domingo, 3 de junio de 2012

LA SIMULACION: UNA HERRAMIENTA DIDACTICA PARA EL ESTUDIO DE LA QUIMICA

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LA SIMULACION: UNA HERRAMIENTA DIDACTICA PARA EL ESTUDIO DE LA QUIMICA

A la hora de abordar el currículo formativo de un alumno es preciso tener en cuenta de un modo especial las herramientas didácticas que se van a utilizar para completar las distintas etapas formativas. Una de estas herramientas es la “simulación”. La simulación es una forma de abordar el estudio de cualquier sistema dinámico real en el que sea factible poder contar con un modelo de comportamiento y en el que se puedan distinguir las variables y parámetros que lo caracterizan. El desarrollo de los medios informáticos en los últimos 20 años ha permitido un avance muy notable en las herramientas tanto software como hardware orientadas a esta disciplina. La simulación y el aprendizaje son dos conceptos muy unidos en el proceso educativo.
La simulación esta muy vinculada a la creación y comprensión de los fenómenos. El universo del que formamos parte, tanto en su vertiente natural como artificial está plagado de infinitos modelos que evolucionan en el tiempo (modelos dinámicos) de una manera continua o discreta (modelos continuos y modelos discretos).

Las simulaciones o animaciones pueden constituir visualizaciones concretas de modelos científicos. Un modelo una construcción humana abstracta utilizada para conocer, investigar, comunicar, enseñar. Es una entidad abstracta, una representación simplificada de un hecho, objeto, fenómeno, proceso, que concentra su atención en aspectos específicos del mismo, y tiene las funciones de describir, explicar y predecir. Y permite intervenir eficazmente sobre el sistema (Adúriz y Morales, 2002; Raviolo,
2009). En un sentido más restringido, un modelo es una herramienta de investigación, que se emplea para obtener información acerca del objeto de estudio el cual no puede ser observado o medido directamente (ej: átomo, molécula, estrella, dinosaurio, agujero negro). Tiene ciertas relaciones o correspondencias con el objeto de estudio que permiten al investigador derivar hipótesis del mismo. Pero, un modelo siempre difiere en ciertos aspectos del objeto. Dependiendo de los intereses de una investigación específica algunos aspectos del objeto son deliberadamente resaltados y otros son excluidos del modelo (Van Driel y Verloop, 1999).

La ciencia utiliza técnicas de simulación para manipular modelos con el objetivo de incrementar la comprensión de sistemas complejos. Las Tics pueden transformar la enseñanza de la misma forma que cambiaron la construcción de la ciencia, que transformaron la investigación científica, que modificaron las relaciones entre la experimentación y la teoría. Es fundamental diferenciar las visualizaciones del modelo y el modelo científico en sí. La visualización por sí sola no explica, describe, predice, ni permite intervenir eficazmente sobre el sistema.

En la enseñanza de la química las simulaciones facilitan la visualización de la dinámica de un proceso químico, mejorando la comprensión de los conceptos, por ejemplo a nivel molecular. Con ello, promueven que los estudiantes conecten más efectivamente entre sí las representaciones macroscópicas, simbólicas y microscópicas de los fenómenos químicos. Por ejemplo, ayudan a superar la imagen estática y en dos dimensiones que brindan los modelos representados en papel. Pero, las simulaciones no deberían reemplazar al trabajo experimental en ciencias, sino más bien ampliarlo y complementarlo con otras experiencias activas con ideas y problemas científicos.

La utilización de las simulaciones en la enseñanza de la química debería favorecer la
integración:
·         De los distintos niveles de representación de los fenómenos químicos: macro, micro (submicro o nanoscópico), simbólico y gráfico.
·         De los distintos momentos de enseñanza: teóricos, problemas y laboratorios. Relacionan teoría y práctica.

En este sentido, las simulaciones pueden ayudar especialmente en la integración de los aspectos teóricos y prácticos en un curso de química, especialmente en el nivel universitario en donde los distintos momentos de enseñanza pueden estar a cargo de diferentes personas. Brindando una discusión teórica y modelada de problemas y una explicación a experimentos realizados en laboratorio. Se pueden emplear antes o después del práctico de laboratorio.

No caben dudas de que las simulaciones y animaciones en la clase de química motivan a los alumnos. Dinamizan la clase de química, aunque el desafío más importante es generar actividades que fomenten aprendizajes conceptuales a partir de las simulaciones.
El trabajo frente a la computadora respeta los ritmos individuales de aprendizaje.

Aunque el docente debe planificar la articulación de los momentos individuales y grupales, que favorezcan la colaboración y el enriquecimiento.
Al emplearlas como tareas extra aula aumentan el tiempo que los alumnos están operando con contenidos de química.

EL USO DE LAS TICS HACE MÁS INTERESANTE LAS CLASES DE QUIMICA


EL USO DE LAS TICS HACE MÁS INTERESANTE LAS CLASES DE QUIMICA


La desmotivación que presentan los estudiantes por el aprendizaje de la Química puede deberse en parte a que las clases carecen de sentido en la medida que no se percibe su aplicación real, lo que se ve reflejado en la metodología de la mayoría de colegios. Una de las dificultades que se presenta en la educación básica secundaria para el aprendizaje de la química es la idea que tienen de ella; para los estudiantes de bachillerato, la química es para personas de bata blanca en un laboratorio con tubos de ensayo y otro tipo de materiales, haciendo explosiones o cálculos de gramos, moles, etc. En la estructura cognitiva del joven no está la idea que el mundo que nos rodea es químico, para ellos la química se relaciona con la industria, con bombas, laboratorio o problemas de cálculos químicos. Además, se evidencian dificultades de comprensión, argumentación y proposición que se reflejan en los bajos rendimientos académicos. Por lo anterior se considera que una de las medidas más prometedoras para el mejoramiento del aprendizaje consiste en el perfeccionamiento de los materiales didácticos (unidades didácticas).

¿Qué hacer para solucionar esto? El proceso de enseñanza aprendizaje está ligado a la motivación, del docente por enseñar y del estudiante por aprender, cuando esta correlación se presenta, el estudiante adquiere un aprendizaje significativo, integrando conceptos que no existían en la estructura cognitiva. Entonces la solución está en la motivación y esta depende de la estrategia usada, mostrándoles a los estudiantes lo implícito que la química está en la vida diaria, en la naturaleza, en la casa. Aprovechando recursos como las TICs en el aula de clase, y el interés de los jóvenes por los medios informáticos se puede implementar una estrategia para facilitar la comprensión en el proceso de enseñanza-aprendizaje. La hipótesis es que la implementación de la estrategia de resolución de problemas como ambiente de aprendizaje de la química conlleva al trabajo en ambiente de laboratorio, y este a su vez a la incorporación de tecnologías de diverso tipo. De otra parte, el trabajo en ambiente de resolución de problemas de manera simultánea potencia el desarrollo de competencias comunicativas, científicas y tecnológicas, así como las de abstracción, análisis y síntesis, y obviamente que la misma competencia de resolución de problemas. El trabajo en ambiente de laboratorio potencia la capacidad de abstracción, análisis y síntesis, la cual es importante para el desarrollo de las competencias en resolución de problemas y en gestión de la información.

Uno de los problemas rutinarios del área de química es el análisis de las propiedades de compuestos. Para lo cual la representación grafica es de gran ayuda, además se ser este tipo de representación la más didáctica. Pero para poderla implementar es necesario contar con herramientas que faciliten la construcción de representaciones. Una herramienta de fácil acceso, amigable y liviana es el ISIS Draw. Programa que permite el dibujo de estructuras químicas, el cual resulta ser u excelente facilitador en la enseñanza y aprendizaje de funciones y propiedades químicas, así como la nomenclatura.
Si el docente tuviese que dibujar directamente sobre el tablero estas representaciones tendría que dedicar un importante tiempo de su clase, perdiendo la atención de los estudiantes y la oportunidad de ahondar en explicaciones. En el pasado los estudiantes utilizaban papel y lápiz para la representación distrayendo su atención en las actividades de dibujo y graficación y restándoles tiempo para el análisis y la i interpretación. Al incorporar tecnologías computacionales a las tareas de diagramación, representación y graficación de compuestos y procesos químicos se puede avanzar más rápidamente en la enseñanza de contenidos verbales, teniendo más tiempo para la experimentación y resolución de problemas que potencien el desarrollo de competencias científicas, tecnológicas, de análisis, síntesis y de resolución de problemas.

Otra de las ventajas de incorporar este tipo de herramientas en los procesos de enseñanza y aprendizaje de la química, es la posibilidad de familiarizar a los estudiantes con tecnologías que se han diseñado para la representación de estructuras químicas, en dos y en tres dimensiones. La visualización en 3D de compuestos iónicos, moléculas y proteínas además de facilitar la comprensión de las propiedades de estas estructuras facilita el diseño de nuevos compuestos.

Sin duda Es claro que para el docente es de gran utilidad estas herramientas, pues además de facilitar el desarrollo de su clase magistral, le permite hacer más eficiente el diseño de tareas, trabajos, guías y evaluaciones. De igual forma, el estudiante encuentra más fácil e interesante el estudio de la química,  haciendo más eficiente el desarrollo de tareas y trabajos.