MODELO DE LA SISTEMATIZACIÓN DE LOS CONCEPTOS EN LA DINÁMICA DEL PROCESO DE ENSEÑAZA – APRENDIZAJE DE LA QUÍMICA

Resumen

El presente trabajo se desarrollo en las carrera de Ingeniería Agrícola y Agrónoma y parte de de insuficiencias en la comprensión de la dinámica de la sistematización de los conceptos de sustancia y reacción química, que son los de mayor nivel de generalidad y esencialidad y constituyen el núcleo del su sistema conceptual; lo cual conlleva a que los estudiantes se apropien de los conceptos sin relacionarlos con los demás, ni tener en cuenta su enriquecimiento y profundización al aplicarlos a nuevos contextos, lo que provoca un aprendizaje memorístico, teniendo como objetivo: la elaboración de un modelo de la dinámica de la sistematización de los conceptos de Química. Con los resultados científicos se favorece la sistematización de conceptos de Química en los estudiantes de Ingeniería Agrícola y Agrónoma. Para el desarrollo de este trabajo de la investigación se utilizaron métodos de nivel teóricos: el histórico – lógico, analítico – sintético, inductivo – deductivo, sistémico – estructural. De nivel empírico: la encuesta, la prueba pedagógica, la entrevista, el análisis documental. Como procedimientos estadísticos matemáticos se utilizaron: la estadística descriptiva y la inferencial.

INTRODUCCIÓN:

En los últimos años, las universidades cubanas han volcado sus esfuerzos a la formación de profesionales integrales altamente calificados, capaces de enfrentar y dar solución a los múltiples problemas de la producción y los servicios y contribuir al desarrollo económico y social del país, por tal motivo la Química es de vital importancia para el desarrollo económico de cualquier país y es una asignatura fundamental para el Ingeniero Agrícola y Agrónomo.
En la dinámica del proceso de enseñanza-aprendizaje es donde se desarrolla la interacción entre los estudiantes y profesores y por tanto donde se concretan los supuestos del diseño curricular. Es el eslabón fundamental en la formación de los estudiantes, donde a través de la interacción entre los sujetos implicados en el espacio de construcción de significados y sentidos, desarrollan la actividad formativa y con ello sus capacidades transformadoras. Constituye un proceso de naturaleza consciente, dinamizado por la comprensión, interpretación, motivación y generalización. Por su naturaleza interactiva y contradictoria, constituye el eslabón del proceso en el que se desarrolla la sistematización del contenido, lo que lleva consigo el desarrollo de las potencialidades intelectuales de los sujetos a la vez que la formación integral y social (Fuentes, 2008).
Por sistematización se entiende el “proceso a través del cual el sujeto va integrando y generalizando los conocimientos, habilidades y valores adquiridos, como resultado de la relación dialéctica entre  el  nivel de profundidad o riqueza que se revela en el objeto o sujeto de estudio y el nivel de  las potencialidades intelectuales  que alcanza el sujeto,  todo ello a través de un acercamiento gradual al  objeto con  toda su riqueza y multilateralidad.” (Fuentes, 1998: 157). “La sistematización se da tanto de manera ascendente y continua integrando la asimilación y la profundidad y a saltos cuando se integran a los nuevos contenidos otros anteriores, formándose sistemas más generales.” (Fuentes, 2002: 82).
En el proceso de enseñanza aprendizaje de la Química, se produce la sistematización epistemológica (de los conceptos, leyes, principios y teorías) y metodológica (de los métodos) de la ciencia. “El concepto es el elemento más importante del pensamiento lógico. Es una imagen generalizada que refleja la multitud de objetos semejantes por medio de sus características esenciales. En cualquier concepto siempre hay un contenido que no reside en la experiencia individual de un sujeto aislado. Cualquier concepto  expresa siempre un contenido social, es el resultado de todo el conocimiento anterior de la sociedad” (Álvarez, 1989). Por el papel que desempeñan los conceptos en el pensamiento lógico, constituyen un componente esencial del contenido; su sistematización por parte de los estudiantes constituye uno de los objetivos fundamentales del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química.
Borsese, Esteban y Trejo (2003) consideran que la Química contiene gran cantidad de conceptos sumamente relacionados entre sí, de manera que el aprendizaje de unos, aunque sean muy simples, va a depender del conocimiento previo de muchos otros. Además, su comprensión conceptual requiere que el alumno correlacione varios modos de representar las sustancias y sus interacciones (niveles macroscópico, microscópico y simbólico).  Dentro del sistema de conceptos con que opera la Química, el de sustancia y el de reacción química son los de mayor nivel de generalidad y esencialidad y constituyen el núcleo del sistema conceptual de la asignatura en el décimo grado. Algunos autores han considerado por  resultados de investigaciones educativas recientes, que los estudiantes suelen tener muchas dificultades en hacer una distinción entre cambios químicos y cambios físicos y confunden el concepto de sustancia con el de materia que es más general.
Al estudio del proceso de enseñanza – aprendizaje de los conceptos se han dedicado investigadores como: Piaget (1972), Ausubel (1976), Vigotsky (1982), García y Galperin (1982), Concepción, Torres y Álvarez (1989), Bañobre (1993), Labarrere y Valdivia (1998), Almaguer (2001), Arteaga (s/a) y Cabrera (2008), entre otros. Estos autores conciben la asimilación como un proceso activo en el que se produce la formación, transformación y enriquecimiento de los conocimientos y las habilidades del estudiante, a la vez que se incrementan sus capacidades para recibir nuevos conocimientos, permaneciendo inalterable el contenido objetal (V. López y A. Pérez de Prado, 2009).
En el campo de la didáctica específica de la Química, autores como: García (1982), Concepción (1989), Torres (1989) y Yera (2000, 2004), han realizado propuestas para el aprendizaje de los conceptos. Estos autores valoran el proceso de formación de los conceptos teniendo en cuenta sólo los niveles de asimilación que puede alcanzar el estudiante (reproductivo, productivo y creativo).
En el análisis de la literatura científica se evidenció que existen diferentes posiciones teóricas y alternativas en los estudios del proceso de enseñanza aprendizaje de los conceptos de Química, sin embargo aún existen insuficiencias teóricas y metodológicas que limitan la dinámica de la sistematización, lo que genera inconsistencias didácticas en la práctica formativa. Los autores anteriores aún no revelan la lógica de la dinámica de la sistematización de los conceptos de Química, a partir de la relación dialéctica entre las potencialidades del estudiante y el nivel de profundidad del concepto, teniendo en cuenta que éste no se mantiene invariable sino que su significado se enriquece, al aplicarse a nuevos objetos y fenómenos, en el desarrollo del proceso de enseñanza-aprendizaje.
Lo anterior lleva a que los estudiantes se apropien de los conceptos sin relacionarlos con los demás, ni tener en cuenta su enriquecimiento y profundización al aplicarlos a nuevos contextos, lo que provoca un aprendizaje memorístico.
A partir de lo anterior, se revela como contradicción epistémica inicial, la que se da entre los niveles de asimilación que debe alcanzar el estudiante y los niveles de profundidad de los conceptos que debe sistematizar en la dinámica del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química.
Sobre la base de las dificultades que presentan los estudiantes y teniendo en cuenta la necesidad de transformar dicha realidad, la presente investigación se propuso  solucionar el siguiente problema científico: ¿Cómo contribuir a la sistematización de los conceptos en la dinámica del proceso de enseñanza – aprendizaje de la Química?
Para contribuir  a la solución del problema científico se formuló como objetivo: proponer un modelo de la dinámica de la sistematización de los conceptos de Química.
Teniendo en cuenta todo lo anterior se platea como Hipótesis:
El establecimiento de un modelo de sistematización de los conceptos en la dinámica del proceso de enseñanza – aprendizaje que tenga en cuenta la contradicción entre los niveles de asimilación que debe alcanzar el estudiante y los niveles de profundidad de los conceptos que debe sistematizar en la dinámica de dicho  proceso.
 DESARROLLO:
La sistematización del concepto es el proceso a través del cual el estudiante va integrando y generalizando el concepto, como resultado de  la relación  dialéctica entre  el  nivel de profundidad (especificidad y riqueza) que se revela en el concepto  y  el nivel  de  las potencialidades intelectuales que alcanza el estudiante, a través de un acercamiento gradual al objeto o fenómeno químico de la realidad que se expresa en el concepto con  toda su riqueza y multilateralidad. La sistematización se da tanto de manera ascendente y continua  integrando la  asimilación  y la profundidad del concepto y a saltos cuando se integran a los nuevos conceptos a otros anteriores, formándose otros más generales o de unos conceptos más generales se derivan otros más específicos.
El sistema de categorías mediante las cuales se modela la dinámica de la sistematización de los conceptos de Química son las configuraciones, las dimensiones y el sistema de relaciones.

Las configuraciones son rasgos y cualidades del proceso, expresiones dinámicas del mismo, que al relacionarse dialécticamente con otras de la misma naturaleza, se integran en un todo ascendente en niveles cualitativamente superiores de comprensión e interpretación, más específicas, pero de mayor nivel de interpretación, que constituyen a su vez configuraciones de orden superior (Fuentes, 2008). Constituyen configuraciones de este proceso:

La caracterización del objeto o fenómeno químico es la configuración que expresa cómo, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, se determinan los rasgos y cualidades del objeto o fenómeno químico, que lo diferencian y distinguen de los demás: lo nuevo se abstrae de lo precedente y se le da su propio significado.
Como estadío inicial de la dinámica de la sistematización de conceptos químicos, la caracterización debe basarse en los contenidos precedentes de los cuales ya se apropió el estudiante, en sus vivencias y experiencias previas, en los conocimientos que posee sobre los objetos y fenómenos que se conceptualizan.  
La comparación con otros objetos y fenómenos químicos es la configuración que expresa cómo, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, el nuevo objeto o fenómeno se contrasta, se enfrenta a otros, se demuestra si existen relaciones entre ellos, si tienen semejanzas y diferencias en cuanto a los rasgos y cualidades; se demuestra si es realmente diferente u otra manifestación de un concepto anterior.
La comparación permite encontrar lo común, el rasgo o cualidad que se reitera, pero a la vez refuerza lo singular, lo específico y diferente del objeto o fenómeno químico.
La identificación de rasgos y cualidades esenciales comunes a los objetos y fenómenos químicos constituye la configuración que expresa cómo, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, el estudiante revela las regularidades que se dan en las semejanzas y diferencias esenciales entre los objetos y fenómenos químicos.
La generalización del concepto químico es la configuración que expresa cómo, en el proceso de sistematización de los conceptos químicos, se produce la abstracción de los rasgos y cualidades comunes y esenciales de los diferentes objetos y fenómenos químicos para lograr una agrupación de ellos en un concepto. Encontrar lo común implica, a su vez, reconocer lo diferente, que no se revela como esencial al agrupar determinados objetos y fenómenos químicos en un concepto que los sintetice.
La identificación de nuevos objetos y fenómenos químicos que se corresponden con el concepto, es la configuración que expresa el proceso a través del cual el estudiante revela rasgos y cualidades esenciales en nuevos objetos y fenómenos que los hacen semejantes a los ya conceptualizados.
Este proceso ocurre generalmente a partir de nuevos ejemplos que plantea el profesor  (por tanto generalmente no forman parte de contenidos de los cuales ya se ha apropiado el estudiante) y es el propio estudiante quien, al caracterizar el nuevo objeto o fenómeno químico decide si, por sus rasgos y cualidades esenciales, se incluye o no dentro del concepto.
La ejemplificación de nuevos objetos y fenómenos químicos que se corresponden con el concepto, es la configuración que expresa el proceso a través del cual el estudiante demuestra que otros objetos y fenómenos químicos  se incluyen dentro del concepto.
La especificación del concepto, es la configuración que expresa cómo, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, el estudiante revela nuevos rasgos y cualidades esenciales en los objetos y fenómenos químicos ya conceptualizados que pueden conducir o no al reconocimiento de diferencias entre ellos y a la necesidad de alcanzar un mayor grado de especificidad en el concepto. Un ejemplo de ello lo constituye cómo en el concepto inicial de reacción química, proceso en el cual se forman unas sustancias a partir de otras, el profundiza, una vez estudiado el enlace químico, en el proceso en el cual tienen lugar cambios estructurales en las sustancias asociados al rompimiento y la formación de nuevos enlaces. Esto implica un salto cualitativo en la concepción de la reacción química: de la interpretación macroscópica a la microscópica, lo cual permite diferenciar los procesos químicos de los físicos.
La especificación de un concepto puede implicar que del concepto original se deriven dos conceptos excluyentes en cuanto a su esfera de aplicación: del concepto de sustancia química se derivan los de sustancia orgánica y sustancia inorgánica, al comparar las sustancias compuestas respecto a la presencia o ausencia de átomos de carbono en sus moléculas.
El enriquecimiento del concepto químico es la configuración que expresa cómo, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, el estudiante revela relaciones con otros conceptos cercanos en el ámbito de aplicación. En este proceso el concepto se amplia y encuentra nuevos ámbitos de aplicación. Un ejemplo lo constituye el concepto de reacción química (proceso mediante el cual se forman unas sustancias a partir de otras, en el que tienen lugar mediante cambios estructurales: rompimiento y formación de nuevos enlaces), cuando se estudian los procesos de oxidación reducción: las reacciones pueden ocurrir mediante la transferencia de electrones de unas especies químicas a otras o sin que esta transferencia tenga lugar.
El enriquecimiento del concepto implica su trasformación a un concepto más específico (de un concepto se derivan otros con esferas de aplicación más estrechas), o más general (un nuevo concepto que abarca a otros).
La integración del concepto químico es la configuración que expresa cómo, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, el estudiante revela las relaciones que existen entre los conceptos cercanos en el ámbito de aplicación.
La integración de los conceptos puede darse, de acuerdo con las concepciones de la Teoría del Aprendizaje Significativo, de diferentes maneras. Cuando los nuevos conceptos constituyen manifestaciones específicas de los conceptos que los especifican y enriquecen, la integración es por subordinación.
Si por el contrario, el nuevo concepto constituye un salto cualitativo en la interpretación del objeto o fenómeno químico y que por su nivel de generalidad incluye a los precedentes como manifestaciones particulares, la integración es supraordinada.
Si los conceptos  constituyen expresiones de rasgos y cualidades esenciales relativamente diferentes,  aunque relacionadas entre sí, la integración es combinatoria.
Las dimensiones expresan movimientos y transformaciones en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos, como resultado de las relaciones entre configuraciones y lleva a nuevas cualidades, como configuraciones de orden superior. Las transformaciones se expresan mediante las dimensiones y el resultado de esas transformaciones como configuraciones de orden superior.
Constituyen dimensiones de la sistematización de los conceptos químicos:
La dimensión de definición del concepto químico es la expresión integradora de la relación dialéctica que se establece entre la caracterización del objeto o fenómeno químico y la comparación con otros, mediada y sintetizada por la identificación de rasgos y cualidades esenciales que les son comunes (Figura 2.1).

 

La caracterización y la comparación son contrarios dialécticos, la primera significa determinar los rasgos y cualidades esenciales del objeto o fenómeno químico, lo que implica abstraerse de los demás, pero distinguir claramente un objeto o fenómeno, su caracterización; es posible sólo a partir de la comparación, mediante la cual se revelan los rasgos y cualidades comunes y diferentes. Comparar presupone fijar la atención en dos o más objetos o fenómenos para encontrar las diferencias y semejanzas, pero estas sólo pueden emerger si los objetos y fenómenos fueron caracterizados. O sea, que la caracterización y la comparación constituyen configuraciones contradictorias de la lógica sistematizadora de los conceptos químicos.
La solución de la contradicción entre la caracterización de los objetos y fenómenos químicos y la comparación con otros, es mediada y sintetizada por la identificación de rasgos y cualidades esenciales comunes, ya que es a partir de estos que se caracterizan y comparan los objetos y fenómenos químicos.
La definición de los conceptos, en la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos que se propone, es esencialmente inductiva, o sea de un aprendizaje del concepto por descubrimiento, a partir de objetos y fenómenos químicos con los cuales ya está familiarizado el estudiante. No se excluye totalmente que la dinámica siga una lógica deductiva, o sea, de un proceso en el cual estudiante recibe del profesor la definición del concepto a partir de rasgos esenciales y comunes a un grupo de objetos y fenómenos químicos, siempre que no se limite a que el estudiante memorice el concepto sin caracterizar y comparar para delimitar cuáles pueden ser expresados mediante el mismo.
La dimensión de definición del concepto químico constituye la expresión de la revelación del significado del concepto, como abstracción y síntesis de un conjunto de rasgos y cualidades esenciales y comunes a varios objetos y fenómenos químicos de la realidad.
La dimensión de aplicación del concepto químico es la expresión integradora de la relación dialéctica que se establece entre la identificación y la ejemplificación de nuevos objetos y fenómenos químicos, mediada y sintetizada por la generalización del concepto químico. Es la dimensión que expresa el proceso a través del cual el estudiante identifica y ejemplifica, a partir de los rasgos y cualidades esenciales, nuevos objetos y fenómenos que forman parte del concepto y determina los límites de su aplicación. En la etapa de aplicación ocurre esencialmente la ejercitación del concepto, o sea, el significado del mismo se mantiene invariable, pero se revelan nuevos objetos y fenómenos que pueden expresarse mediante el mismo, para lo cual es imprescindible que el estudiante argumente, a partir de los rasgos y cualidades de los nuevos objetos y fenómenos su inclusión en determinado concepto (Figura 2.2).
El carácter dialéctico de la contradicción, entre la identificación y la ejemplificación de nuevos objetos y fenómenos químicos que se corresponden con el concepto, radica en que en la identificación se parte de objetos y fenómenos químicos (generalmente expuestos por el profesor) en los cuales es necesario revelar rasgos y cualidades esenciales para determinar si son comunes con otros que se incluyen en el concepto; o sea el proceso parte de objetos y fenómenos de la realidad (la percepción viva) y llega a un concepto (pensamiento abstracto). Por su parte en la ejemplificación se parte de los rasgos y cualidades esenciales que se abstraen en el concepto (pensamiento abstracto), para encontrar en la realidad objetos y fenómenos químicos que puedan ser expresados a través del mismo (concreción en la realidad).
 

La solución de la contradicción entre la identificación y la ejemplificación de nuevos objetos y fenómenos químicos que se corresponden con el concepto, es mediada y sintetizada por la generalización del concepto químico, que permite integrar el proceso de la percepción viva al pensamiento abstracto y de este a la concreción a la práctica.
La dimensión de aplicación del concepto químico constituye la expresión de la delimitación de la extensión del concepto (conjunto de objetos o fenómenos químicos que pueden ser expresados mediante el concepto).
La dimensión de transferencia del concepto químico, es la expresión integradora de la relación dialéctica que se establece entre la especificación y el enriquecimiento del concepto químico, mediada y sintetizada por la integración del concepto químico (Figura 2.3.).
El carácter dialéctico de la relación entre las configuraciones de especificación y enriquecimiento del concepto químico radica en que, al enfrentarse a nuevos objetos y fenómenos químicos que pueden ser expresados mediante el concepto, a la par que se reiteran rasgos y cualidades esenciales comunes, se revelan particularidades y detalles que no encuentran expresión en el concepto y requieren, por una parte que el concepto se especifique, para que pueda considerar estas particularidades y también que se enriquezca y amplíe, para que nuevos objetos y fenómenos puedan expresarse mediante el concepto. Al especificarse y enriquecerse, el concepto se transforma, con lo cual se niega a sí mismo, al adquirir nuevos significados.
La dimensión de transferencia del concepto químico, constituye la expresión de la especificación y enriquecimiento para reflejar nuevos rasgos y cualidades revelados en los objetos o fenómenos químicos.
 

En la dinámica de la sistematización de los conceptos químicos en décimo grado, la definición, aplicación y transferencia del concepto se dan en un proceso único que va desde la identificación de rasgos y cualidades esenciales comunes a los objetos y fenómenos químicos, hasta la integración, pasando por la generalización del concepto químico. El proceso es dinamizado por las contradicciones dialécticas entre la caracterización del objeto o fenómeno químico y la comparación con otros, entre la identificación y la ejemplificación de nuevos objetos y fenómenos químicos y entre la especificación y el enriquecimiento del concepto químico. Esta última constituye la fundamental del proceso, por cuanto es expresión de la esencia del proceso de sistematización, el aumento de la profundidad y riqueza del contenido, a medida que se elevan las potencialidades del estudiante (Figura 2.4).
En la modelación de la dinámica de la sistematización de los conceptos de Química de décimo grado, se revela como regularidad esencial la integración de las lógicas de las dimensiones de definición, aplicación y transferencia de los conceptos. De esta regularidad se revela la necesidad de elaborar un sistema de tareas docentes para lograr que en el proceso de sistematización la definición, aplicación y la transferencia se integren como parte de un proceso único.

 CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS