Texto del proyecto que fuera financiado en 2011 por la Comisión

Descripción de la propuesta “La química te alimenta”
Introducción
Diversas experiencias educacionales han mostrado una mayor recepción a las ideas
relacionadas con la ciencia por parte de los niños, en comparación con adolescentes y
adultos. Este hecho y la gran curiosidad que muestran los escolares son factores a tener en
cuenta durante el proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias en el aula escolar. Sin
embargo, la metodología expositiva para las disciplinas científicas muchas veces no logra
una interacción efectiva con los niños que despierte en éstos el interés y desarrolle su
enorme potencialidad de aprendizaje. La química es una ciencia idónea para aplicar una
enseñanza activa que tenga en cuenta los conocimientos previos de los alumnos para lograr
un aprendizaje significativo, dando respuesta a fenómenos de la vida cotidiana.
Un hombre con lentes, túnica blanca, pelo alocado y actitud obsesiva, que trabaja en un
laboratorio y se dedica a la química es la imagen que habitualmente tienen los niños de los
científicos. La química y los “productos químicos” se asocian con la contaminación, la
producción de enfermedades, el deterioro ambiental, las alergias, etc. Avisos y leyendas
tales como “Producto Natural: NO contiene ingredientes QUÍMICOS”, “Sin sustancias
químicas agregadas”, o “Producto natural: 0% químico” son cada vez más frecuentes en
todo tipo de producto ya sea alimenticio, cosmético, de limpieza, etc. La distinción errónea
entre lo “natural” y lo “químico”, como si los productos naturales no fueran productos
químicos, es también un preconcepto muy arraigado en la población.
Química d+ es un programa de actividades que desarrollan los docentes de la Facultad de
Química que presentan esta propuesta, desde el año 2007. Este programa está dirigido a
niños en edad escolar y a maestros de enseñanza primaria y tiene como objetivo general
mostrar, a partir de la propia experiencia de los niños, cómo la química está presente en la
vida cotidiana, cómo influye en ella y cómo la ciencia contribuye a mejorar la calidad de
vida de todos. Se trata de mostrar la otra cara de esta ciencia, la que no se encuentra
habitualmente tan visible. La participación activa de los niños en actividades
experimentales concretas es uno de los puntales del programa, logrando de esta forma
insertar al niño efectivamente en el proceso de generación del conocimiento científico.
Además, el empleo de modelos divertidos para explicar los fenómenos observados es muy
frecuente y presenta una enorme receptividad por parte de los escolares. Es así que se
ofrecen un conjunto de actividades altamente interactivas para grupos de escolares y
maestros, las que se realizan en un laboratorio de la Facultad de Química en dos horarios
semanales. En el año 2009, se llevó también esta experiencia al interior del país, en el
marco del proyecto financiado por la ANII “Química d+: llevando la ciencia a la sociedad”
[1], dirigido por dos docentes universitarios miembros de esta propuesta. Asimismo, los
docentes proponentes realizaron en 2010 otra propuesta de trabajo para escolares y
maestros en el marco del proyecto financiado por CSIC como proyecto de apoyo al Plan
Ceibal “Cuidemos las aguas naturales del Uruguay: un niño, un investigador” [2].
Finalmente, el equipo de química d+ ha desarrollado una gran cantidad de actividades en
diferentes muestras, ferias, etc., tanto en Montevideo como en el interior del país. Ha
contado con el apoyo institucional de la Facultad de Química, del PEDECIBA Química y
fue declarado de interés cultural por el Ministerio de Educación y Cultura.
En esta instancia se incorporan al equipo existente docentes de Enseñanza Primaria con
quienes hemos establecido una estrecha colaboración desde hace un tiempo. Ellos serán los
encargados de validar y adaptar las experiencias desde el punto de vista didáctico y
pedagógico de manera de obtener un conjunto de actividades para niños cada vez mejor.
Resultan de enorme importancia en este contexto interdisciplinario la unificación de los
conceptos y metodologías y la transferencia biunívoca de conocimientos tendientes al
desarrollo integral del alumno.
En esta propuesta, basados en la presentación “La química te alimenta” que química d+
viene desarrollando con escolares de 4º año, este grupo interdisciplinario ha rediseñado y
ampliado la actividad de manera de transformarla en una propuesta que sirva de proyecto
científico para ser trabajado por todos los maestros durante el año lectivo, para la
construcción de conocimiento científico en el aula. En la misma se ofrecen experimentos a
ser realizados por los niños dentro de la temática de los alimentos y la digestión, incluyendo
el reconocimiento de los principales grupos de alimentos, los procesos relacionados con la
digestión, el empleo de modelos como recursos didácticos, etc. Se trata de una actividad
experimental que se enmarca directamente en el programa escolar para 4º año [3]. La
propuesta completa trasciende a los maestros que participen en relación directa a nuestro
equipo, ya que se prevé la generación de un material de comunicación libre para ser usado
por los maestros y una aplicación web a ser usada por los niños con sus XOs.
Objetivos
Objetivos generales
Estimular la cultura científica en los escolares, en particular en aspectos de las disciplinas
química y biología.
Aunar esfuerzos provenientes del ámbito académico y de los centros educativos que
permitan el desarrollo integral del alumno mediante el mejoramiento de los procesos de
enseñanza aprendizaje de las disciplinas científicas.
Objetivos específicos
Apoyar la labor docente en áreas científicas a nivel escolar, en particular en una temática
específica incluida en el programa escolar.
Estimular, mediante la realización de actividades experimentales interactivas, la
comprensión y apropiación de conceptos relacionados con la composición química de los
alimentos y la digestión de los nutrientes desde el punto de vista químico.
Expandir esta experiencia a otros niños y educadores, multiplicando así el alcance de la
misma.
Problema a analizar
La búsqueda de respuestas mediante el método científico surge siempre asociada a algún
problema que se desea resolver. El primer paso es la observación en un sentido amplio que
permita distinguir lo esencial del problema. La búsqueda de información, el planteamiento
de hipótesis que posean argumentos y justificación, el contraste de dichas hipótesis en
busca del saber constituyen pilares fundamentales del aprendizaje directo en ciencia.
Experimentar implica que el niño pueda diseñar, elegir y conceptualizar el problema. La
secuencia experimental debe ser exploratoria y demostrativa de las ideas previas del
alumno. El aprendizaje surgirá así naturalmente.
Mediante esta metodología general, se propone trabajar, dentro del eje temático de los seres
vivos, en el tema de cuarto año que incluye al aparato digestivo y al fenómeno de la
digestión. El abordaje se realizará desde un punto de vista que involucre los aspectos
básicos de las transformaciones químicas que sufren los nutrientes a lo largo del tracto
gastrointestinal hasta su absorción a nivel intestinal. Las preguntas a responder serán por
ejemplo: ¿Qué nutrientes hay en los alimentos? ¿Cómo puedo saber qué nutrientes contiene
un determinado alimento? ¿Cómo se transforma cada nutriente antes de ser absorbido a
nivel intestinal? ¿Es necesaria esa transformación química? Las disciplinas directamente
involucradas serán la química y la biología. Así, se propone interrelacionar esta temática
con los conceptos de las transformaciones de la materia y de la energía necesaria para la
vida. La estrategia involucrará por parte de los niños una primera etapa de búsqueda de
información y generación de las preguntas a responder. Posteriormente realizarán los
experimentos en forma directa, observando, interpretando y creciendo en el conocimiento.
El empleo de modelos como recursos didácticos se espera que contribuya a la
conceptualización de los fenómenos involucrados. Por ejemplo, se empleará un modelo de
intestino construido con un tubo de polifón perforado, con el cual se muestra cómo las
pequeñas moléculas de los mono y disacáridos (construidas en cartulina) pueden pasar por
los sitios de absorción del intestino hacia el torrente sanguíneo, pero una macromolécula
mucho más grande como el almidón no podría ser absorbida a ese nivel. El papel de la
amilasa, enzima presente en la saliva, que corta el almidón en azúcares más pequeños se
mostrará cortando trozos de la molécula de almidón para generar los azúcares más sencillos
[4]. Este enfoque experimental e interactivo propenderá a que los niños construyan su
propio aprendizaje con la ayuda de sus maestros, profundizando en las ideas que se tratarán
en el aula.
Diseño y planificación de actividades
Todos los integrantes del equipo interdisciplinario (los 4 miembros proponentes así como
los colaboradores honorarios) participarán en todas las etapas del proceso.
Primera etapa: Diseño y planificación
La etapa de planificación y armado de los materiales se realizará durante el mes de
setiembre. El equipo interdisciplinario será el encargado de ajustar los detalles prácticos, así
como de profundizar en la adaptación pedagógica adecuada de los experimentos a los
alumnos de cuarto año. Si bien esta actividad se ha venido desarrollando desde hace unos
años por el equipo universitario, la presencia de dos educadores en el equipo aportará
valiosos insumos para optimizar la transposición didáctica de las ideas a trabajar. Ya se ha
avanzado en este sentido, ya que tanto el problema a analizar como la selección de buena
parte de las actividades experimentales han sido definidos. Se continuará esta forma de
trabajo, ya de manera más concreta, al tiempo que se seleccionarán los materiales e
instrumental necesario, se prepararán los protocolos específicos de trabajo para la etapa con
los maestros y se armarán los kits de trabajo.
Segunda etapa: Puesta en marcha
Con los maestros
Previo al encuentro con los maestros se contactará con ellos por vía electrónica para
brindarles información acerca de las actividades experimentales a realizar y transmitirles la
idea general de la propuesta. Esto permitirá que los participantes planifiquen su
participación en forma más activa, buscando información, elaborando preguntas y
propuestas para ser discutidas por el colectivo el día del encuentro.
Se realizará un encuentro de una jornada extensa (a coordinar durante el mes de octubre)
donde luego de una exposición por parte del grupo de la idea general de la actividad, se
procederá a la realización y discusión conjunta de las propuestas experimentales
planificadas, proyectando la adaptación a las realidades de cada maestro participante.
A continuación se enumeran los experimentos específicos que se han proyectado. Se puede
ver un mayor detalle de las técnicas que se emplearán en [4]:
1) Ensayos de reconocimiento de los grupos de nutrientes principales: glúcidos
(polisacáridos, monosacáridos), proteínas, lípidos.
2) Experimento que explora la utilidad de la masticación de los alimentos.
3) Experimento de transformación química de los polisacáridos en azúcares más
sencillos mediante la amilasa presente en la saliva de los niños (en esta etapa, de los
maestros).
4) Modelo experimental para simular el proceso de absorción intestinal. Se empleará el
modelo intestinal de polifón y los modelos moleculares de cartulina. Asimismo se
trabajará el proceso de filtración por papel como símil de la absorción intestinal. Se
observará que los azúcares sencillos pasan por el filtro, mientras que los
polisacáridos no.
5) Experimentos que muestran los procesos de desnaturalización de las proteínas
mediante calentamiento o cambios de pH. Discusión de conceptos de acidez
estomacal, cambios de pH y relación con la desnaturalización proteica.
Experimentos demostrativos de estos conceptos.
6) Los lípidos y la formación de emulsiones en el proceso de absorción. Modelo de
sales biliares. Experimento de formación de una emulsión.
Los materiales a emplear incluirán material común de laboratorio que pueda ser sustituido
fácilmente por materiales domésticos de manera que esta actividad sea realmente aplicable
a más largo plazo, por ejemplo vasos y otros recipientes, embudos, goteros, papel de filtro
común (puede ser sustituido por filtro de café). Los reactivos que se utilizarán también son
de fácil acceso para los maestros: almidón de maíz, diferentes azúcares, variedad de
alimentos, y algunos reactivos que pueden conseguirse fácilmente: soda cáustica, ácido
clorhídrico, solución de iodo medicinal, sulfato de cobre, indicador casero de pH (repollo
rojo), etc.
A medida que se vaya avanzando en las experiencias prácticas, se promoverá el análisis
crítico, mediante trabajo en grupos en modalidad tipo taller. Se discutirán así en conjunto
las actividades y las posibles dificultades que se hayan encontrado y teniendo en cuenta las
sugerencias que vayan surgiendo. Al final de la jornada se hará una puesta en común de lo
trabajado en un ámbito de discusión crítica conjunta. Se elaborará en ese momento un
borrador que contenga todos los insumos vertidos por los distintos participantes. Esto
generará una base de trabajo futuro para la divulgación de lo realizado. Se realizará
asimismo una evaluación final individual escrita de la actividad en general.
Con los niños
El trabajo con los alumnos se comenzará posteriormente al encuentro con los maestros a
fines de octubre o principios de noviembre de acuerdo a los requerimientos de los
participantes. A partir de los resultados de la evaluación y los aspectos aprendidos durante
la discusión conjunta con el colectivo de los maestros participantes, se ajustarán las
experiencias para ser realizadas con los niños. Se pondrán entonces en marcha las
actividades, pensadas como proyectos de aula en las clases de los maestros que participaron
de la etapa anterior, las que serán dirigidas en conjunto por los maestros y los miembros del
equipo proponente. Se evaluará también esta etapa del proceso, teniendo en cuenta las
impresiones recabadas de todos los participantes (miembros interdisciplinarios del grupo,
maestros del grupo escolar, niños).
Tercera etapa: Evaluación y comunicación
Para la tercera etapa de elaboración del material de comunicación se emplearán como punto
de partida las diferentes instancias de evaluación del proceso en sus diferentes etapas. Se
redactará así un informe sobre la actividad realizada que será divulgado en la red. Este
trabajo incluirá una guía que permita reproducir la experiencia y por lo tanto se espera que
constituya un insumo para otros educadores. Pondremos también a disposición de los
potenciales usuarios un sitio para preguntas, comentarios, sugerencias, etc..
Por otra parte, nuestro grupo presenta experiencia en el diseño de aplicaciones web para ser
usadas en las XOs [2], además de contar en el equipo con una maestra que se encuentra
trabajando actualmente en el Plan Ceibal. Se proyecta generar una aplicación interactiva
para los niños que les permita realizar actividades previas y posteriores a estos
experimentos en las XOs. La actividad previa puede incluir por ejemplo información
amigable sobre los nutrientes y sobre los ensayos a realizar, la demostración de los
experimentos y algunas actividades interactivas que permitan aprovechar de la mejor
manera los experimentos que realizarán con sus maestros. Como actividad posterior, se
puede incluir la elaboración de un informe acerca de lo realizado que ayude a madurar los
conocimientos adquiridos. Se considera que este material electrónico será una ayuda
importante para los maestros que a más largo plazo realicen estas actividades en sus aulas.
Bibliografía*
[1] Informe final de ejecución “Química d+: llevando la ciencia a la sociedad” financiado
por la ANII, un año de duración, dirigido por Marcelo Queirolo y Julia Torres
[2] Informe final de ejecución “Cuidemos las aguas naturales del Uruguay: un niño, un
investigador”, un año de duración, dirigido por Julia Torres
[3] http://www.cep.edu.uy/archivos/programaescolar/Programa_Escolar.pdf
[4] "Diez experimentos sobre la química de los alimentos y la digestión: una actividad
interactiva para niños de diez años", L. Otero, J. Torres, ALDEQ XXIII, 168 (2008)