Monografias | Una forma de enseñar una Química Inorgánica menos descriptiva

ÍNDICE
· Resumen
· Introducción
· Desarrollo
· Conclusiones
· Bibliografía.
RESUMEN
En este artículo se explica el fundamento de un modelo didáctico para el estudio de la Química Inorgánica con un enfoque menos descriptivo y memorístico. Las ideas para elaborar la propuesta tienen su origen, a partir de la determinación de las tendencias históricas de la enseñanza de esta disciplina en diferentes universidades nacionales cubanas e internacionales, (Pérez Matos, R 2000) así como, los resultados de un diagnóstico que demuestran, las insuficiencias que presentan los estudiantes en la aplicación de sus conocimientos en su actividad docente y profesional en las escuelas cubanas.
DESARROLLO
Los didactas de la Química se esfuerzan por resolver las dificultades que plantea el estudio del aspecto estructural de la reacción química y de su método de investigación; pero todavía no se puede asegurar que el propósito haya sido cumplido.
Lo cierto es que todavía se sigue enseñando en muchos casos, una Química más descriptiva que razonada siendo una de las causas, el no sistematizar determinados aspectos estructurales de los cuales se derivan la mayoría de las propiedades y en correspondencia las aplicaciones que tienen millones de compuestos químicos que hoy existen. 

Un caso particular, de lo anteriormente expresado, está relacionado con los contenidos que corresponden a la disciplina Química Inorgánica que se imparte en la carrera Licenciatura en Educación para formar un profesor para la Secundaria Básica y para el preuniversitario. Esta disciplina desde su inclusión en los planes de estudio de la carrera, en los Institutos Superiores Pedagógicos, ha mantenido la misma forma de abordar sus conocimientos, es decir por grupos de elementos de la Tabla Periódica, exponiendo una serie de hechos aislados a un nivel muy descriptivo que ha atentado, en cierta medida, contra la formación de un profesional más pleno, mejor preparado, con un mejor desarrollo de su pensamiento lógico y por qué no decir de su pensamiento científico-creador.
A partir de estas insuficiencias se propone un modelo didáctico para la estructuración del contenido de esta disciplina con un enfoque distinto al tradicional- 
El modelo que se propone se apoya en uno de los tipos de enfoque sistémico, el estructural-funcional descrito por Reshetova, Z.A. 
Según esta concepción, todo sistema posee una parte estática (estructural), que en esta disciplina se consideró que debe ser la estructura de la sustancia y otra dinámica (funcional) que en este caso es la reacción química.

Partiendo de un razonamiento lógico se puede concluir diciendo, que si se domina cabalmente la parte estática del sistema (la estructura de la sustancia), se está en condiciones de conocer, comprender y hasta predecir el funcionamiento del mismo, es decir la "conducta" de éste (la reacción química) y viceversa, o sea que una "conducta" determinada (esto es, un comportamiento químico dado) permitirá deducir ante que tipo de sustancia, estructuralmente, se está. 
El objetivo es lograr que el estudiante domine primeramente la parte estructural de las sustancias (simples o compuestas) y luego explique o prediga propiedades que se derivan de dichas estructuras, así como las aplicaciones relacionadas con ellas, o viceversa. 
El modelo que se propone evidencia las regularidades que se dan entre el estudio de las sustancias desde el punto de vista "estático" y el estudio de ellas desde el punto de vista “dinámico “ , a saber:
-Las propiedades físicas y químicas de las sustancias inorgánicas dependen de su estructura.
-Las aplicaciones de las sustancias inorgánicas dependen de sus 
propiedades físicas y químicas y por ende de su estructura.
-El establecimiento de la relación estructura-propiedades- aplicaciones, constituye la base teórica y metodológica para el estudio de las sustancias simples y compuestas desde el punto de vista "estático" y dinámico.
Estas regularidades didácticas que aporta el siguiente modelo, constituyen la base para fundamentar el diseño de la disciplina y en especial la estructuración de los temas.
Desde el punto de vista didáctico el modelo es novedoso, en tanto y cuanto rompe con un modelo de enseñanza tradicionalmente utilizado en el estudio de la Química Inorgánica descriptiva, donde la concepción siempre ha sido por grupos de elementos de la tabla periódica.
Las ventajas del modelo didáctico que se propone, radican en:
-Se rompe con el enciclopedismo y la enseñanza memorística del estudio de las sustancias y sus propiedades.
- Se contribuye con el desarrollo del pensamiento lógico y dialéctico con vista a formar una concepción científica del mundo a partir de la relación causa-efecto.
- Se propicia la vinculación directa de la Química a la vida, fundamentalmente en la explicación, argumentación, predicción y utilización de las sustancias en diferentes esferas.
- Permite la sistematización e integración de conocimientos que aparecen aislados o fraccionados en los programas vigentes.
Esta concepción en el estudio de la Química Inorgánica puede contribuir al cumplimiento de los objetivos formativos en cualquiera de las formas de estructuración de estos contenidos: área, módulo, disciplina y asignatura. 
A continuación se presenta el modelo propuesto: 


Este modelo se construye a partir de las dos regularidades que con carácter de ley se proponen:
La regularidad más general que está presente en los dos niveles que se definen: estructural “estático”y funcional dinámico, es la relación que se establece entre la estructura, las propiedades y las aplicaciones que dependen de éstas. De esta relación general, se derivan dos particulares: 

-La primera, la relación estructura- propiedades físicas- aplicaciones que dependen de ellas, resaltando la parte estructural de las sustancias en este caso, de la cual dependerán tanto las propiedades físicas como las químicas. 
Partiendo de la importancia que tiene el concepto de estructura y todos los conocimientos relacionados con este, para comprender de forma científica la enseñanza de la Química y poder formar un cuadro químico del mundo en los estudiantes más acabado, se hace necesario que se aborde primeramente la parte estructural del sistema, lo que implica estudiar las propiedades de las sustancias que se relacionan en la parte superior del modelo, con sus aspectos estructurales y las aplicaciones que dependen de ellas desde un punto de vista “estático", es decir sin manifestar reacción química. 
En esta parte se abordarán dos niveles estructurales: el nivel atómico y el nivel intermolecular. 

-La segunda, relación particular que se deriva de la general, es la relación estructura- propiedades químicas- aplicaciones que depende de éstas, destacándose las propiedades químicas, las cuales dependen de la estructura de la sustancia, aspecto este que se abordó anteriormente. En este caso se estudia fundamentalmente la " dinámica " del sistema. 
Como se refleja en el modelo, para el estudio de los diferentes grupos de sustancias, se propone comenzar con los no metales, debido a que, por un lado los estudiantes reciben ciertos conocimientos relacionados con este tipo de sustancia, en la enseñanza precedente y por otro lado, que es lo fundamental, en las sustancias no metálicas, generalmente, al menos debe de existir una interacción entre los átomos que la forman, producto a un compartimiento de un par de electrones entre dos núcleos, lo cual puede explicarse con relativa facilidad, aplicando determinadas teorías del enlace químico, lo que permitirá comprender mejor al estudiante la esencia de las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en determinadas sustancias, que es la base para poder explicar las propiedades que manifiestan las mismas, no ocurriendo así en los metales, razón por la cual se estudiarán a continuación de los no metales.
Luego de haber abordado los no metales y los metales, desde el punto de vista estructural, se procederá al estudio de sus propiedades químicas. En este caso se abordarán las reacciones de combinación, que es el tipo de reacción que manifiestan estas sustancias. Aquí se hará énfasis en los aspectos estructurales, termodinámicos y cinéticos que puedan caracterizar este tipo de combinación química. Además, conjuntamente con las reacciones que manifiestan estas sustancias simples, se abordarán los métodos de obtención de las mismas. 
Siguiendo la secuencia del modelo, a continuación se estudiarán las sustancias binarias, que son el resultado de la combinación de dos sustancias simples: metal + no metal o no metal + no metal.

A continuación se estudiarán las sustancias ternarias que son el resultado de la combinación de dos sustancias binarias, un metal + una sustancia binaria o un no metal + una sustancia binaria.
Este modelo debe permitir que el estudiante tenga que sistematizar e integrar los conocimientos aprendidos, para poder estudiar un nuevo tipo de compuesto, ya que este último será el resultado de la combinación de otros estudiados anteriormente. 
Después de haber estudiado las sustancias binarias y ternarias, desde un punto de vista estructural, corresponde abordar las transformaciones que experimentan las mismas, es decir las reacciones que le son características. Estos tipos de sustancias manifiestan reacciones de combinación, descomposición, desplazamiento e intercambio. Aquí se sistematiza un tipo de reacción estudiada anteriormente, nos referimos a la reacción de combinación. 
Claro está es el mismo tipo de reacción pero con sustancias más complejas en su composición. Además, al igual que en el caso anterior, se estudia en este momento los métodos de obtención de estas sustancias.

Finalmente se abordan los compuestos de coordinación o compuestos complejos, que como su nombre lo indica son sustancias con un grado mayor de complejidad en su composición y estructura. Estos complejos pueden obtenerse, entre otras combinaciones, como resultado de:
- La combinación de un metal con una sustancia binaria.
-Dos sustancias binarias (incluye la hidrólisis de sales con formación de acuocomplejos).
-Dos sustancias ternarias.
-No metal con sustancias binarias.
-Metal con sustancias ternarias.
Como se observa, para estudiar estos compuestos, es necesario haber transitado por el estudio de las otras sustancias anteriormente abordadas, lo que da la medida de como se debe ir integrando y sistematizando el contenido, para que puedan ser estudiados los mismos. Además, esto debe permitir que el estudiante establezca puentes cognitivos entre lo aprendido y el nuevo contenido que va a aprender. Todo esto debe propiciar un aprendizaje significativo en ellos y da menos posibilidad a la existencia de " islotes de conocimientos", es decir, conocimientos que se trataron una vez y nunca más se estudiaron.

Por último, ya en este momento, el estudiante estará en condiciones para poder comprender las reacciones que experimentan los compuestos de coordinación. Aquí se sistematizarán tipos de reacciones estudiadas anteriormente y además se abordarán otras que no clasifican entre las observadas en otras clases de sustancias. 

CONCLUSIONES
El modelo que se propone constituye una forma novedosa para la enseñanza de la Química Inorgánica, rompiendo con la forma tradicional de abordar los conocimientos que se ha mantenido hasta nuestros días.
Esta nueva concepción, debe propiciar un aprendizaje menos memorístico de esta disciplina, a partir de su lógica interna.

BIBLIOGRAFIA
-Ajmetov, N.S. Química General e Inorgánica. Izdatelvstvo Visada Schkola. Moscú. 1981 (en ruso). 
-Basolo, F. Systematic inorganic reaction chemistry. Journal of Chemical Education. Volume 57. Number 11. November 1980. p 761- 762. 
-Basolo, F and Parry, R. An approach to teaching systematic Inorganic Reaction Chemistry in beginning chemistry courses. Journal of Chemical Education. Volume 57. Number 11. November 1980. p 772-777. 
-Blanco, J. y Pereira, J. Química Inorgánica 1. Tomo I y II. ENSPES. Ciudad de la Habana. 1982. 
-Canham, G.R. Descriptive inorganic chemistry. W.H Freeman and company. New York. 1996. 
-Cartmell, E. y Fowles, G. Valencia y Estructura Molecular. Editorial Reverté, S.A. Barcelona. 1975. 
- Cotton, A y Wilkinson, G. Química Inorgánica Avanzada. Editorial Limusa. México. 1974.
- Cotton, A y Wilkinson, G..Química Inorgánica Avanzada. Editorial Limusa, S.A. Noriega Editores. Cuarta edición. México. 1993. 
-Estrada, F. Modelación de la relación causal estructura- propiedades-aplicaciones de las sustancias en Secundaria Básica. Trabajo presentado en el III Congreso Internacional de la Sociedad Cubana de Química. Capitolio de La Habana. Diciembre 1-4 de 1998. 
-Ferro, V.R y González-Jonte, R.H. Una reflexión curricular sobre la enseñanza de la estructura de la sustancia en la formación de profesores de Química. Revista Enseñanza de las Ciencias. Volumen 13. Número 3. 1995. p 371-377. 
- Ferro, V.R y González-Jonte, R.H.. La formación de un cuadro químico del mundo en los estudiantes como modelo para la sistematización de los contenidos químicos. Studia Chemica. Sección Didáctica. Volumen 17. 1992. p 127-136. 
-Gillespie, R. Provocative opinion: The changing roles of Descriptive Chemistry: Integrating reactions and properties with theories and principles of Inorganic and Organic Chemistry. Journal of Chemical Education. Volume 71. Number 6. June 1994. p 665. 
-González, M y otros. Trabajo cooperativo en el aprendizaje de la Química Inorgánica. Trabajo presentado en el III Congreso Internacional de la Sociedad Cubana de Química. Capitolio de La Habana. Diciembre 1-4 de 1998. 
-Haworth, D. Descriptive Inorganic Chemistry. Journal of Chemical Education. Volume 73. Number 8. August 1996. p A 174. 
-Hudson, M. Why should we teach descriptive chemistry. Journal of Chemical Education. Volume 57. Number 11. November 1980. p 770- 772. 
-Huheey, J.E. Química Inorgánica : Principios de estructura y reactividad. Segunda edición. Harla. Harper and Row Latinoamericana. México. 1981. 
-Hutchinson, E. Química, los elementos y sus reacciones. Editorial Reverté S.A. Barcelona, Buenos Aires, México. 1960. 
-Johnson R.C. Introductory descriptive chemistry. W. A. Benjamin, inc, New York, Amsterdam. 1966. 
-Kelter, P. Razones por las que la enseñanza de las ciencias debe cambiar. Revista Educación Química de la UNAM. Volumen 3. Número 2. Abril-Junio. 1992. p 129-130. 
-Pérez Matos, R. y Novoa Castiel, A. Predicción de estructuras moleculares. Material docente. Editado en el ISP "Frank País García". Santiago de Cuba. 1996. 
-Pérez Matos, R. Diseño de la disciplina Química Inorgánica para las Universidades Pedagógicas Cubanas. Tesis en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Pedagógicas. Santiago de Cuba. 2000
- Pérez Matos, R. Tendencias históricas de la enseñanza de la disciplina Química Inorgánica en los Institutos Superiores Pedagógicos. Revista Cátedra. No 2 (en soporte magnético). CEES "Manuel F. Gran.". Universidad de Oriente. 1996. 
- Ponjuan, A y otros. Química Inorgánica. Tomo I y II. Editorial Pueblo y Educación. La Habana. 1979. 
-Purcell, K.F y Kotz, J.C. Química Inorgánica. Tomo I y II. Editorial Reverté S.A. Barcelona, Buenos Aires, Caracas, México, Río de Janeiro. 1979. 
-Remy, H. Treatise on Inorganic Chemistry. Elsevier publishing company. Amsterdam, Houston, London, New York. 1956.
-Reshetova, Z.A y otros. Análisis sistémico aplicado a la Educación Superior. Selección de textos. Universidad Central de Las Villas. 1988. 
-Sanderson, R.T. Inorganic chemistry. Reinhold publishing corporation. New York. 1979. 
-Sanderson, R.T. Principles of chemical reaction. Journal of Chemical Education. Volume 41. Number 1. January. 1964. p 13-22.
-Sienko, M.J. The ACS inorganic exam and its influence (?) on the inorganic curriculum. Journal of Chemical Education. Volume 57. Number 11. November 1980. p 765-766. 
Autores: 
Dr C. Roger W. Pérez Matos
Ms.C. Dayma Rosa Guerra Harriete
Lic. Lizet García Corona
Prof. María Concepción Hernández Roger

CENTRO: Universidad Pedagógica de Santiago de Cuba
FECHA: ENERO 2006

CONTACTAR: Lic. LIZET GARCÍA CORONA lizet@ispgt.rimed.cu

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