E STR ATE G IA S PAR A L A FO R MACI Ó N I NTE R D I SCI P LI NAR E N E D U CACI Ó N S U P E R I O R

Desarrollo interdisciplinario en asignaturas teórico-prácticas en química, a través del manejo de una

temática medular

Nancy Romero Ceronio Abraham Gómez Rivera

Carlos Ernesto Lobato García

Foro Internacional de Innovación Docente 2013Proyecto cofinanciado por la Secretaría de Educación Pública- Subsecretaría de Educación Superior - Dirección General de Educación Superior Universitaria, México.

Desarrollo interdisciplinario en asignaturas teórico-prácticas en química, a través del manejo de una temática medular

Nancy Romero Ceronio *

Abraham Gómez Rivera * Carlos Ernesto Lobato García *

Resumen: La integración interdisciplinaria de áreas del conocimiento, contribuye a desarrollar la

complejidad de la interpretación de los fenómenos, considerando lo anterior, en esta estrategia se utilizó al tema de indicadores ácido-base como punto de convergencia para promover la interdisciplinariedad entre las siguientes asignaturas: Química de Productos Naturales (QPN), Laboratorio de Química Orgánica 2 (LQO2), Laboratorio de Química Analítica 1 (LQA1) y Laboratorio de Química Analítica 2 (LQA2); estos cursos forman parte del Plan de Estudios de la Licenciatura en Química que se imparte en la División Académica de Ciencias Básicas de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco.

En cada asignatura se desarrollaron una serie de actividades específicas, con miras a tener un punto de

encuentro que propiciara el aprendizaje colaborativo entre los alumnos de los tres cursos, permitiendo llegar a una visión integral en el abordaje de un problema químico, realzando la complementariedad que proporcionan las diferentes áreas de la química para lograr un conocimiento integral.

Palabras clave: Interdisciplinariedad; aprendizaje; química; temática medular

1. Contexto de la intervención 1.1 La interdisciplinariedad en la enseñanza de la química La complejidad de los problemas a los que la ciencia se enfrenta actualmente ha marcado sin duda un énfasis en la interdisciplinariedad del quehacer científico. Los aportes de la química al mejoramiento de las condiciones de vida del hombre requieren cada vez más del conocimiento y aplicación de diversas áreas para su desarrollo e implementación (Cervantes y Soria, 2007). Paradójicamente, la enseñanza tradicional de la química se centra sobre todo en el aprendizaje aislado y fragmentado de los distintos quehaceres y herramientas que tiene esta ciencia, quedando a un lado el desarrollo de actividades que permitan conjuntar estos conocimientos y habilidades para aplicarlos a la resolución de problemas. Ante esta situación han surgido diversas propuestas didácticas que llevan a la integración de conocimientos químicos en una formación interdisciplinar, con resultados alentadores puesto que se crea en el alumno una conciencia más holística y una formación integral integrando a la química en un contexto real, que vincula a esta ciencia con las necesidades emergentes en el mundo actual. El área de química ambiental por ejemplo, representa un campo fértil para aplicar un enfoque interdisciplinar. Así, se ha reportado el diseño y aplicación de estrategias educativas tendientes a utilizar las herramientas analíticas para el diagnóstico de problemáticas ambientales como la calidad del agua, la degradación de suelos o la calidad del aire en una región. La experiencia resultó altamente positiva ya que al desarrollar un diagnóstico ambiental genera interés y los estudiantes descubren que es deseable la convergencia de diversas disciplinas para llegar al resultado deseado (Zalst, 2000). Asimismo, se han tratado aspectos fundamentales de química orgánica, aprovechándola como una oportunidad para relacionar áreas afines con el propósito de desarrollar un pensamiento complejo y generar competencias en la investigación. Para ello, se abordaron temas centrales de esta área de la química, enfocándolos a los nutracéuticos, es decir aquellos alimentos o partes de los alimentos que además de su valor nutricional proporcionan efectos benéficos en la salud, como por ejemplo los antioxidantes. Al enfocar el estudio de la química orgánica hacia sustancias que reciben una atención

* División Académica de Ciencias Básicas. Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Km. 1 Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez. Cunduacán, Tabasco, México.

general por sus propiedades benéficas para el ser humano, se logra dar contexto a aspectos que tratados de otra forma resultan abstractos, además de fomentar la investigación (Burgos y Torrellas, 2011). Esta preocupación por el desarrollo de estrategias interdisciplinarias, se hace más evidente en el aprendizaje de las áreas de frontera, como son las nanociencias y la nanotecnología, donde el estudio encaminado a desarrollar nuevos materiales y sus aplicaciones, requiere necesariamente tratar los aspectos involucrados desde la perspectiva de diferentes disciplinas científicas (Chopa y Reddy, 2012). 1.2 Aspectos teórico-disciplinares considerados en esta propuesta Para el desarrollo de la estrategia experimental interdisciplinar, se tomó como núcleo central el abordaje de los indicadores ácido-base, los cuales son base son un grupo de sustancias químicas que tienen la propiedad de cambiar de color de acuerdo con el pH en el cual se encuentren. Este cambio de coloración se debe fundamentalmente a cambios en su estructura química producido por la protonación o desprotonación de la sustancia. El conocimiento de la teoría de los indicadores ácido-base y su aplicación práctica, son temas recurrentes en diferentes cursos de la Licenciatura en Química. Desde el punto de vista de la química orgánica, se aborda por un lado la perspectiva de su origen: muchas sustancias de origen natural funcionan como indicadores ácido-base, ejemplo de ello son las antocianinas presentes en la col morada o las betalaínas del betabel (Dewick, 2008). Además, desde la perspectiva de la síntesis orgánica, se plantea también la posibilidad de desarrollar sustancias sintéticas que también tienen esta propiedad de cambiar de color por efecto del pH, como por ejemplo el rojo de metilo, la fenolftaleína o el verde de bromocresol. Además, se abordan las características esructurales tanto de indicadores naturales como sintéticos, que en conjunto se caracterizan por ser ácidos débiles que tienen al menos un sistema aromático conjugado, el cual es finalmente responsable de los cambios de color (Vogel et al, 1996). Por otro lado, dentro de la química analítica se resalta el aprendizaje de los indicadores ácido-base al aplicarlos en en volumetría, pues se utilizan para marcar el final de una reacción química de tipo ácido-base y que permite entonces calcular la concentración de una sustancia determinada en una muestra problema. Aplicaciones de la volumetría ácido-base se pueden encontrar en: el control de calidad de alimentos (acidez en leche, vinagre o jugos naturales), el análisis de aguas (tanto las destinadas para consumo humano como las residuales provenientes de actividades agropecuarias o industriales) o la determinación de las propiedades fisicoquímicas de una sustancia como lo es el cálculo de los valores de las constantes de acidez (Skoog et al, 1997). 1.3 Contexto institucional Como parte del Proyecto de Excelencia y Superación Académica (PROESA) de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT), se pone en marcha en el mes de septiembre de 1985, se inician las actividades de la División Académica de Ciencias Básicas (DACB) en la Unidad Chontalpa ubicada en la ciudad de Cunduacán, Tabasco. Esta División Académica inicia actividades con dos Licenciaturas: Física y Matemáticas, siendo 5 alumnos y 6 profesores los fundadores de tan importante génesis del conocimiento en Tabasco. Un año después, en 1986, se establece y pone en marcha el Plan de estudios de la Licenciatura en Computación y en 1988 la Licenciatura en Química. (Lobato-García et al, 2007) Actualmente en esta División Académica, además de estos cuatro programas educativos, se imparten las siguientes licenciaturas: Actuaría, Ingeniería Geofísica y Químico Farmacéutico Biólogo. Además de dos posgrados: la Maestría en Ciencias en Matemáticas Aplicadas y la Maestría en Ciencias con orientación en Materiales, Nanociencias y Química Orgánica. La Licenciatura en Química inició su operatividad de acuerdo con el modelo rígido tradicional en semestres agrupados en tres núcleos de formación: estudios básicos, de profundización y especialización, los cuales fueron actualizados en 1995 obteniendo el nivel uno de los Comités Interinstitucionales de Evaluación de la Educación Superior (CIEES). En el año 2004, inicia en la UJAT un nuevo modelo educativo, con tres ejes rectores: formación integral, centrado en el aprendizaje y un

currículum flexible, llevando a una reestructuración integral del programa educativo de esta licenciatura. Dentro de los aspectos que resaltan de esta reestructuración pueden mencionarse: congruencia y coherencia de los contenidos de las nuevas asignaturas disciplinares, integración en cuatro áreas de formación: general, sustantiva profesional, integral profesional y transversal, así como la delimitación de un perfil del egresado acorde al desarrollo de su disciplina científica, las demandas de la globalización y los nuevos procesos de internacionalización de la educación superior. En el año 2010, se hace una revisión del Programa Educativo de la Licenciatura en Química y es el que actualmente se encuentra vigente. Se continúa en el modelo de flexibilidad curricular, pero se realizaron adecuaciones, dirigiéndolas hacia la convergencia de dos puntos fundamentales: los aspectos curriculares del programa educativo y la actividad profesional del Licenciado en Química y su impacto en el sector productivo de la región. Así, para la revisión del Programa Educativo, se analizaron una serie de puntos curriculares básicos, reforzándose y actualizándose las áreas del conocimiento perfiladas en el plan de estudios: catálisis y materiales, química ambiental, síntesis orgánica y productos naturales, bioquímica y educación. Con el antecedente de que esta licenciatura es formadora de profesionistas en un área de las Ciencias Básicas, se procuró que la estructuración del conocimiento y por tanto de los contenidos curriculares de las asignaturas, llevara una secuencia lógica imposible de prescindir; lo anterior fue determinante para que los aspectos de flexibilidad curricular no se encontraran centrados en el número de asignaturas optativas, además de contar con sistemas de seriación explícita en ciertas áreas. De ahí que, el enfoque flexible que existe en el Plan de Estudios de la Licenciatura en Química de la UJAT, se centra más en la disponibilidad de tiempo para que el alumno pueda cursar sus estudios de acuerdo con su propio ritmo; en el contenido de las asignaturas tanto obligatorias como optativas, que se han revisado en su congruencia temática y avance pedagógico, además de actualizarse para definir más adecuadamente el perfil del egresado. Se incluye además la flexibilidad en el espacio, por la posibilidad de cursar asignaturas optativas tanto en otras Divisiones Académicas de la propia Universidad como en Instituciones Externas. Un punto sumamente importante que se consideró es que la formación integral de un químico no puede soslayar el desarrollo de habilidades y competencias en el laboratorio. Por ello, se les dio a las actividades prácticas su debida importancia, al considerar la inclusión de laboratorios unificados para las diferentes líneas, los cuales conjuntan aspectos teóricos de dos o más disciplinas teóricas para llevarlos a la práctica mediante la ejecución de experiencias en laboratorio que resulten más enriquecedoras. Estas asignaturas tienen bien fundamentado sus esquemas de evaluación y acreditación, que necesariamente son distintos a los de las clases teóricas convencionales. (Acosta-Pérez L. et al, 2010). 1.4 Descripción curricular de las asignaturas involucradas En esta intervención se desarrolló interdisciplinariamente un tema central en química, abordándolo a través de la perspectiva de cuatro asignaturas que forman parte del Plan de Estudios de la Licenciatura en Química de la UJAT: Laboratorio de Química Analítica 1, Laboratorio de Química Analítica 2, Laboratorio de Química Orgánica 2 y Química de Productos Naturales. Como un referente de la ubicación curricular y los objetivos que se persiguen en cada una de estas asignaturas se presenta la siguiente descripción. a) Laboratorio de Química Analítica 1 Este laboratorio es de carácter obligatorio y forma parte del Área Sustantiva Profesional de la Licenciatura en Química y complementa la formación experimental en la preparación y valoración de disoluciones, análisis gravimétricos y equilibrios químicos simultáneos. El objetivo de esta asignatura es: Desarrollar habilidades en el trabajo experimental de la química analítica en la preparación, valoración y estandarización de disoluciones, equilibrios químicos

involucrados en sistemas homogéneos y análisis gravimétricos. Está dividida en cuatro unidades y para un ciclo escolar de dieciséis semanas cuenta con ocho horas semanales para su desarrollo. (Escobar-Ramos et al, 2010a) b) Laboratorio de Química Analítica 2 Este laboratorio es de carácter obligatorio y forma parte del Área Sustantiva Profesional de la Licenciatura en Química y complementa la formación experimental en temas relacionados con el equilibrio químico presente en sistemas heterogéneos, y los métodos más empleados en la separación de los componentes de una mezcla. En este Laboratorio se desarrollarán prácticas relacionadas con cuantificación volumétrica en sistemas que involucran especies que precipitan, con la extracción de los componentes de una mezcla y la cromatografía. Estas habilidades experimentales podrán utilizarse en diversas áreas relacionadas con la química: orgánica, inorgánica, fisicoquímica, ciencias del medio ambiente, bioquímica, entre otras, para la resolución de problemas analíticos. El objetivo central de esta asignatura es: Desarrollar habilidades en el trabajo experimental de la química analítica en volumetría de precipitación, y separaciones analíticas por extracción y cromatografía. Tiene contempladas cuatro unidades que se desarrollan en ocho horas semanales para un ciclo escolar de dieciséis semanas. (Escobar Ramos et al, 2010b) c) Laboratorio de Química Orgánica 2 Este laboratorio es de carácter obligatorio y se encuentra en al área sustantiva profesional del plan de estudios de la Licenciatura en Química. El enfoque del mismo está basado en el aprendizaje por experiencia, por lo tanto su desarrollo es completamente en el laboratorio, realizando prácticas y actividades experimentales que permitan al estudiante por un lado el desarrollo de habilidades en operaciones básicas necesarias para el trabajo en un laboratorio de química orgánica y por otro lado la realización de experiencias que le lleven a comprender y a involucrarse en los aspectos químicos (preparación, identificación y transformación) de los siguientes grupos funcionales: cetonas, aldehídos, compuestos organometálicos (que se desarrolla como tema transversal en las unidades 2 y 3), ácidos carboxílicos y derivados, carbaniones, aminas y compuestos de azufre. El objetivo central de esta asignatura es: Desarrollar en el estudiante habilidades en el trabajo experimental de la química orgánica mediante la exploración de los aspectos químicos en los siguientes grupos funcionales: cetonas, aldehídos, compuestos organometálicos, ácidos carboxílicos y derivados, carbaniones, aminas y compuestos de azufre. Está dividida en cinco unidades y para su ejecución cuenta con ocho horas semanales durante un ciclo escolar de dieciséis semanas (Romero-Ceronio et al, 2010) Cabe señalar que en estos tres laboratorios, se ha considerado al ser asignaturas de carácter totalmente experimental, los criterios de evaluación y acreditación van acordes a ello, considerando que la asistencia en las actividades experimentales es fundamental y dará derecho al examen ordinario de acuerdo con el reglamento escolar vigente. La entrega de portafolio de evidencias con las actividades propuestas en cada unidad es igualmente indispensable. Asimismo, es recomendable que el profesor diseñe y aplique listas de cotejo para la evaluación del desarrollo de habilidades y capacidades en la manipulación de reactivos, material y equipo de laboratorio, además de que le permita valorar la participación de cada alumno en el trabajo experimental. Por último, dentro del desarrollo de cada unidad se establece como una estrategia importante de evaluación, la aplicación de una práctica evaluatoria, la cual consiste en la propuesta de un problema experimental por parte del profesor hacia los alumnos, para que éstos realicen el diseño de actividades, las ejecuten y reporten el resultado correspondiente. d) Química de Productos Naturales La asignatura de Química de Productos Naturales es parte del área de formación integral profesional de la Licenciatura en Química. Cuenta con seis horas prácticas de las cuales tres se destinan para actividades de laboratorio. En este curso se aborda el estudio de los productos naturales o metabolitos

secundarios, que representan una parte medular en el estudio de la química orgánica. De hecho los orígenes de esta ciencia pueden remitirse en parte al interés por conocer la composición química de las plantas. Actualmente, el estudio de los productos naturales está dado principalmente por tres factores, que no se contraponen ni se jerarquizan sino que, marcan las diferentes estrategias que pueden emplearse para aproximarse al conocimiento de esta área. Así, desde el punto de vista estructural, los productos naturales suponen retos importantes para la aplicación de estrategias analíticas que permitan elucidar su estructura química. Por otro lado, la actividad biológica presentada por muchos metabolitos secundarios y sus derivados los hace sumamente atractivos en la búsqueda y desarrollo de nuevos fármacos. Por último, los productos naturales son una fuente potencialmente importante de materias primas para la industria. El presente curso se enfoca fundamentalmente en los aspectos químicos generales de los productos naturales, enfocándolo desde un punto de vista biogenético, su clasificación, extracción y análisis. El objetivo principal de esta asignatura es: Introducir al estudio de productos naturales y conocer los métodos de extracción, separación e identificación de metabolitos secundarios. Está dividida en ocho unidades que incluyen a un seminario de discusión de temas selectos. (Lobato-García et al, 2010) 2. Descripción de la intervención En esta propuesta se tomó como eje central del trabajo la implementación de grupos mixtos que desarrollaron la temática medular (indicadores ácido-base) compartiendo la perspectiva que sobre este tema puede abordarse en cuatro asignaturas del Plan de Estudios de la Licenciatura en Química de la UJAT: Química de Productos Naturales (QPN), Laboratorio de Química Orgánica 2 (LQO2), Laboratorio de Química Analítica 1 (LQA1) y Laboratorio de Química Analítica 2 (LQA2). Para ello, se trabajó en tres etapas: a) Trabajo previo para delimitar actividades: Los profesores responsables de los cuatro cursos analizaron en conjunto los temarios de los cursos: QPN, LQA1, LQA2 y LQO2, con el fin de encontrar los puntos intersección del tema medular, así como acordar la propuesta de actividades apropiadas para los motivos del proyecto. b) Conformación de los grupos de trabajo: Se integraron tres grupos de trabajo, cada uno de los cuales contó con la participación de un alumno de QPN, un alumno de LQA1, un alumno de LQA2 y tres alumnos de LQO2. Dentro de cada equipo, se nombró como responsable al alumno de QPN, tomando en consideración el hecho de que los estudiantes de esta asignatura eran los que contaban con un mayor avance curricular. Una vez integrados los equipos, se propusieron actividades de tal manera que, dependiendo de la asignatura cursada se llevaran a cabo acciones específicas alrededor del tema medular. Además se establecieron actividades integradoras de seguimiento y análisis del trabajo. En síntesis el modelo de actividades realizado por cada uno de los equipos se muestra en la tabla 1.

Tabla 1 Resumen de la distribución de actividades a realizar por los alumnos a lo largo del proyecto

Alumnos QPN LQO2 LQA1 y LQA2

Actividad específica a desarrollar

Dirección general del trabajo Aislamiento de un producto natural con propiedades indicadoras ácido-base

Síntesis de un indicador ácido-base Caracterización espectroscópica tanto del producto natural como del indicador sintético

Aplicación de los indicares (natural y sintético) en la determinación de acidez de frutos regionales

Actividades integradoras Reuniones periódicas de análisis de avances Seminario final para discusión de resultados

Por último, dentro de las metas planteadas al inicio de esta estrategia, se propuso a los equipos preparar un reporte final de sus resultados para su presentación en un foro o congreso disciplinar. 3. Métodos empleados para el seguimiento y observación del cambio Las actividades desarrolladas por cada uno de los equipos de trabajo fueron monitoreadas por los profesores de los cursos involucrados al solicitar a sus alumnos reportes mediante bitácoras de recuperación de información, mapas mentales y conceptuale y la bitácora del grupo de trabajo. Asimismo, a lo largo del desarrollo de las tres estrategias del proyecto se emplearon tanto la autoevaluación como la coevaluación del desempeño de los alumnos, mediante la aplicación de instrumentos de evaluación diseñados ex profeso (Romero-Ceronio et al, 2012; Lobato-García & Arieta-Pensado, 2012). Dentro de las actividades complementarias para la evaluación, se fomentó la realización de videos de las actividades de laboratorio, donde se pudo constatar el desarrollo de las habilidades pertinentes. Cada una de estas evidencias sirvieron de apoyo en el proceso de evaluación de cada uno de los cursos. Además mediante el uso de una red social (Gómez-Rivera et al, 2012), se incorporó el uso de las TIC’s, para emplear canales de comunicación donde los grupos participaron compartiendo información que consideraron pertinente y permitieron la discusión de forma respetuosa y propositiva en la construcción de los diferentes enfoques que abarcó el tema medular. En esta experiencia los profesores supervisaron la participación de los alumnos y también permitió la retroalimentación, al compartir información, comentarios y sugerencias oportunos. 4. Resultados La dinámica de trabajo de los equipos mixtos formados fue muy enriquecedora, al conjuntar la perspectiva de diferentes áreas del conocimiento, los alumnos mostraron una gran disposición e interés por trabajar en equipo. La distribución de los equipos de trabajo fue sintetizada por uno de los alumnos, en un cartel informativo, el cual fue distribuido a todos los integrantes e insertado en el grupo de la red social donde se realizó el recuento de las actividades del proyecto (figuras 1 y 2). El inicio de los trabajos en equipo se realizó con una sesión plenaria donde asistieron los alumnos de los cuatro grupos y los profesores responsables. Esta reunión sirvió para delimitar los equipos. Cabe señalar que para la organización de los mismos, se dejó a elección de los propios alumnos los compañeros con los que se iba a trabajar. Se plantearon las actividades a realizar por cada equipo y se nombró al responsable correspondiente. La recepción por parte de los alumnos de la propuesta de trabajo fue sumamente entusiasta. Acordaron la integración de los equipos de trabajo sin problemas y plantearon los objetivos específicos que perseguiría cada grupo, estableciendo la secuencia de los experimentos que se llevarían a cabo. Se estableció como responsable de cada equipo al alumno con mayor avance en créditos de la licenciatura, tal y como se mencionó esta responsabilidad recayó en los alumnos de la asignatura de Química de Productos Naturales, con ellos se acordó mantener eficientes canales de comunicación entre los profesores responsables y cada equipo, para que así se avanzara adecuadamente en la consecución de los objetivos que se plantearon. En la parte correspondiente a la síntesis de indicadores, se consideró que por optimización de reactivos, distribuir las actividades: uno de los equipos se dedicó a la síntesis y caracterización de la fenolftaleína empleando la condensación del anhídrido ftálico con fenol (Vogel, 1996). Los otros dos equipos se encargaron del aislamiento de indicadores de origen natural, para ello se eligieron: las antocianinas de frijol (Phaseolus vulgaris), (Akond et al, 2011 y la extracción de hematoxilina del palo de tinto (Haemathoxylum campechanum), (Ayora, 1998). Por último, cada uno de los tres equipos realizó la aplicación de los tres indicadores ácido-base del proyecto (uno sintético y dos naturales) para la

valoración de la acidez de jugos de frutas de la región, para esta parte del proceso, se empleó el jugo de semillas frescas de cacao (Theobroma cacao), jugo fresco de piña (Ananas comosus) y naranja (Citrus aurantium). La valoración de la acidez de cada jugo, se realizó mediante una titulación clásica ácido-base, empleando una solución valorada de hidróxido de sodio. La tabla 2 muestra un resumen de las características generales de los equipos que se integraron y una descripción de las actividades específicas de las que se encargó equipo. Por otro lado, en las figuras 1 y 2, se observa la dinámica que se siguió en la primera reunión para la conformación de los equipos de trabajo.

Tabla 2 Resumen de la distribución de actividades a realizar por los alumnos a lo largo del proyecto

Equipo 1 Equipo 2 Equipo 3 Participantes: Profesor Responsable:

Abraham Gómez Rivera Integrado por: 1 alumna de QPN (responsable) 1 alumno de LQA1 1 alumna de LQA2 3 alumnas de LQO2

Profesor Responsable: Nancy Romero Ceronio Integrado por: 1 alumno de QPN (responsable) 1 alumna de LQA1 4 alumnos de LQO2

Profesor Responsable: Carlos Ernesto Lobato García Integrado por: 1 alumno de QPN (responsable) 1 alumna de LQA1 1 alumna de LQA2 3 alumnos de LQO2

Actividades a realizar: Aislamiento y caracterización de antocianinas del frijol. Aplicación de los tres indicadores ácido-base en la valoración de la acidez en jugo de las semillas del cacao.

Síntesis y caracterización de fenolftaleína. Aplicación de los tres indicadores ácido-base en la valoración de la acidez del jugo de piña.

Obtención y caracterización del extracto etanólico del palo de tinto. Aplicación de los tres indicadores ácido-base en la valoración de la acidez del jugo de naranja.

Figura 1. Dinámica inicial de trabajo: planteamiento de las estrategias

Figura 2. Participación de los alumnos en la integración de los equipos mixtos de trabajo.

Cabe señalar que la respuesta de los estudiantes fue muy entusiasta, de manera espontánea, un alumno diseñó un cartel informativo que fue distribuido en la comunidad de la escuela y compartido en el grupo especial que se creó en la red social (figuras 3 y 4).

Figura 3. Cartel informativo de la integración de los equipos

Figura 4. Publicación del cartel en el Grupo Innova de la red social empleada

El desarrollo de la parte experimental no representó problemas, a pesar de que los alumnos de las distintas asignaturas no habían trabajado juntos, el tener un objetivo común les llevó a auto-organizarse, administrando su tiempo y actividades. Se pudo observar un gran sentido de responsabilidad de cada una de las partes integrantes del proyecto, ya que existía un fuerte lazo de compromiso entre compañeros, dado que había puntos estratégicos que cumplir si se querían obtener los resultados deseados. Las figuras 5 a la 8 muestran algunas de las actividades de laboratorio desarrolladas por los alumnos a lo largo de cada uno de sus proyectos.

Figura 5. Trabajo en la extracción de hematoxilina a partir del palo de tinto

Figura 6. Otra perspectiva del trabajo experimental realizado por los alumnos

Figura 7. Trabajo experimental de aislamiento de antocianinas del frijol

Figura 8. Preparación de soluciones para la valoración

Como parte de la evaluación del trabajo experimental, se trabajó con las bitácoras de laboratorio, las cuales permitieron recabar de manera escrita el desarrollo de los diferentes experimentos llevados a cabo a lo largo de cada uno de los tres proyectos realizados. Las figuras 9 y 10 son ejemplos de las bitácoras de trabajo empleadas.

Figura 9. Bitácora de trabajo de laboratorio

Figura 10. Ejemplo de bitácora de laboratorio describiendo el procedimiento

A lo largo del trabajo experimental, los profesores pudieron constatar que cada uno de los tres equipos trabajó de manera armónica en el desarrollo de su problema experimental, integrando la parte de aislamiento, síntesis, caracterización estructural y aplicación analítica, alrededor de un tema central en química. Por otro lado, se aprovecharon las ventajas que representan las redes sociales como espacios que permiten la interacción de los estudiantes, al utilizar un grupo cerrado de Facebook para la integración de evidencias y generar un espacio propicio para la retroalimentación entre pares. Se logró un alto nivel de participación de los alumnos y se pudo ir más allá de los elementos tradicionales en la enseñanza experimental como son el laboratorio, bitácoras y reportes que se utilizan como evidencias de aprendizaje en la enseñanza experimental. El aprendizaje colaborativo constituyó un resultado trascendental mediante el uso de la red social, ya que pudo obtenerse retroalimentación mediante compañeros de grupo, así como de los profesores que participaron en esta experiencia. La experiencia de compartir en un espacio virtual lo aprendido en el laboratorio, generó espacios susceptibles de potenciar la reflexión grupal de los contenidos manejados a lo largo de cada uno de los proyectos interdisciplinarios desarrollados por los estudiantes. Las figuras 11, 12 y 13 muestran ejemplos de los contenidos de cada uno de los proyectos y que fueron publicados por alumnos participantes en el grupo de la red social.

Figura 12. Ejemplo de evidencias colocadas en la red social. Se muestra el trabajo sobre acidez en jugo

de piña

Figura 13. Ejemplo de interacción y retroalimentación en el grupo de discusión de la red social

Como cierre de todo el trabajo, se realizaron actividades integradoras y un seminario de presentación de resultados, donde se expusieron las experiencias realizadas y se analizaron de manera interdisciplinaria

los avances obtenidos. En las actividades integradoras, se pudo constatar que al interactuar alumnos con diferentes grados de evolución en su aprendizaje, se potenciaba el aprendizaje colaborativo, pues los alumnos más avanzados tenían que explicar más claramente los conceptos aprendidos y al mismo tiempo, los alumnos con un menor avance en su currícula, manejaban más claramente conceptos básicos (puesto que recientemente los habían revisado) y de esta forma apoyaban a sus compañeros más avanzados en la discusión de sus resultados. La figura 15, 16 y 17 muestran las actividades integradoras y la exposición de resultados.

Figura 15. Actividad integradora de resultados y experiencias

Figura 16. Supervisión de actividades integradoras

Figura 17. Exposición en seminario final

Como un resultado adicional, se logró la participación de los alumnos con dos carteles derivados del proyecto en un congreso nacional. Se presentaron los trabajos: “Aplicación de antocianinas de frijol negro como indicador ácido-base” y “Síntesis de fenolftaleína con un enfoque interdisciplinario” en el XVI Simposio Estudiantil de la Asociación Mexicana de Química Analítica (AMQA), (figuras 18 y 19).

Figura 18. Exposición del cartel de antocianinas del frijol en el XVI Simposio estudiantil de la AMQA

Figura 18. Exposición del cartel de fenolftaleína del frijol en el XVI Simposio estudiantil de la AMQA

5. Discusión Las evidencias mostradas en las bitácoras de trabajo y en las exposiciones de avance y seminario final, indican que el trabajo en equipo permitió una apropiación del conocimiento integral y no de manera fragmentada, llegando a un aprendizaje significativo y logrando una visión holística de la química, mediante el manejo de una temática central integradora. La aplicación de esta estrategia de trabajo multidisciplinario alrededor de la teoría y las aplicaciones de los indicadores ácido-base, permitió que al abordar un tema medular en química, desde la perspectiva de diferentes áreas, se lograra un aprendizaje significativo por parte de los alumnos, favoreciendo el aprendizaje colaborativo y generando una visión holística del quehacer de la química. La aplicación de esta estrategia de trabajo multidisciplinario alrededor de la teoría y las aplicaciones de los indicadores ácido-base, permitió que al abordar un tema medular en química, desde la perspectiva de diferentes áreas se fortaleciera la colaboración entre los pares educativo y se lograra un aprendizaje significativo por parte de los alumnos, favoreciendo el aprendizaje colaborativo y generando una visión holística del quehacer de la química. Los resultados de esta experiencia son alentadores y permiten proponer la implementación de un mayor número de estrategias de trabajo inter y multidisciplinar para el aprendizaje de la química. Para establecer este tipo de dinámica de trabajo se recomienda los siguientes puntos: realizar un trabajo previo por parte de los profesores (pares) para identificar los puntos de convergencia entre las diferentes áreas o asignaturas, es decir identificar la temática medular idónea, así como delimitar actividades a realizar dependiendo de la asignatura para proponer acciones específicas alrededor del tema medular; conformar los grupos de trabajo de forma equitativa con base en el número de estudiantes por asignatura o área involucrados en el proceso; supervisar el desarrollo de las actividades tanto de forma particular, es decir por asignatura como de forma conjunta, con la finalidad de observar y recopilar los resultados de la estrategia de trabajo propuesta.

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