario (2006): A la caza de la realidad. La controversia sobre el realismo.

Editorial Gedisa, Barcelona

Barberà, E., Mauri, T. y Onrubia, J. (coords.) (2008): Cómo valorar la calidad de la

enseñanza basada en las TIC, Editorial Grao, Barcelona

Cabero Almenara, J. (1999): Tecnología Educativa, Editorial Síntesis, Madrid

Cabero Almenara, J. (1994): “Evaluar para mejorar: medios y materiales de enseñanza”

en Sancho, J. M.: Para una tecnología educativa, Editorial Horsori, Barcelona

Coll, C., Mauri, T. y Onrubia, J. (2008): “El análisis de los procesos de enseñanza y

aprendizaje mediados por las TIC: una perspectiva constructivista” en Barberà, E.,

Mauri, T. y Onrubia, J. (coords.): Cómo valorar la calidad de la enseñanza basada en

las TIC, Editorial Grao, Barcelona

Page 92: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 92

Hassan Montero, Yusef; Martín Fernández, Francisco J.; (2003): Guía de Evaluación

Heurística de Sitios Web. Revista Electrónica No Solo Usabilidad, nº 2, 2003 disponible

en http://www.nosolousabilidad.com/articulos/heuristica.htm consultado el 28/02/2010

Marqués, P. (1995): Software educativo. Guía de uso y metodología de diseño, Editorial

Estel. Barcelona

Marqués, P. (1998): Evaluación de Software Educativo, disponible en

http://www.pangea.org/peremarques/eva2.htm consultado el 28/02/2010

Page 93: Tesis "TICs aplicadas a la enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales"

Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 93

Anexos

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Las TICs en la Enseñanza de la Química: Laboratorios Virtuales UTN - FRBA

Prof. Diego Julián Chiarenza 94

Anexo I

Planilla de Evaluación Heurística de Laboratorios Virtuales de Química

Dimensiones e indicadores

0. Identificación y características generales del material (de acuerdo a la información que figura en el

material)

0.0.1. Denominación del LVQ

……………………………………………………………………………………………………….........

0.0.2. Autoría

¿Se hace mención de autoría, cuál? No ……… Corporativa/Institucional ……… Nominal ………

Autoría Corporativa:

……………………………………………………………………………………………………

Autoría Institucional:

…………………………..………………………………………………………………………..

Autoría nominal:

Apellidos Nombres Institución de referencia

0.0.3. Fecha de edición ……………………… Versión …………………………

0.0.4. Destinatarios del material

……………………………………………………………………………………………………

0.0.5. Temática, objetivos y contenidos

0.0.5.1. ¿Se describe la temática en la presentación? Si ……… No ………

¿Cuál es? ……………………………………………………………………………….

0.0.5.2. ¿Se describen los contenidos en la presentación? Si ……… No ………

¿De qué modo?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

0.0.6. Apoyo docente y tecnológico

¿Se señala la existencia de apoyo docente (profesor, tutor, consultor, otro)? Si …… No ……

¿Se señala la existencia de apoyo tecnológico? Si ……… No ………

Apoyo docente Apoyo tecnológico

Sitio web

Correo electrónico

Teléfono

Libro

Otro

0.0.7. ¿Se señalan recomendaciones sobre su uso en procesos formativos de autoaprendizaje, presenciales o

semipresenciale? Si ……… No ………

¿Qué uso se recomienda como el más idóneo para este material?

……………………………………………………………………………………………………

1. Dimensiones tecnológicas y técnicas

1.1. Potencialidades tecnológicas

1.1.1. Soporte en el que se presenta el LVQ

Internet ……… CD ……… DVD ………

1.1.2. Equipamiento necesario para correr el LVQ

Hardware:

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

Software:

……………………………………………………………………………………………………

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Requerimientos de sistema:

…………………………………………………………………………………………………….

Requerimientos de conexión:

…………………………………………………………………………………………………..

1.1.3. Posibilidad de instalar el LVQ en el ordenador Si ……… No ………

Sencillo Alguna dificultad Complicado Muy difícil Requiere asesoría

1.2. Características técnicas y estéticas

1.2.1. Calidad tecnológica al ejecutar el LVQ

1.2.1.1. Velocidad de ejecución

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.2.1.2. Problemas con la ejecución del LVQ

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

¿Se producen en algún momento en particular? Si ……… No ………

¿Cuál/es es/son los problemas?

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

1.2.2. Navegación interna por el LVQ

1.2.2.1. ¿Existe un sistema de navegación interna por el material? Si ……… No ………

¿Cuál? (Describirlo)

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

1.2.2.2. Nivel de usabilidad en forma intuitiva

Muy bajo Bajo Aceptable Alto Muy alto

1.2.2.3. Velocidad de navegación

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.2.2.4. Problemas con la navegación por el material Si ……… No ………

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

¿Se producen en algún momento en particular? Si ……… No ………

¿Cuáles son?

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

1.2.2.5. Valoración global de sistema de navegación interna

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.2.3. Características multimedia del LVQ

1.2.3.1. Idioma en el que se encuentra el LVQ

………………………………………………………………………………

1.2.3.2. Lenguaje multimedia utilizado para representar contenidos

Texto Oral: Si ……… No ………

Texto Escrito: Si ……… No ………

Imágenes fijas: Si ……… No ………

Imágenes en movimiento (video o animaciones): Si ……… No ………

Gráficos: Si ……… No ………

Tablas: Si ……… No ………

Mapas conceptuales: Si ……… No ………

1.2.3.3. Características técnicas de imágenes y de grafismos: 2D …… 3D …… Ambos ……

1.2.3.4. Calidad de imágenes fijas

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

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1.2.3.5. Calidad de imágenes móviles

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.2.3.6. Calidad de tipo de letra y caracteres tipográficos

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.2.3.7. Funcionalidad de cuadros, tablas, gráficos, esquemas y visualizadores de datos

Muy adecuado Adecuado Aceptable Inadecuado Muy inadecuado

1.2.3.8. Estética

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.2.3.9. Calidad técnica del sonido ¿Tiene sonido? Si ……… No ………

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

¿Articula bien con las imágenes? Si ……… No ………

2. Dimensiones pedagógicas

2.1. Objetivos y contenidos

2.1.1. ¿Se incluye una formulación explícita de los objetivos formativos perseguidos? Si ……… No ………

2.1.2. ¿Se incluye una formulación explícita de los contenidos y de su organización en unidades, temas,

bloques, módulos o partes? Si ……… No ………

2.1.3. Correspondencia entre objetivos y contenidos (Responder si las respuestas de 2.1.1. es Si)

Muy baja Baja Aceptable Alta Muy alta

2.1.4. Destinatarios del material

…………………………………………………………………………………………………

2.1.5. Complejidad y profundidad de los contenidos

Muy baja Baja Aceptable Alta Muy alta

2.2. Presentación, Organización y Secuenciación de los Contenidos

2.2.1. Transparencia, visibilidad y claridad de la organización de los contenidos del LVQ en su conjunto

Muy baja Baja Aceptable Alta Muy alta

2.2.2. ¿Qué tipo de secuencia presenta la organización de los contenidos en su conjunto?

a) De lo simple a lo complejo Si ……… No ………

b) De lo general a lo detallado Si ……… No ………

c) Aporte de información, explicación-ilustración, ejercitación Si ……… No ………

d) Aporte de información, explicación-ilustración, problemas Si ……… No ………

e) Resolución de problemas Si ……… No ………

f) No hay organización, son práctica aisladas Si ……… No ………

g) Bloques de prácticas sin organización entre ellas Si ……… No ………

h) Otra Si ……… No ……… ¿Cuál? (Describirla)

……………………………………………………………………………………………………………

2.3. Tratamiento instruccional de los contenidos

2.3.1. El LVQ se presenta con características que permitan su abordaje autodidacta en:

Muy bajo

grado

Bajo

grado

Grado

medio

Alto

grado

Muy alto

grado

2.3.2. El LVQ es abierto a ser adaptado a una variedad de propuestas pedagógicas en:

Muy bajo

grado

Bajo

grado

Grado

medio

Alto

grado

Muy alto

grado

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2.3.3. ¿Se presentan de manera explícita los conocimientos previos con los que deben contar los estudiantes

para abordar los contenidos del LVQ? Si …… No …….

2.3.4. ¿Hay elementos de refuerzo de la comprensión de los contenidos (esquemas, gráficos, señalización,

animaciones, simulaciones, ejemplificaciones…)?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.5. ¿Hay interpelaciones al estudiante para que anticipe, prevea, reflexione, relacione…?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.6. ¿Hay relaciones entre los contenidos presentados en diferentes unidades, temas, bloques, módulos o

partes? (Responder si la respuesta 2.1.2. fuera Si)

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.7. ¿Hay mensajes de “refuerzo emocional”?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.8. ¿Hay mensajes de “refuerzo cognitivo” (relativos a procesos de autorregulación, control,

planificación…)?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.9. ¿Se incluyen sugerencias de actividades o ejercicios sobre los contenidos presentados?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.10. ¿Se incluyen sugerencias o propuestas de ampliación o profundización de los contenidos

presentados?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.11. ¿Se incluyen sugerencias o instrucciones para su mejor utilización como instrumento de aprendizaje

(cuándo y cómo utilizarlo, cómo navegar por él, qué itinerario recorrer, etc.)?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.12. ¿Se incluyen propuestas de actividades de autoevaluación?

Sistemáticamente Frecuentemente A veces Casi nunca Nunca

2.3.13. ¿Subyace alguna tendencia pedagógica o teoría del aprendizaje en la organización y la presentación

de los contenidos? Si ……… No ………

Describir

……………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

2.3.14. ¿Se incluye información de tutorías tales como contactos a profesores o tutores para plantear dudas

y preguntas (sitio web, dirección de correo electrónico, teléfono, etc.)? Si ……. No ……

¿Cuál/es?…………………………………………………………………………………………

2.4. Uso en procesos formativos

2.4.1. Adecuación para el uso del LVQ en procesos formativos

Proceso Muy inadecuado Inadecuado Aceptable Adecuado Muy adecuado

Autoaprendizaje

Semipresencial

Presencial

2.4.2. Calidad del LVQ en procesos formativos

Proceso Muy baja Baja Media Alta Muy alta

Autoaprendizaje

Semipresencial

Presencial

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3. Otro tipo de dimensiones

3.1. Costo

3.1.1. ¿Se diferencian costos de licencias o material para docentes, estudiantes, instituciones o grupos?

Si ……… No ………

¿Qué costo tiene el material o la licencia del mismo (en $ argentinos)? $......................-

(Responder si la respuesta de la 3.1.1. es No)

3.1.2. Diferenciación de costo (en $ argentinos). Fecha de consulta ………/………/………

Docentes Estudiantes Instituciones Grupos

Costo

Fecha de consulta ………/………/………

3.2. Comercialización

3.2.1. ¿Se ofrecen versiones de demostración con limitaciones de uso? Si ……… No ………

Si fuera Si describir las limitaciones:……………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………..

3.2.2. Forma de adquisición

Comercios Internet Por teléfono Por asesor

Otras:……………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………..

3.2.3. Formas de pago que se ofrecen

Contado

Efectivo

Tarjeta de

crédito

Contra

Reembolso

Depósito en

Cta. Cte.

Otras:……………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………….

Notas o descripciones alternativas de importancia:

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

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Anexo II

Planilla de Evaluación del Uso de Laboratorios Virtuales de Química Test de Usuario para el docente

Código de Encuesta ………… (a completar por el encuestador)

Encuestado: El docente debe completar una de estas planillas por cada curso donde aplico el Laboratorio Virtual

de Química (LVQ) en un proceso formativo

0. Identificación y características generales del material (de acuerdo a la información que figura

en el material)

0.0.1. Denominación del material

……………………………………………………………………………………………………

0.0.2. Autoría

a) Autoría Corporativa:

………………………………………………………………………………………

b) Autoría Institucional:

………………………………………………………………………………………

0.0.3. Fecha de edición ……………………… Versión …………………………

1. Modalidad de uso que se le ha dado al LVQ

1.1. Tipo de proceso formativo

1.1.1. ¿En qué tipo de proceso formativo se ha implementado el LVQ?

a) Presencial ……..

b) Semipresencial ………

1.2. Acceso de los estudiantes al LVQ

1.2.1. Los estudiantes acceden al LVQ de la siguiente manera:

a) Se lo otorga el docente en soporte CD para que lo utilicen en sus domicilios .........

b) Lo utilizan accediendo en el laboratorio de informática de la institución educativa ………

c) Lo utilizan con acceso a la web ………

d) El docente realiza una demostración de una práctica con el LVQ proyectando en una

pantalla y los estudiantes observan ………

e) Otro modo ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

1.2.2. ¿Cuántos estudiantes conforman el curso donde se utilizó el LVQ? ………

1.2.3. ¿Cuántos estudiantes en porcentaje del total de ese curso utilizaron el LVQ? ………… %

1.2.4. Si la respuesta anterior no fuera el 100% describa los motivos por los que hubo estudiantes

que no utilizaron el material

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

1.3. Con qué fin se ha utilizado el LVQ?

1.3.1. El LVQ se ha utilizado básicamente para (puede marcar más de una):

a) Conocer la práctica de laboratorio previamente a la realización de la misma ………

b) Repetir la práctica de laboratorio posteriormente a la realización de la misma ……..

c) Realizar una práctica de laboratorio que es imposible hacerla de otro modo ………

d) Fomentar el autoaprendizaje a partir del contacto con el LVQ ………

e) Demostrar un proceso químico que es imposible observarlo si no es con un simulador …

f) Otra ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

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1.4. Contexto de la aplicación del LVQ

1.4.1. ¿Qué tipo de institución educativa es la que seleccionó para aplicar el LVQ?

a) Gestión Estatal ………

b) Gestión Privada ………

1.4.2. ¿En qué modalidad de la educación secundaria fue aplicado el LVQ?

a) Economía y Gestión ………

b) Humanidades y Sociales ………

c) Ciencias Naturales ………

d) Arte, diseño y comunicación ………

e) Otra ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

1.4.3. ¿En qué cátedra se aplicó el LVQ?

…………………………………………………………………………………………

1.4.4. ¿En qué nivel de la escuela secundaria se aplicó el LVQ? ……….. año

1.4.5. ¿Cómo calificaría el nivel académico del curso en términos generales?

Muy bueno Bueno Aceptable Deficiente Muy deficiente

1.4.6. ¿Cómo caracterizaría el laboratorio real con el que cuenta la institución educativa?

a) Completo y cómodo en el uso ………

b) Completo y medianamente cómodo en el uso ………

c) Completo pero incómodo en el uso ………

d) Medianamente completo pero cómodo en el uso ………

e) Mediana mente completo y medianamente cómodo en el uso ………

f) Medianamente cómodo e incómodo en el uso ………

g) Incompleto pero cómodo en el uso ………

h) Incompleto y medianamente cómodo en el uso ………

i) Incompleto e incómodo en el uso ………

j) No tiene laboratorio pero sí materiales de laboratorio ………

k) No tiene laboratorio ni materiales de laboratorio ………

1.4.7. ¿Con qué frecuencia los estudiantes asisten al laboratorio de la escuela o realizan prácticas

experimentales (aunque más no sea en el aula de clases)?

a) Una vez por semana ……..

b) Semana por medio ………

c) Una vez por mes ……….

d) Una o dos veces por trimestre ………

e) Una o dos veces por año ………

f) Nunca ………

1.4.8. En la actividad en la que se utilizó el LVQ fue propuesta en:

a) Grupos de estudiantes ………

b) Individualmente ………

1.4.9. ¿Había utilizado algún LVQ en el dictado de sus clases antes de esta experiencia? Si ………

No ………

1.4.10. Si la respuesta a la 1.4.9. es negativa, por qué motivo nunca aplicó un LVQ

a) No los conocía ………

b) Los conocía pero no tenía intención de incursionar en ellos ………

c) Los conocía de comentario pero no un software en particular ………

d) Los conocía pero no se animaba a utilizarlos ………

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e) Las instituciones en las que trabaja ofrecían resistencias de tipo pedagógico o práctico

………

f) Otro motivo ……… ¿Cuál?

……………………………………………………………………………………………

………………

1.4.11. Si la respuesta a la 1.4.9. es afirmativa, detalle la frecuencia en el uso de LVQs en su

práctica docente

a) Esporádicamente ………

b) Frecuentemente ………

1.4.12. ¿Qué experiencia tenían los estudiantes de uso de LVQ al momento de aplicarlo para esta

evaluación?

a) Ninguna ………

b) Los usan esporádicamente ………

c) Los usan con frecuencia ………

d) Otra ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

1.5. Contenidos que se abordaron con el uso del LVQ y experiencia seleccionada

1.5.1. ¿Qué contenido se abordó con el uso del LVQ?

…………………………………………………………………………………………

1.5.2. ¿Ese contenido corresponde al diseño curricular de la cátedra y del nivel donde se dicta? Si

……… No ……… Si la respuesta es negativa, explique los motivos por los que aplicó el

LVQ con un contenido que no corresponde a la currícula de la cátedra:

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

1.5.3. ¿Por qué eligió ese contenido y no otro?

a) Es el que seguía según la secuencia de contenidos propuesta en su programa de la

cátedra en el momento de realizar la implementación del LVQ ………

b) Es el contenido que creyó que mejor se ajustaba a la implementación del LVQ ………

c) La práctica propuesta en el LVQ que se ajusta a ese contenido es la que más le gustó

………

d) No tiene manera de hacer una práctica de laboratorio con ese contenido que no sea con

un LVQ ………

e) Para aprovechar el máximo potencial del LVQ ………

f) La práctica propuesta por el LVQ para ese contenido es motivadora para los estudiantes

………

1.5.4. ¿Qué experiencia decidió realizar con el LVQ?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

1.5.5. ¿Por qué seleccionó esa experiencia?

a) Eligió el contenido y en función a este eligió la experiencia ………

b) Eligió la experiencia que más le gustó y en base a eso adaptó el contenido ………

c) Porque no la podría realizar de otra manera que no sea con un LVQ ………

d) Le pareció la más fácil para realizar con estudiantes que no tienen experiencia con un

LVQ ……

e) Le pareció la más motivadora ………

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Prof. Diego Julián Chiarenza 102

1.6. Vinculación y articulación con otros recursos y/o momentos del proceso formativo

1.6.1. ¿En qué momento del proceso formativo utilizó el LVQ?

a) Antes de abordar el contenido, como disparador ………

b) Después de abordar el contenido, como ilustrativo ………

c) Después de dar la teoría y antes de hacer la práctica en el laboratorio real ………

d) Después de dar la teoría y después de hacer la práctica en el laboratorio real ………

e) Descontextualizado del proceso formativo ………

f) Otro ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

1.6.2. ¿Con qué otro recurso articuló el uso del LVQ? (puede marcar más de una opción)

a) Con la explicación teórica ………

b) Con la práctica en el laboratorio real ………

c) Con lectura y análisis de textos ………

d) Con investigación bibliográfica o en la web ………

e) Con ejercicios ………

f) Con situaciones problemáticas ………

g) Con la cartilla que complementa al LVQ ………

h) Con la evaluación formal ………

i) Con ninguno ………

j) Otra ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

2. Experiencia con el uso del LVQ

2.1. Resultados del uso del LVQ en el proceso formativo

2.1.1. La forma seleccionada para el acceso de los estudiantes al LVQ

a) Facilitó el uso del LVQ ………

b) Complicó el uso del LVQ ………

¿Por qué?

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

2.1.2. ¿Cómo calificaría el encuentro de los estudiantes con la actividad con un LVQ?

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

2.1.3. ¿Qué aspecto/s del LVQ le produjeron obstáculos en el proceso formativo? (puede marcar

más de una opción)

a) El idioma o lenguaje utilizado en los textos ………

b) La estética, la gráfica, el aspecto visual ………

c) La usabilidad, el acceso a las diferentes partes del software ………

d) Los aspectos técnicos como requerimientos de hardware ………

e) La falta de contacto con el material real de un laboratorio ………

f) Ninguno ………

g) Otro ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

2.1.4. ¿Qué aspecto/s del proceso formativo ha realzado o potenciado el uso del LVQ? (puede

marcar más de una opción)

a) El contacto de los estudiantes con el conocimiento que se pretende enseñar ………

b) La motivación de los estudiantes por el aprendizaje de la Química ………

c) El contacto de los estudiantes con una práctica de laboratorio ………

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Prof. Diego Julián Chiarenza 103

d) La posibilidad de repetir las prácticas de laboratorio sin costo ni riesgo ………

e) Conocer de manera virtual la práctica de laboratorio antes de hacerla de manera real ……

f) Ninguno ………

g) Otro ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

2.1.5. Califique el grado de comodidad que le brindó el LVQ facilitado para la evaluación

Muy Alto Alto Aceptable Bajo Muy bajo

2.2. Conclusiones y replanteo en la aplicación del LVQ

2.2.1. ¿Cómo calificaría el uso de LV en la enseñanza de la Química?

Muy bueno Bueno Aceptable Deficiente Muy deficiente

2.2.2. ¿Cómo ha potenciado al uso del laboratorio real el haber usado el LVQ en el proceso

formativo?

Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada

2.2.3. ¿Cómo ha potenciado la comprensión y el aprendizaje de los contenidos el uso del LVQ?

Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada

2.2.4. Comparativamente con sus experiencias previas ¿Cómo influyó el uso del LVQ en potenciar

la motivación de los estudiantes hacia el aprendizaje de la Química?

Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada

2.2.5. Si tuviera que aplicar nuevamente al contenido seleccionado un LVQ ¿Qué modificaciones

realizaría para mejorar el uso del mismo?

a) El acceso de los estudiantes al LVQ ………

b) La experiencia seleccionada para el contenido abordado ………

c) El contexto de aplicación ………

d) Los demás recursos con los que articula el LVQ ………

e) La finalidad con la que utilizo el LVQ ………

f) Ninguna ………

g) Otra ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………

2.2.6. ¿Cuál le parece que es la mejor manera de aprovechar el potencial de este recurso

tecnológico?

a) Articulado con el laboratorio real ……… (Puede marcar dos opciones)

b) Como recurso ilustrativo de la teoría ………

c) Como disparador para abordar un tema ………

d) Como recurso de evaluación ………

e) Como recurso motivador sin importar la función dentro del proceso formativo ………

f) Otro ……… ¿Cuál?

………………………………………………………………………………………………

……………………..

2.2.7. Después de esta experiencia ¿implementará el LVQ, este u otro, para mejorar su práctica

docente?

a) Ya lo había implementado y lo uso en la medida que lo creo conveniente ………

b) Sí, lo implementaría definitivamente ………

c) Sí, lo implementaría pero con condiciones ………

d) No lo implementaría ………

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Prof. Diego Julián Chiarenza 104

Si respondió (c) o (d) Responda ¿Cuáles son las condiciones? o ¿Por qué no lo

implementaría?

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

2.2.8. Agregue toda aquella opinión que crea conveniente respecto de la evaluación de la

aplicación del LVQ o para futuras aplicaciones del mismo:

……………………………………………………………………………………………….…

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………….……………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

………….………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………….………………………………

…………………………………………………………………………………………………

……………………….…………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………….…………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………….……………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………….…………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………….……………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………….……………………………

…………………………………………………………………………………………………

………………………….………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….………………

…………………………………………………………………………………………………

……………………………………….…………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………….…

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………….……………………………………………

……………………………………………………………………………

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Prof. Diego Julián Chiarenza 105

Planilla de Evaluación del Uso de Laboratorios Virtuales de Química

Test de Usuario para el Estudiante

Encuesta Nº ………… Vinculada a la encuesta Nº ………… de docente (a completar por el encuestador)

1. Resultados del uso del LVQ en el proceso formativo

1.1. ¿Cómo calificaría el encuentro con la actividad con un LVQ?

Muy buena Buena Aceptable Deficiente Muy deficiente

De Aceptable para abajo describa:…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2. ¿Qué aspecto/s del LVQ le produjeron obstáculos en el proceso formativo? (puede marcar

más de una opción)

a) El lenguaje utilizado en los textos ………

b) La estética, la gráfica, el aspecto visual ………

c) La usabilidad, el acceso a las diferentes partes del software ………

d) Los aspectos técnicos como requerimientos de hardware ………

e) La falta de contacto con el material real de un laboratorio ………

f) Ninguno ………

g) Otro ……… ¿Cuál? …………………………………………………………………………………………………..

1.3. ¿Qué aspecto/s del proceso de aprendizaje ha realzado o potenciado el uso del LVQ? (puede

marcar más de una opción)

a) El contacto con el conocimiento que se pretende que aprendan ………

b) La motivación por el aprendizaje de la Química ………

c) El contacto con una práctica de laboratorio ………

d) La posibilidad de realizar o repetir las prácticas de laboratorio sin costo ni riesgo ………

e) Optimizar el trabajo en el laboratorio al conocer la práctica de manera virtual antes de

hacerla de manera real ………

f) Aprender informática ………

g) Ninguno ………

h) Otro ……… ¿Cuál?...………………………………………………………………………………………………..

1.4. Califique el grado de comodidad que le brindó el LVQ utilizado:

Muy Alto Alto Aceptable Bajo Muy bajo

2. Conclusiones sobre el uso del LVQ

2.1. ¿Había utilizado recursos informáticos en las clases de Ciencias? Si ……… No ………

¿Cuál?……………………………………………………………………………………………………………………………

2.2. ¿Qué sensación le provoca el uso de un recurso informático en la clase de Química?

Antes del uso del LVQ Después del uso del LVQ

Expectativa y curiosidad ………

Rechazo ………

Indiferencia ………

Otro: …………………………………………………

Motivación por aprender Química………

Atracción por el LVQ ………

Rechazo ………

Indiferencia ………

2.3. ¿Cómo caracterizaría el uso de LVs para el aprendizaje de la Química?

Indispensable Necesario No cambia nada Perjudica

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Prof. Diego Julián Chiarenza 106

2.4. ¿Cómo ha potenciado la comprensión y el aprendizaje de los contenidos el uso del LVQ?

Enormemente Bastante Medianamente Un poco Nada

2.5. ¿Le gustaría utilizar este recurso tecnológico con más frecuencia en las clases de Química?

a) Si ……… b) No ……… ¿Por qué? ………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………

2.6. Si lo desea agregue toda aquella opinión que crea conveniente respecto del uso del LVQ:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………….…………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………….……………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………….………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………