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Revista de la Sociedad Química del Perú

versión impresa ISSN 1810-634X

Rev. Soc. Quím. Perú v.72 n.4 Lima oct./dic. 2006

 

Eficiencia de los proyectos en química sobre el aprendizaje de estudiantes de educación secundaria

Efficiency of chemistry projects about learning of students in high school

 

Zaida Pumacayo Sánchez a, Graciela Untiveros Bermúdez b  

a Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle, Av. Enrique Guzmán y Valle s/n, Lima 15.

b Departamento de Química, Facultad de Ciencias y Filosofía, Universidad Peruana Cayetano Heredia, Av. Honorio Delgado 430, Lima 31. zpumacayo@gmail.com ;guntiveros@upch.edu.pe

 


RESUMEN

Se implementó un programa de intervención de tipo cuasi experimental de post evaluación con grupo de control, en una muestra de 160 alumnos para verificar el efecto de los proyectos de los estudiantes en el aprendizaje de la química, de acuerdo con el diseño curricular vigente contextualizado en la realidad local . La eficiencia de los proyectos de química muestran que los resultados son altamente significativos (p<0,001) logrados en rendimiento académico, aprendizaje de habilidades y actitudes científicas en el grupo experimental en relación al grupo de control. En el aprendizaje cognitivo hay un incremento no significativo en el grupo experimental (p<0,05).

Palabras clave : Proyectos de química, aprendizaje, rendimiento académico.  


ABSTRACT

It was implemented an almost experimental intervention program, which consisted in a post evaluation with control group, which was realized with a sample of 160 students, to verify the effects of student projects in the learning of chemistry, according to the current curricular programme for coherent projects in the chemistry course, which is contextualized in the local reality. The efficiency of chemistry projects was proved through highly significant results (p< 0,001), which were achieved by means of the academic performance , learning of scientific abilities and scientific attitudes of the experimental group in comparison with the control group . With regard to the cognitive learning was not a significant increment in the experimental group (p < 0,05).

Key words: chemistry projects, learning, academic performance  


INTRODUCCIÓN

Un problema latente en nuestra realidad educativa local y nacional es la enseñanza tradicional de las ciencias experimentales y en particular de la química, fundamentada en la aplicación de prácticas inadecuadas en las diversas situaciones de aprendizaje; esta enseñanza mecánica, abstracta y repetitiva desvinculada de la realidad donde se desenvuelve el alumno genera grandes dificultades en sus aprendizajes de conocimientos, de habilidades científicas, de actitudes, fijación de aprendizajes en su estructura cognitiva y transferencia de los mismos a situaciones de la vida cotidiana; consecuentemente, crea desinterés hacia el aprendizaje de las ciencias; todo ello se refleja en un bajo rendimiento académico 1.

En este contexto, se ha planteado en el programa de intervención, la implementación de proyectos en química para verificar la eficiencia sobre el aprendizaje y rendimiento académico de los estudiantes del tercer grado de educación secundaria en el Área de Ciencia Tecnología y Ambiente, alternativa metodológica e innovadora, basada en el método de proyectos para transformar las prácticas convencionales de enseñanza y aprendizaje en una nueva forma de aprender ciencias, atractiva significativa y funcional 2.

Los logros de la eficiencia de los proyectos en química sobre el aprendizaje de habilidades científicas se explicita a través del dominio de las habilidades científicas de los procesos básicos y los procesos integrados de la ciencia, asumido en la intervención como dimensiones coherente con el diseño curricular básico donde se plantea la capacidad de área: indagación, experimentación y en los contenidos de los proyectos 3.

En el área afectiva valorativa, la eficiencia de los proyectos en química es explícita en los resultados de la valoración de aprendizaje de actitudes científicas en las dimensiones: disposición emprendedora, donde se promueve el trabajo en un espacio de libertad , autonomía , la actitud favorable hacia la ciencia y la investigación 4.

Esta modalidad de articulación de los conocimientos escolares es una forma de organizar las actividades de enseñanza aprendizaje e implica considerar que dichos conocimientos no se ordenan para su comprensión de una forma rígida ni en función de referencias disciplinarias preestablecidas o de una homogeneización del alumnado.

La función del proyecto es favorecer la creación de estrategias de organización de los conocimientos escolares en relación con el tratamiento de la información y la relación entre los diferentes contenidos en torno a problemas o hipótesis que faciliten al alumnado la construcción de sus conocimientos. Supera los límites de una materia en particular, por tanto, la organización del aprendizaje en los proyectos se basa en la significatividad y en la globalización de los contenidos 5.

La evaluación constituye otro de los componentes más importantes dentro de la metodología por proyectos; se evalúan los productos y el proceso de aprendizaje dándose especial énfasis en el proceso cómo se hace. Finalmente, la propuesta como herramienta pedagógica constituye una alternativa metodológica al alcance del maestro, factible de aplicarse en contextos reales y garantizar el logro de aprendizajes de calidad 6,7.

Objetivo general

Verificar la eficiencia de proyectos en química sobre el aprendizaje y rendimiento académico del Área de Ciencia Tecnología y Ambiente en el tercer grado de educación secundaria

Objetivos específicos:

Determinar la eficiencia de los proyectos en química en el aprendizaje de habilidades científicas alcanzadas por los estudiantes en los grupos experimental y control. Evaluar la eficiencia de los proyectos en química en el aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos alcanzados por los estudiantes en los grupos experimental y control. Analizar la eficiencia de los proyectos en química en el rendimiento académico de los estudiantes en los grupos experimental y control. Determinar la eficiencia de los proyectos en química en el aprendizaje de actitudes científicas alcanzado por los estudiantes en el grupo experimental.

Sistema de variables.
Variable dependiente

Aprendizaje de habilidades científicas.
Aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos.
Rendimiento académico. Aprendizaje de actitudes científicas.
Variable independiente

Proyectos de química.
Variables de control

Motivación del alumno, sexo, edad, nivel de preparación del docente , grado de estudio

PARTE EXPERIMENTAL

El tipo de investigación corresponde al cuasi experimental y el diseño es de post evaluación con grupo de control, donde las secciones en experimentación han sido seleccionadas al inicio del año lectivo por criterios no experimentales. El diseño de post evaluación y grupo de control se expresa:

 

Donde:
G1 : Grupo experimental   G2 : Grupo control   X : Variable independiente
O1 : Medición post evaluación en el grupo experimental
O2 : Medición post evaluación en el grupo control

La intervención del programa experimental se realizó en el centro educativo mixto Felipe Santiago Estenós de Chaclacayo UGEL 06 Vitarte. La muestra está conformada por 160 alumnos del tercer grado de educación secundaría .Se tomó como referente para la selección de la muestra los puntajes promedios del rendimiento académico del año anterior del área Ciencia, Tecnología y Ambiente del turno de mañana. Las secciones con bajo rendimiento académico conformaron el grupo experimental( sección B con 40 alumnos y sección D con 39 alumnos) y las secciones con un mayor rendimiento conformaron el grupo control (sección A con 41 alumnos y sección C con 40 alumnos). El grupo control empleó la metodología convencional. En el grupo experimental intervino la variable independiente(x), proyectos de química.

El proyecto comprendió cinco actividades y se denominó "Descubriendo la química a través de los colores y los productos naturales " mediante las actividades:
 - Observando el espectro de elementos químicos metálicos.
- Obteniendo la norbixina del achiote.
- Preparando indicadores ácido-base utilizando col morada
- Obteniendo la óleo-resina del palillo.
- Preparando jabones de fuentes naturales.

Análisis de resultados

1. Para medir el efecto de la intervención experimental se han empleado técnicas no paramétricas dado que la muestra ha sido seleccionada bajo el criterio del investigador. 2. Se elaboró una base de datos con los puntajes del promedio de habilidades científicas, aprendizaje cognitivo, actitudes científicas, y rendimiento académico. 3. Para las mediciones de habilidades científicas, aprendizaje cognitivo y rendimiento académico en el primer y segundo bimestre se ha empleado la prueba no paramétrica “U” Mann Whitney. 4. En la comparación de las habilidades científicas, aprendizaje cognitivo y rendimiento académico en el grupo experimental en el primer y segundo bimestre se ha empleado la prueba no paramétrica de diferencia de promedio “T” de Wilcoxon de grupos relacionados. 5. Se han elaborado barras de frecuencia para interpretar los resultados de las variables dependientes incluyendo las variaciones en las actitudes científicas a través de la autoevaluación y la coevaluación.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se observa que los puntajes alcanzados en el rendimiento académico en el primer bimestre son altamente significativos (p<0,001) en el grupo experimental con respecto al grupo de control. (Figura 1)

 

Se observa un incremento de los promedios de las habilidades científicas y aprendizaje cognitivo en el grupo experimental entre el primer y segundo bimestre; estas diferencias han sido estadísticamente significativas (p<0,05). Con respecto al rendimiento académico las diferencias han sido altamente significativas(p<0,001) (Figura 2).

 

Comparando las actitudes científicas en el grupo experimental en el primer y segundo bimestre se observó un incremento de los promedios en las disposiciones emprendedora, cooperativa y responsabilidad reflejado en el puntaje total del segundo bimestre, éstas diferencias estadísticas son altamente significativas (p<0,001). Comparando estos resultados en forma cualitativa se confirma dicha variación en los porcentajes entre el primer y segundo bimestre donde se observa que todo el grupo logró dichas actitudes (Figuras 3, 4, 5 y 6).

 

 

 

 

Comparando la autoevaluación en la responsabilidad y disposición cooperativa en el grupo experimental se observa un incremento en los promedios del segundo bimestre con respecto al primero, siendo estas diferencias estadísticas altamente significativas (p<0,001).

Comparando la evaluación en disposición emprendedora, cooperativa y responsabilidad en el grupo experimental, se observa un incremento en los promedios del segundo bimestre con respecto al primero, siendo éstas diferencias estadísticas altamente significativas (p<0,001) (Figura 7).

 

A través del programa de intervención basado en la aplicación de proyectos de química se ha observado en los promedios del grupo experimental una mejora altamente significativa de los aprendizajes de habilidades científicas con respecto al grupo control y en la etapa de seguimiento un incremento significativo de los aprendizajes en el grupo experimental. Estos resultados se explican en la evidencia de una mayor interacción personal y grupal con los materiales de laboratorio: instrumentos, reactivos químicos y equipos entre otros, en el contexto de un ambiente favorable de aprendizaje como el laboratorio, aula, su domicilio y otros ambientes de experimentación, que han permitido consolidar los aprendizajes esperados.

Debemos indicar que en el primer periodo se han desarrollado fundamentalmente habilidades científicas de procesos básicos de la metodología científica, y gradualmente en el segundo bimestre los alumnos desarrollaron con mayor énfasis habilidades de procesos integrados de la metodología científica, lo que ha influido en el involucramiento gradual de los alumnos en las tareas asumidas durante el desarrollo de las actividades en la fase experimental en el contexto del proyecto de química.

En consecuencia, los alumnos con el acompañamiento del profesor en un ambiente de libertad y autonomía gradual logran desarrollar habilidades científicas a través de la ejecución de actividades experimentales de nivel investigativo, comprendidas en el proyecto; asimismo se ha desencadenado el conflicto cognitivo lográndose de este modo que los alumnos se involucren en la actividad, con el fin de encontrar respuesta al problema planteado, haciendo uso de procesos de la metodología científica o procesos de la ciencia establecidas por la American Association for the Advancement of Science (AASS), señalada en el Manual de la UNESCO8 cuyos procesos básicos (observando, midiendo, clasificando, infiriendo, comunicando y prediciendo) y procesos integrados (definiendo operacionalmente, formulando y contrastando hipótesis, interpretando datos, controlando variables y experimentando) constituyen para efectos de este trabajo las dimensiones de la variable habilidades científicas.

El procesamiento de la información de estos aprendizajes se produce en la estructura cognitiva y es coherente con la concepción del enfoque cognitivo. Por ello la evaluación asumida en la intervención ha sido cualitativa, cuantitativa y procesal con la finalidad de realizar el seguimiento del alumno a través de fichas de observación, entrevistas y pruebas de evaluación escrita e informar a los alumnos sobre sus avances, logros y dificultades.

Respecto al logro de aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos se observó un incremento relativo en el grupo experimental, siendo estadísticamente no significativo respecto al grupo control. Sin embargo, en la etapa de seguimiento (segundo bimestre) hay un incremento significativo en el grupo experimental. Estos resultados explican que el aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos requiere un tiempo prolongado para consolidar los aprendizajes esperados de manera integral a través del seguimiento del progreso del alumno aplicando una evaluación procesal y diferenciada, logro que se evidencia en el segundo bimestre.

Con respecto al rendimiento académico, observamos un incremento significativo de los promedios del grupo experimental en relación al grupo control; esto se explica en la consolidación del promedio de dos variables: aprendizaje de habilidades científicas y aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos.

En consecuencia, el rendimiento académico consolida los aprendizajes logrados de las habilidades científicas asociadas al aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos en química. El mejoramiento en el logro de aprendizaje de habilidades científica y aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos ha implicado en consecuencia un mejoramiento del rendimiento académico.

Se trabajó fundamentalmente con productos naturales asociado a la valoración del medio ambiente, la utilización racional y desarrollo de conductas saludables a través del uso de colorantes naturales como alternativa de los artificiales.

Para la valoración de las actitudes científicas se han empleado instrumentos de evaluación cualitativa, lista de cotejo, registro anecdótico, fichas de autoevaluación y coevaluación. Así mismo, el trabajo por proyectos en química constituye una estrategia de enseñanza y aprendizaje, una propuesta innovadora al alcance del profesor y del alumno.

CONCLUSIONES

La aplicación de proyectos en química eleva el aprendizaje de habilidades científicas siendo el incremento altamente significativo en el grupo experimental con respecto al grupo control; ha influido en la mejora de habilidades científicas en los estudiantes de manera gradual desde los procesos básicos de investigación científica: observación, clasificación, medición, comunicación, predicción e inferencia, hasta los procesos integrados de la ciencia.

Los logros de aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos mediante la aplicación de proyectos en química no han sido significativas; sin embargo, se observa un incremento relativo. Estas diferencias mínimas se atribuye a que en el aprendizaje cognitivo a través de la fijación de conceptos requiere de un mayor tiempo para asimilar, consolidar y fijar en la estructura cognitiva los aprendizajes planteados.

El rendimiento académico de los estudiantes en el grupo experimental se ha elevado y es altamente significativo.

En el grupo experimental se ha encontrado una mejora altamente significativa en las actitudes científicas a nivel de disposición emprendedora, cooperativa y de responsabilidad.

AGRADECIMIENTOS

A la señora directora Hilda Matienzo y señora Guisela Ruiz Pahuacho, profesora del tercer grado de secundaria del área Ciencia Tecnología y Ambiente del colegio Felipe Santiago Estenós de Chaclacayo UGEL 06 Vitarte, por todas las facilidades brindadas para el desarrollo de este proyecto de investigación.

A mis maestros del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias y Filosofía de la Universidad Peruana Cayetano Heredia, mi profundo agradecimiento por sus enseñanzas y amistad.

Con profunda gratitud a mi alma máter Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle, institución donde inicié mi formación, por brindarme la oportunidad de desarrollarme profesionalmente.

A mis alumnos de la práctica profesional de la Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle, Facultad de Ciencias Promoción 2001 II de la especialidad de Química, mi agradecimiento por su valiosa colaboración en compartir esta grata experiencia en el aula y laboratorio.

 

REFERENCIAS

1. Pozo, J., “ Teorías Cognitivas del Aprendizaje”. Quinta edición, Editorial MORATA S.L, España, 1997, 176 - 215  

2. Domínguez, A., “Aprendizaje por Proyectos”. Editorial CEPAP, Venezuela, 2000, 34 65.  

3. Bernard, A. “Modelo Cognitivo de Evaluación Pedagógica y Escala de Estrategias de aprendizaje contextualizado”. Editorial NARCEA S.A, España, 2000, 40-54, 64-67.  

4. Pedrinaci, E., Sanmarti, N.,”Las Actitudes en el Aula de Ciencias”. Editorial GRAO, España, 1999, 94 98.  

5. Diaz, A., “Estrategías Docentes para un Aprendizaje Significativo”. Primera Edición, Editorial Mc GRAW HILL INTERAMERICANA S.A, México, 1998, 25 30, 32-120.  

6. Fernández, S., “Evaluación del Rendimiento, Evaluación del Aprendizaje”. Editorial AKAL, España, 2002, 46 78.  

7. Coll, S., “Aprendizaje Escolar y Construcción del Conocimiento”. Cuarta edición, Editorial PAIDOS, Argentina, 1996, 78-86.  

8. Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, “Manual de la UNESCO para Profesores de Ciencias”. Primera edición, Editorial de la UNESCO, Francia, 1981, 117 - 156.