Divulgación y enseñanza de la ciencia

MS – DC – 73 – JA CRISTAL BAKERS

Educación de calidad

Asesor: Verónica Arroyo Pérez

Instituci: Colegio Baden Powell

Medio Superior (Preparatoria)

Equipo [CRISTAL BAKERS] Rubén Leonardo Fajardo Medina, Bruno Espinoza García

Los estudiantes de educación secundaria y media superior, consideran a la química como una asignatura difícil y en muchas ocasiones sin una aplicación en la vida cotidiana. Lo propicia un alto índice de desaprobación de la asignatura o bien, es un factor para que los alumnos evadan carreras del área científica. Este trabajo explora diferentes formas de crear curiosidad, generar interés y por último despertar el deseo en los alumnos de bachillerato de aprender y comprender química. Para lograr los objetivos planteados en este proyecto, se eligió un tema atractivo visualmente y que puede a su vez explicar uno de los principales ejes en el estudio de la materia, que es, la relevancia que tiene la estructura molecular de los átomos y compuestos. El tema seleccionado fue: Los cristales, es un tema que permite la experimentación para obtener estructuras llamativas por sus formas y colores, lo que atrae a los alumnos y genera interés; la cristalografía (estudio de los cristales) es una área compleja pero que permite conocer a la materia, sus manifestaciones y aplicaciones, por lo que si se logra “atrapar” la atención de los alumnos, posteriormente con el uso de recursos digitales como blogs y a través de redes sociales  usando personajes, que creen empatía con los alumnos se logrará divulgar la información de fondo sobre el tema. En conclusión, se ha demostrado que la motivación, es un factor determinante que genera interés en un tema y permite un mayor acercamiento e incluso compromiso en los alumnos para aprender.

Many young people feel that chemistry is a difficult subject and not very useful for daily life. This makes them lose interest or even avoid careers related to chemistry. That is why this project wants to change that idea, using something attractive like crystals to wake up their curiosity.
Crystals are not only beautiful because of their shapes and colors, they also help to understand how things are formed at a microscopic level. When students do experiments to create crystals, they can see with their own eyes how changes in the molecular arrangement change the properties of a compound. This makes learning more interesting and easier to remember.
Also, this information was shared using social networks, a blog, and characters that students can identify with. In this way, the topics are explained in a closer, fun and modern way.
In conclusion, this project shows that when science is presented in an attractive and clear way, it can become exciting. And if students get interested in chemistry, it also opens the door for them to learn more and continue exploring the world around them.

Miak tlamachtihkeh quittahtah keminoh chicahuac in quimica ihuan amo quipia tequitl, inon quichihua amo quinequih ihuan amo cualtzin quichihuah. Inin tequitl temachtia ma tiquihcuilohtih inin tlamachiliztli in cristales, cualtzin pampa tiquittah keminoh tlamachihua, para tiquitzquih inin yolotzin. Ica tepalehuiliztli itech recursos digitales ihuan redes sociales, tiquitemoh tiquinyolalih ihuan tiquincempanoltih in tlamachtihkeh.

La química es muy conocida hoy en día debido a que es una parte que integra la ciencia, encargada del estudio de como está integrada la materia, y es todo mundo sabe que es una materia fundamental en nuestro mundo moderno, ¿o será que no toda la gente comparte este mismo pensamiento?

La mayoría de los alumnos del nivel de bachillerato han demostrado que no comprenden cuál es la importancia de esta rama de la ciencia, y no solo eso, si no que también tienen el pensamiento de que es una materia difícil y complicada, provocando que los estudiantes de nivel profesional terminen evitando las carreras relacionadas a la química.

Este proyecto tiene como objetivo buscar diferentes formas de aprendizaje que terminen provocando el interés de los alumnos hacia la química, y que vean que es realmente importante y más que una materia difícil, laboriosa.

Lo que se optó por realizar, fue utilizar un tema atractivo, como en este caso la cristalización, para posteriormente difundir la información por medios digitales y virtuales.

De acuerdo con Catalina (2019) se concluyó que los alumnos de bachillerato tienen un gran desinterés por la materia de química, y esto los lleva a elegir otra matrícula cuando están a nivel universitario, esto se debe a su dificultad del aprendizaje y que no le encuentran ninguna aplicación a esta materia en la vida diaria.

Este suceso nos lleva a que se reduzca la competitividad de esta materia y por consiguiente la cantidad de profesionistas se vea afectada.

 

De acuerdo con Chonillo et al. (2024) Los alumnos de bachillerato hoy en día presentan un gran desinterés por la química, esto provocado por la metodología que utilizan los docentes para enseñar química, donde se nos deja en claro se emplea más la memorización de datos y de temas abstractos. Además, se refuerza en que el estudio se encuentra sustentado también en los puntos de vista del alumnado.

Otro problema que existe en la enseñanza de la química es la falta de motivación por parte del alumnado debido a la gran cantidad de fracaso que existe en esta asignatura, además de que conforme el nivel contextual va en aumento, y, por ende, el nivel de fracaso de los alumnos (Furió, C. 2006). Y nos explican también de que otro motivo es la descontextualización de la asignatura con respecto al entorno social actual que estamos viviendo.

Basándonos en el trabajo de Aimacaña et al. (2024) se nos propone que las herramientas virtuales deberían implementarse como un medio de aprendizaje, ya que permite al alumnado tener un rol activo en su trayectoria educativa, por lo que se puede abarcar como un nuevo método de aprendizaje.

 

La presentación atractiva de diferentes cristales obtenidos a través de la experimentación, aunado a diferentes estrategias llamativas que logren explicar la relación que existe entre la organización atómica, condiciones experimentales, propiedades de las sustancias y aplicaciones de éstas en la vida cotidiana, aumentará significativamente el interés de los alumnos por el conocimiento químico.

Explorar diferentes formas de crear curiosidad, generar interés y por último despertar el deseo en los alumnos de bachillerato de aprender y comprender química.

Desarrollar un tema que permita experimentar y generar expectativas a los jóvenes que estudian el bachillerato, creando un catálogo de cristales de forma física y virtual que además de llamativo por las propiedades que dichos materiales presentan, sea una fuente de información atractiva que brinde información científica, interesante y significativa para el aprendizaje de la química

4. Educación de calidad

La educación ayuda a reducir las desigualdades y a alcanzar la igualdad de género. También ayuda a las personas de todo el mundo vivir una vida más saludable y sostenible. La educación también es importante para fomentar la tolerancia entre las personas y contribuye al desarrollo de sociedades más pacíficas.
Para cumplir el objetivo 4, la financiación de la educación debe convertirse en una prioridad de inversión nacional. Además, medidas como hacer que la educación sea gratuita y obligatoria, aumentar el número de docentes, mejorar la infraestructura escolar básica y adoptar la transformación digital son esenciales.

La enseñanza de la química, es un desafío en los niveles de educación secundaria y media superior a nivel global. El estado de la técnica actual identifica:

1. Percepción de la Química y Elección de Carrera

La baja motivación y la percepción de la química como una asignatura difícil, abstracta o sin aplicación práctica son factores bien documentados.

2. Los Métodos de Enseñanza

Las metodologías tradicionales, basadas en la transmisión teórica y el uso limitado de la experimentación visual, han demostrado ser insuficientes para conectar los conceptos fundamentales (como la estructura molecular) con la experiencia cotidiana del alumno. Hasta hoy se han sugerido:

  • Aprendizaje Basado en la Indagación: Métodos que buscan la participación activa del alumno.
  • Experimentación Práctica: Uso de laboratorios para evidenciar fenómenos.

Sin embargo, estas técnicas a menudo fallan al no priorizar la atracción visual y la conexión emocional o lúdica como un primer paso para generar curiosidad.

3. Uso de Herramientas Digitales y Redes Sociales

Actualmente ya se utilizan recursos digitales (blogs, videos, plataformas educativas) para el apoyo didáctico. No obstante, la mayoría de estos recursos se centran en la explicación de contenido una vez que el interés ya existe.

Sin embargo aún falta la integración efectiva y secuencial de elementos altamente atractivos que sirvan como “gancho” inicial, seguidos de la divulgación profunda.

¿Como justificar el proyecto Cristal Bakers?

El proyecto se justifica en la brecha existente entre las metodologías teóricas y la necesidad de motivación inicial.

Actualmente la enseñanza de la química carece de metodologías que:

1.Prioricen la atracción visual y la curiosidad (la formación de cristales como fenómeno llamativo) para abordar conceptos centrales y abstractos (como la estructura molecular).

2.Empate la experimentación física con una estrategia de divulgación digital y social basada en la empatía (uso de personajes en redes sociales) para mantener y profundizar el compromiso del estudiante una vez que la atención inicial ha sido capturada.

En resumen, mientras que la técnica actual busca enseñar química, este proyecto se enfoca primero en despertar el deseo de aprenderla.

2.1   Materiales

 

  • Google Sites
  • Sulfato de cobre (II) pentahidratado
  • Ferrocianuro de potasio tetrahidratado
  • Tartrato de sodio y potasio trihidratado
  • Sulfato de magnesio trihidratado
  • Naftalina
  • Hielos
  • Mechero de bunsen
  • 4 Vasos de precipitado de 50 ml
  • 4 vasos de precipitado de 200 ml
  • Microscópio estereoscópico
  • Placas petri
  • Rejilla de asbesto
  • 2 espátulas
  • 1 agitador de vidrio
  • Pinzas
  • Vidrio de reloj

Procedimiento

 Para arrancar el proyecto lo primero que se hizo fue hacer una investigación previa con respecto a la cristalización, cabe recalcar que ésta fue una etapa importante para el proyecto, ya que adquirimos conocimientos vitales para la realización y el cuidado posterior de haber elaborado los cristales.

A la 3era semana empezamos la parte experimental, donde creamos cristales de Sulfato de cobre (II) y la mezcla la dividimos en 2, una sería llevada al refrigerador para ver las características de cristalización a bajas temperaturas, y la otra mitad la dejamos a temperatura ambiente para ver igualmente las características. Se optó por sintetizar el sulfato de cobre (II) para ver qué otras características tiene su cristalización después de ser recién sintetizado. Semanalmente hicimos lo mismo con los demás reactivos, Primero la Naftalina, luego el Sulfato de magnesio en la misma semana, después el Ferrocianuro de potasio en la semana posterior, y por último hicimos los de Tartrato de sodio y potasio.

Al finalizar los cristales fueron analizados bajo el microscopio para ver sus estructuras y la superficie de los mismos. Posteriormente se inició el desarrollo del catálogo digital en formato de sitio web con los datos recopilados.

Como complemento a ese sitio web, se empezó el desarrollo también de videos informativos con una temática actual usada que se dedica a poner un video de fondo mientras personajes icónicos relacionados al tema explican el mismo y a su vez el desarrollo de un libro con información sobre cada cristal realizado para su impresión.

 

 

El sulfato de cobre (II), el sulfato de magnesio, el ferrocianuro de potasio y el tartrato de sodio y potasio lograron cristalizar a temperaturas bajas, aunque el sulfato de magnesio y ferrocianuro de potasio no cristalizaron a temperatura ambiente en la semana del 18 de noviembre. En el caso de la naftalina se realizó por un medio distinto llamado sublimación, y eran cristales mucho más frágiles que el resto.

Por otro lado, al intentar la síntesis de sulfato de cobre (II) logramos hacerlo, el único problema es que no cristalizó.

Los procesos de cristalización en el laboratorio generaron una gran diversidad de estructuras, influenciadas por variables como la temperatura, la agitación y el tiempo de formación. Las variaciones en las formas, colores y tamaños de los cristales resultaron ser visualmente atractivas y fueron un factor clave para propiciar el interés tanto en los adolescentes como en el equipo de trabajo. Este hallazgo resalta el valor de la experimentación como punto de partida para el aprendizaje de conceptos abstractos de química.

Se elaboraron dos tipos de catálogos: uno impreso y otro con los cristales reales obtenidos. El catálogo físico de cristales reales fue más atractivo por los jóvenes de la edad del equipo. Esto sugiere que la interacción directa con el producto genera interés en los adolescentes.

Al comparar el efecto de una explicación “tradicional” sobre cristalización y el uso de blogs y videos, muestra una  brecha en la efectividad de las metodologías de enseñanza tradicionales frente a los recursos digitales. La preferencia por el contenido digital (videos y blogs) y la actual atracción generada por las aulas virtuales en los alumnos de bachillerato confirman que las tecnologías de la información y comunicación (TICs) son el medio más eficaz para crear el interés buscado con este proyecto.

Los resultados confirman que la naturaleza visual y práctica de la cristalización es un excelente gancho para la enseñanza de la química. Sin embargo, para no perder el interés que los cristales generan, es esencial el uso de tecnologías como estrategia didáctica.
La implementación y expansión de los contenidos en el blog, videos y aulas virtuales no solo capta la atención de los estudiantes, sino que también permite una explicación más dinámica y accesible de los procesos de cristalización y la estructura de los compuestos químicos, cumpliendo así con los objetivos de difusión e interés de este proyecto.

Cristalización. (24 de octubre de 2024). Recuperado el 07 de diciembre de 2024 de https://concepto.de/cristalizacion/ Fundación         iberCaja.  (s.f.).  Cristalografía.

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Wood, E. (s.f.). CRISTALES – UN MANUAL PARA PROFESORES DE ENSEÑANZA PRIMARIA Y SECUNDARIA. Resources

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Documentos Digitales

Catalina, M., Castillo H., Machado, M., Cangas, X. y Ximena, J. (31 de agosto de 2019). Problemas actuales en la enseñanza de la Química a alumnos de bachillerato [Archivo PDF].

Chayña, J., Chonillo, L., Heredia, D., Ramos, Z. y Sánchez, J. (25 de enero de 2024). Dificultades en el aprendizaje de química en el bachillerato, desde la opinión del alumnado y algunas alternativas para superarlas [Archivo PDF]. Revista Innova Educación. https://revistainnovaeducacion.com/index.php/rie/article/view/944/856

Furió, C. (25 de agosto de 2018). La motivación de los estudiantes y la enseñanza de la Química. Una cuestión controvertida [Archivo PDF]. Revistas UNAM. https://revistas.unam.mx/index.php/req/article/view/66011

Orrego, M., Aimacaña, C., & Urquizo, E. (2024). Plataforma virtual Jimdo en el aprendizaje de Química Orgánica. Esprint Investigación, 3(2), 37-46. https://doi.org/10.61347/ei.v3i2.73

Reyero, C., Martín, M., Gabriel, J., García, E. y Martín, T. (15 de septiembre de 2008). Obtención de cristales en niveles no universitarios [Archivo PDF]. https://dialnet.unirioja.es/servlet/arti culo?codigo=2714938