Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la
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Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Nohora Marlen Arias Vargas Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Bogotá D.C., Colombia 2012 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Nohora Marlen Arias Vargas Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de: Magister en Enseñanza de las ciencias Exactas y Naturales Directora: Ph.D., Dr.Sc.,M.Sc., Química, Liliam Alexandra Palomeque Forero Línea de Investigación: Motivación en la Enseñanza de la Química (MEQ) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Bogotá D.C., Colombia 2012 Este trabajo está dedicado a mis dos grandes amores, mi hermosa hija Lucia y a mi incondicional compañero de luchas y sueños, mi esposo Luis, por su confianza en mí, su amor, compañía, solidaridad y su apoyo permanente. A mis padres Nohora y Jaime y mi hermana Catalina por su amor eterno, sus oraciones diarias, sus enseñanzas y consejos. Igualmente a mi suegra Mery por sus ayudas permanentes en nuestro hogar. “La perfección es una pulida colección de errores”. Mario Benedetti. Agradecimientos Sin fin, a mi Directora de Tesis, la Maestra Liliam Alexandra Palomeque quien aposto sin conocerme para hacer viable una idea innovadora en lo académico, lo pedagógico y lo humano. A la Maestra Mary Ruth Conde, quien con su sabio consejo, fue mi luz en el oscuro abismo. A Mónica Ballén, quien con su amistad, su conocimiento, su experiencia, su disponibilidad de tiempo y solidaridad puedo hacer posible este trabajo. A Alex Pérez, por ser el compañero de batallas en esta Maestría, por su constante confianza en mi trabajo, su compañerismo y amistad, que hicieron que no desfalleciera. A Hernán Castillo, por su apoyo incondicional, su tiempo, su sacrificio y amistad transparente. A Angélica Ballén, por haberme brindado su amistad sincera, su tranquilidad y profesionalismo. Y muy especialmente a todos aquellos Estudiantes que hicieron parte de este trabajo, donde mostraron su responsabilidad, su compromiso y sus ganas de aprender. Gracias por enseñarme que la educación es el camino para propiciar la creatividad y reafirmar que ningún día es igual a otro. Resumen y Abstract IX Resumen La aplicación de la estrategia presentada en este trabajo se basa en el Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química orgánica en un curso perteneciente al ciclo tecnológico de Educación Superior, de la Escuela Colombiana de Carreras Industriales- ECCI. Se partió, de una situación real planteada como un juego de rol, que propiciará el desarrollo de competencias propias del perfil profesional y ocupacional del Tecnólogo en Gestión de Procesos Industriales. En esta propuesta se utilizaron, además, elementos del Aprendizaje Basado en Problemas y el Aprendizaje Colaborativo. De manera preliminar se concluye que el uso de la herramienta elevó satisfactoriamente el grado de motivación, participación y aprendizaje disciplinar, ya que los estudiantes se involucraron activamente y se mejoró la relación con el docente y la temática. Palabras clave: Juego de rol, Aprendizaje Basado en Problemas, Aprendizaje colaborativo, Competencias laborales. Abstract The implementation of the strategy presented in this paper is based on the use of a RPG as a motivational tool in teaching organic chemistry in a course belonging to the technological cycle of higher education from the Colombian School of Industrial CareersECCI. It started, in a real situation posed as an RPG, which facilitate the development of professional competences and occupational profile Technologist Process Management. This proposal used also elements of Problem Based Learning and Collaborative Learning. Preliminarily it is concluded that the use of the tool successfully raised the motivation, participation and learning discipline, as students actively engaged and improved the relationship with the teacher and the subject. Keywords: Role play, problem-based learning, collaborative learning, labor skills. Contenido XI Contenido PÁG. 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 1 2. OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 3 2.1 2.2 OBJETIVO GENERAL................................................................................................................................3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..........................................................................................................................3 3. HIPÓTESIS .......................................................................................................................................... 5 4. IDENTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................ 7 5. REVISIÓN DE ANTECEDENTES ........................................................................................................... 11 5.1 ANTECEDENTES DIDÁCTICOS ..................................................................................................................11 5.1.1 Juegos de Rol..............................................................................................................................11 5.1.2 Aprendizaje basado en problemas .............................................................................................13 5.1.3 Aprendizaje colaborativo ...........................................................................................................16 5.2 ASPECTOS DISCIPLINARES......................................................................................................................18 5.2.1 Reseña histórica: antecedentes sobre la destilación..................................................................18 5.2.2 Destilación..................................................................................................................................21 6. METODOLOGÍA ................................................................................................................................ 27 6.1 6.2 7. DESCRIPCIÓN GENERAL .........................................................................................................................27 DESCRIPCIÓN POR ETAPAS .....................................................................................................................28 RESULTADOS Y ANÁLISIS .................................................................................................................. 29 7.1 EVIDENCIAS ........................................................................................................................................29 7.2 ANÁLISIS............................................................................................................................................32 7.2.1 Análisis de la población ..............................................................................................................32 7.3 ETAPA 1. PRESENTACIÓN DE LA PROPUESTA..............................................................................................33 7.3.1 Resultados de la Implementación ..............................................................................................33 7.3.2 Análisis de las evidencias ...........................................................................................................35 7.4 ETAPA 2. ENCUENTROS DE RETROALIMENTACIÓN Y SEGUIMIENTO .................................................................35 7.4.1 Resultados de la implementación ..............................................................................................35 7.4.2 Análisis de las evidencias ...........................................................................................................36 7.5 ETAPA 3. EXPERIMENTACIÓN.................................................................................................................38 7.5.1 Implementación .........................................................................................................................38 7.6 ETAPA 4. PRESENTACIÓN Y SUSTENTACIÓN DE RESULTADOS .........................................................................40 7.7 ETAPA 5. DISCUSIÓN Y EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA ...............................................................................42 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................................... 43 XII BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................... 45 Contenido XIII Lista de figuras PÁG. FIGURA 1: INTERACCIÓN ENTRE LA ENSEÑANZA, LA INVESTIGACIÓN Y LA PRÁCTICA PROFESIONAL ELABORADO POR KJAERSDAM Y ENEMARK, (ARAUJO & SASTRE, 2008) 15 FIGURA 2. LOS ESFUERZOS COOPERATIVOS (JOHNSON Y JOHNSON, 1999). 18 FIGURA 3 APARATO ALEMÁN DE DESTILACIÓN DEL SIGLO XIX (VALIENTE BARDERA, 1996) 19 FIGURA 4. EQUILIBRIO A PRESIÓN CONSTANTE VAPOR-LÍQUIDO. (A): DIAGRAMA TEMPERATURA VS COMPOSICIÓN (X, Y). (B): DIAGRAMA COMPOSICIÓN EN EL VAPOR VS COMPOSICIÓN EN EL LÍQUIDO (TREYBAL, 1981). 22 FIGURA 5. DIAGRAMA DE PRESIÓN DE VAPOR VS COMPOSICIÓN A TEMPERATURA CONSTANTE DE EQUILIBRIO VAPOR-LÍQUIDO (TREYBAL, 1981). 23 FIGURA 6. EQUILIBRIO A PRESIÓN CONSTANTE VAPOR-LÍQUIDO AZEOTRÓPICA. (A): DIAGRAMA TEMPERATURA VS COMPOSICIÓN (X, Y). (B): DIAGRAMA COMPOSICIÓN EN EL VAPOR VS COMPOSICIÓN EN EL LÍQUIDO (TREYBAL, 1981). 25 Contenido XIV Lista de tablas PÁG. TABLA 1: CARACTERIZACIÓN DE LA POBLACIÓN PARTICIPANTE EN EL PROYECTO. .................................. 8 TABLA 2: FORTALEZAS Y DEBILIDADES CARACTERÍSTICAS DEL JUEGO DE ROL ......................................... 11 TABLA 3: VENTAJAS DE LA METODOLOGÍA ABP ....................................................................................... 13 TABLA 4. DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS DIFERENTES TIPOS GRUPO DE TRABAJO EN FUNCIÓN DEL DESEMPEÑO. ................................................................................................................... 17 TABLA 5: CRONOLOGÍA DEL DESARROLLO TÉCNICO DE LA DESTILACIÓN ................................................ 20 TABLA 6: DESARROLLO DEL PROYECTO METODOLÓGICO ........................................................................ 28 TABLA 7 EVIDENCIAS POR ETAPAS DE DESARROLLO DEL PROYECTO. ..................................................... 29 TABLA 8. RESULTADOS ESPERADOS Y OBTENIDOS EN LA ETAPA 1: PRESENTACIÓN DE LA PROPUESTA 34 TABLA 9. DISTRIBUCIÓN DE MUESTRAS PROBLEMA................................................................................. 39 TABLA 10. PATRONES CON CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS................................................................ 39 TABLA 11. DESCRIPCIÓN DE LAS MUESTRAS PROBLEMA. .......................................................................... 40 1. Introducción En los procesos físicos denominados “cambios reversibles”, no se altera la composición química de la materia; en esta categoría se incluyen métodos como son la decantación, la filtración, la cristalización y la destilación, los cuales permiten determinar, entre otros, los componentes de una mezcla. Cuando se trabaja con mezclas homogéneas líquido-líquido, el método más utilizado es la destilación. Su fundamento teórico se basa en la diferencia de los puntos de ebullición de las sustancias que forman la disolución. Este método de separación se considera, como una operación unitaria en los procesos industriales. Su uso es más frecuente de lo que se cree, ya que esta operación se utiliza, por ejemplo, en la industria petroquímica en las destilaciones a presión atmosférica que se le realizan al petróleo crudo, para la obtención de combustibles como la gasolina, ACPM o “full oil”; en la industria cosmética en la elaboración de perfumes; en la industria química se utiliza en el suministro de gases industriales, como el oxígeno, hidrógeno y nitrógeno y en la fabricación de bebidas alcohólicas. (Mujlionov & Averbuj, 1985). En los planes curriculares de formación de profesionales que harían parte de los anteriores procesos industriales, como la formación de técnicos, tecnólogos o ingenieros, se asume que estos contenidos programáticos debieron trabajarse durante la educación media vocacional. Sin embargo, en la química orgánica, generalmente no se cumple con la intensidad horaria deseada y sus contenidos son minimizados a la explicación de algunos elementos relacionados con la naturaleza química de las sustancias y sobre la generalidad de los grupos funcionales; la temática, así abordada, no encuentra eco en la vida cotidiana de los educandos. Surge entonces, la necesidad de desarrollar una estrategia metodológica que permita dar la relevancia a estos tópicos, y para ello se ha escogido el uso de un juego de rol. En el presente trabajo se abordan también aspectos de tipo disciplinar revisados a profundidad y que son útiles en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la operación unitaria denominada destilación, contextualizada en la industria de las bebidas alcohólicas. Como aporte didáctico, se usó una estrategia que incluye un juego de rol, diseñado considerando los modelos de aprendizaje colaborativo y aprendizaje basado en 2 Introducción problemas. Dicha herramienta pretende contribuir al proceso de enseñanza con el fin de incentivar el aprendizaje de los estudiantes de segundo semestre del programa académico “Tecnología en Gestión de Procesos Industriales”, de la Escuela Colombiana de Carreras Industriales – ECCI, para el segundo periodo del año 2012. 3 2. Objetivos 2.1 Objetivo general Diseñar una estrategia didáctica basada en un juego de rol grupal para resolver una situación problema relacionada con la operación de destilación en una clase de química orgánica. 2.2 Objetivos específicos - Revisar los aspectos más relevantes sobre las metodologías didácticas: Juego de Rol, Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y Aprendizaje Colaborativo. - Revisar los aspectos más relevantes del componente disciplinar (destilación). - Plantear en aula un problema para que sea resuelto bajo las metodologías de interés. - Analizar el cambio en la motivación del grupo cuando se aplica la estrategia diseñada. 5 3. Hipótesis La aplicación de una estrategia de Juego de Rol para resolver un problema en una situación real, mejora de manera sustancial el proceso de enseñanza-aprendizaje y facilita la compresión de los conceptos relacionados con la operación de destilación. 7 4. Identificación y planteamiento del problema En la Escuela Colombiana de Carreras Industriales, se parte de la política planteada en el Proyecto Educativo Institucional, en la que algunos de los lineamientos están enfocados hacia la producción, apropiación, adaptación y asimilación del conocimiento y su aplicabilidad en el contexto nacional. De igual forma, se reafirma dicha política a través de los objetivos planteados y relacionados con desarrollar las capacidades de abordar las diferentes problemáticas con rigor científico y multidisciplinario. Además, lo anterior está de acuerdo con los principios institucionales al definir la formación integral como un proceso consciente o intencional de la especie humana, que procura el desarrollo de sus dimensiones educables, facilitándole los elementos necesarios para su perfeccionamiento, de forma tal que logre: saber ser, saber conocer, saber hacer y saber convivir (ECCI, 2011). En la comunidad académica existen dos actores esenciales para que se lleve a cabo el proceso de enseñanza-aprendizaje. Dichos actores de este proceso son el Estudiante y el Docente. Para hablar del primero, se requiere de una descripción del “Estudiante ECCI”, el cual se considera como miembro fundamental de la comunidad académica, siendo un ser activo y ejecutor de sus derechos y deberes a través de su propia disciplina, la voluntad de trabajo, el desarrollo de un espíritu crítico y constructivo soportado en el saber y el conocimiento, tanto dentro como fuera de la institución (ECCI, 2011). La segunda parte importante en este proceso es el Docente, el cual es una persona con cualidades humanas, formación académica en su disciplina, vocación de servicio y responsabilidad, con la posibilidad de construir conocimiento con sus estudiantes y la disposición de incorporar y comprender nuevas realidades. Así mismo, el docente en su perfil, debe integrar las dimensiones de imaginación y creatividad, flexibilidad y tolerancia, capacidad y carisma para coordinar grupos, así como una buena competencia para mejorar el método dialógico 1 con sentido crítico y compromiso intelectual (ECCI, 2011). En la formación profesional propuesta por la Escuela Colombiana de Carreras Industriales-ECCI, en su programa de pregrado de Tecnología en Gestión de Procesos Industriales (TGP como sigla en este texto), se trabaja como parte fundamental en los 1 Duque Camargo, Judith. “Carl Rogers: Reflexiones teórico-prácticas”. Revista electrónica de Psicología Social, Fundación Universitaria Luis Amigó. Número 008, Diciembre 2004 “La palabra tiene una influencia muy importante dentro del proceso educativo, de allí que se habla en la psicología humanística del método dialógico como elemento de encuentro vivencial con el consultante a través del REFLEJO. En primer lugar, a través del reflejo, que más que una técnica es un arte, estoy conectándome con la simbolización de la experiencia del consultante, que en principio es, por así decirlo pre-conceptual, pues el consultante trae experiencias desorganizadas e incomprensibles para él. La palabra es el fenómeno que expresa la representación de mi mundo, de mis sensaciones y de mis relaciones”. 8 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química primeros semestres, la enseñanza de las ciencias básicas, con el objetivo de desarrollar el pensamiento científico e investigativo. El enfoque de la carrera tiene énfasis en el estudio de la materia y sus transformaciones a través del análisis de los procesos industriales y de las ciencias básicas. La asignatura Química Orgánica está planteada en la malla curricular para ser cursada en el segundo semestre. De acuerdo con su contenido programático, la enseñanza de la química orgánica busca hacer entender la estructura y el comportamiento de los compuestos derivados del carbono, facilitando la comprensión de los procesos industriales y permitiendo la solución de problemas subyacentes a estos procesos, desde la perspectiva de la transferencia e innovación tecnológica con sentido social, desarrollo sostenible y producción limpia ECCI (2011). Dicha asignatura tiene un tiempo programado para tratar los contenidos en una intensidad horaria de 2 horas semanales. El diseño de contenidos temáticos incluye el comportamiento de los compuestos orgánicos (ECCI, 2011) y el desarrollo de parámetros específicos (nomenclatura, propiedades físicas, obtención, propiedades químicas y aplicaciones industriales) a trabajar en cada naturaleza química; sin embargo se nota una falta de relación entre las temáticas conceptuales y su aplicabilidad en la vida real. La apropiación del conocimiento no se da a cabalidad ya que la metodología aplicada ha sido basada en la estrategia didáctica centrada en el docente (clase magistral y apoyada parcialmente por la experimentación) y no protagonizada por el estudiante. Se hace necesario generar la posibilidad de proponer una estrategia metodológica novedosa. En el presente trabajo se expone una estrategia basada en el juego de rol aplicado a una situación real; éste consiste en involucrar de forma directa, a cada estudiante en el aprendizaje de contenidos específicos para que dé solución a un problema planteado, a través del diseño, ejecución y obtención de resultados tangibles. A continuación, en la Tabla 1, se muestran las principales características de la población con la que se trabaja la estrategia metodológica diseñada. Esta caracterización es importante porque permite tener herramientas para la argumentación de los resultados. Tabla 1: Caracterización de la población participante en el proyecto. Caracterización de la población Institución de educación superior Pregrado Escuela Colombiana de Carrera Industriales- ECCI Tecnología en Gestión de Procesos Industriales Asignatura Química Orgánica Curso asignado periodo 2012-2 82431 Código materia 84.2.3 Jornada y Salón asignado Diurna. 310 J Horario Martes 10:00 am a 12:00 pm ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3. Identificación y planteamiento del problema Caracterización de la población Inscritos inicial en el sistema Sophia (plataforma de registro) Inscritos final en el sistema Sophia (plataforma de registro) 32 29 Cantidad de repitentes 2 Cantidad de estudiantes que trabajan 3 Egresados de instituciones públicas 15 Egresados de instituciones privadas 12 Cantidad de hombres 19 Cantidad de mujeres 12 Promedio de edad de los participantes Hombres: 17,6 años Mujeres: 18,4 años 9 11 5. Revisión de antecedentes 5.1 Antecedentes didácticos 5.1.1 Juegos de Rol En esta metodología se parte de la simulación de situaciones problema reales donde un grupo de personas trabaja en equipo para dar solución al problema planteado. Los participantes entran en una dinámica de juego donde adoptan un papel fundamental relacionado con su o sus personajes, asumiendo posturas que le dan habilidades requeridas para continuar en el juego. Como referencia, Peñarrieta y Faysse (2006), se tiene que: “El juego de rol plantea esta estrategia permitiendo seguir un tipo de modelo que sirve de objeto inmediato y que propone una representación de la realidad sin tensiones y de manera lúdica proporcionando las posibles soluciones. Los juegos están conformados por elementos físicos y humanos con los cuales los jugadores interactúan con previa asignación de roles o papeles, mediante reglas claras y previamente definidas bajo la organización de un facilitador que conduce el juego”. Las fortalezas y debilidades más características del juego de rol se pueden establecer en la Tabla 1. Tabla 2: Fortalezas y debilidades características del Juego de Rol Fortalezas y debilidades características del Juego de Rol Fortalezas Debilidades - Herramienta intermedia de acercamiento y discusión de temas de difícil abordaje mediante herramientas convencionales. - Amplio conocimiento de los actores sobre un problema. - Acerca y reduce tensiones entre grupos de interés con posturas contrarias. - Genera espacios de confianza, permitiendo discutir temas conflictivos en un ambiente libre de tensiones. - Los juegos de rol pueden ser insertos - Los juegos de rol tienen una utilidad limitada para problemas muy puntuales. Por ejemplo, cuando existen conflictos entre personas que no necesitan de una acción colectiva. - Difícil inserción de personas mayores o con poca o ninguna educación formal. Sin embargo, algunos elementos de los juegos de rol podrían modificarse utilizando iconos y figuras apropiadas para llegar a todas las personas. 12 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Fortalezas y debilidades características del Juego de Rol Fortalezas Debilidades dentro de un proceso para apoyar la acción colectiva. - Pueden permitir identificar elementos de la realidad local que difícilmente se identificarían por medio de herramientas convencionales. - Posible dificultad de los participantes, una vez concluido el juego, de explicar en su círculo cotidiano lo que aprendieron durante el juego. El juego de rol permite que los estudiantes accedan al conocimiento de forma significativa con base en la utilidad práctica que vea en lo que está aprendiendo, donde se lleva a cabo operaciones de proceso de información, el desarrollo de la comprensión y expresión oral, el uso continuo de cálculos para averiguar los resultados de las acciones. El estudiante tiende a elaborar esquemas y mapa conceptuales e incrementar la actividad lectora. De igual forma, el juego de rol fortalece la diversidad, el apoyo mutuo y las relaciones en términos de igualdad, ya que este juego no es de carácter competitivo porque necesita de la colaboración de los demás integrantes del grupo para alcanzar las metas que individualmente sería imposibles de cumplir. Una de las dinámicas del juego de rol inicia con una dramatización que se estructura en torno a una situación concreta y muy cercana a la realidad de los estudiantes, donde se asigna tareas a diferentes grupos, los cuales deben defender con argumentos una postura determinada. Para que esta dinámica tenga relevancia se debe iniciar con una contextualización de la situación a trabajar (la cual puede estar en coincidencia o no de sus propias creencias), delimitando el objetivo a alcanzar, aclaración de la meta y los pasos de desarrollo. También se puede concretar encuentros de retroalimentación donde se aclaren dudas sobre el rol a desempeñar, la relación entre los conocimientos científicos correctos y los que pueden asumir. Finalmente, esta actividad puede terminar con una guía del director del juego, animando a explicar, de forma voluntaria, cuales son las opiniones reales de los estudiantes frente a la situación planteada proporcionan información valiosa al director del juego. Según Pablo Giménez, (2003) “Los Juegos de Rol son una actividad lúdica en la que los jugadores interpretan un papel en una historia cuyo final desconocen. En el Juego de Rol, los jugadores asumen el papel (de ahí la palabra rol) de unos personajes que se ven enfrentados a una serie de aventuras, ideadas por otro jugador (a quien se le denomina comúnmente Director de Juego). El Director de Juego crea la base de una historia y los jugadores la van moldeando y retocando a partir de las acciones que realizan sus personajes a lo largo de la trama. Se trata de asumir un papel (como el actor en la película). En el juego se introduce un sistema basado en tiradas de datos para dar un cierto grado de aleatoriedad a las posibilidades de éxito en las acciones”. En esta dinámica es importante el papel que juega el docente, ya que él asume el rol de Director del juego, el cual no es simplemente un moderador que determina intervenciones y consolida aportes, sino que su papel se determina en el desarrollo de estrategias encaminadas a propiciar la significancia del conocimiento y su aplicación en el mundo laboral. Revisión de antecedentes 13 Al crear una situación de aprendizaje basado en el juego de rol, se debe tener en cuenta que el docente (director del juego): - Defina las reglas y condiciones del juego. Conozca y oriente el proceso académico inmerso en la dinámica. Actualice las condiciones reales relacionadas con el proceso a trabajar. Participe activamente en el desarrollo de la estrategia metodológica. Propicie herramientas de desarrollo a cada grupo participante. Respete los tiempos de ejecución de cada grupo. Al finalizar la estrategia, el director de juego, hace la retroalimentación, evaluación de desempeño de cada grupo y coordina el análisis de resultados y conclusiones de la actividad. 5.1.2 Aprendizaje basado en problemas El Aprendizaje basado en problemas es una expresión que abarca diferentes enfoques de la enseñanza y el aprendizaje. Al hablar de esto se referencia básicamente a los conceptos educativos que resuelven problemas mediante el trabajo de proyecto. Sin embargo, lo más importante de este proceso es ver como el aprendizaje se centra en el estudiante. Los inicios se dieron en la Universidad de Aalborg (Dinamarca) donde se desarrolló con miras a garantizar la relación dialéctica entre la teoría académica y la práctica profesional. Los cambios sociales y económicos relacionados con la globalización conllevan a plantear otro tipo de relación entre la enseñanza, la empresa y la sociedad; entre la enseñanza y la investigación; entre la investigación y la empresa. Es una realidad llamada “la triple hélice” (Araujo & Sastre, 2008). Teniendo presente este concepto, los alumnos trabajan con problemas reales a medida que éstos se plantean en el entorno empresarial, institucional, social o civil, intercambiando soluciones con grupos de proyectos de uso de tecnologías, siempre con supervisión de un líder o docente en el área de investigación. A continuación, en la Tabla 3, se evidencian las ventajas del uso de la metodología de aprendizaje basado en problemas (ABP). Tabla 3: Ventajas de la metodología ABP Ventajas de la Metodología ABP El aprendizaje basado en problemas (ABP) favorece Porque La integración entre la empresa Al traer problemas reales presentados en las empresas, se fomenta la relación social que debe y la universidad existir entre empresa y universidad. La integración de la enseñanza El acompañamiento y supervisión del docente a estos procesos, genera la constante evidencia de los y la investigación resultados de los estudios más recientes. 14 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Ventajas de la Metodología ABP El aprendizaje basado en problemas (ABP) favorece Porque La integración de la investigación y la empresa Es el punto de encuentro entre la industria, la sociedad y la universidad para buscar soluciones a problemas, al igual que avances en el mundo empresarial. Las soluciones interdisciplinares Cuando se trabaja en problemas reales que devengan un nivel de complejidad y no han podido ser resueltos, los integrantes del grupo que trabaja en la solución (estudiantes, supervisores, docentes, etc.), se ven obligados a combinar e integrar los diferentes conocimientos a través de la combinación de saberes. De igual forma se ven enfrentados a dilemas y paradigmas que les requiere soluciones éticas aceptadas por la sociedad. La disposición de los conocimientos más actuales Los estudiantes estarán obligados a revisar el estado actual de los procesos, propiciándolos a encontrar teorías posibles que resuelvan el problema. El acompañamiento y seguimiento que se debe realizar en estos procesos implica la actualización La actualización a los docentes constante de los docentes participantes, los cuales deben orientar a los estudiantes en los diferentes interrogantes que se puedan presentar en el desarrollo del proyecto. La creatividad y la innovación La conformación del grupo le permite a cada uno de los participantes, conocer diferentes puntos de vista, formas de aprender, formas de abordar situaciones problema, que propician la innovación y la creatividad para generar soluciones parciales y totales. Las destrezas de la comunicación Este tipo de trabajos enseña al estudiante a comunicar sus ideas con sus propios compañeros, con el docente y al público en general. El aprendizaje eficaz El grupo de proyecto debe tener relaciones que lo vuelvan eficiente, tanto al interior como al exterior de este. La teoría del Aprendizaje basado en problemas se propicia en procesos lentos, donde la investigación y la enseñanza deben establecer procesos de interacción dinámica que sean capaces de dar respuestas prácticas al aplicar nuevos conocimientos y destrezas para abordar tanto los problemas presentes como los desconocidos del futuro. Como lo muestra la Figura 1, dicha dinámica genera una innovación educativa donde los problemas abordados son relevantes y donde los estudiantes utilizan las disciplinas y teorías necesarias en su resolución. Enemark y Kjaersdam, presentados en el libro de Araujo y Sastre (2008), enuncian que “cuando la enseñanza es basada en problemas Revisión de antecedentes 15 significa que los contenidos encontrados en libros de texto son sustituidos por los conocimientos integrados necesarios para resolver problemas teóricos, es decir, aleja la perspectiva de la comprensión de los conocimientos comunes, para situarla en una capacidad para desarrollar nuevos conocimientos”. Figura 1: Interacción entre la enseñanza, la investigación y la práctica profesional elaborado por Kjaersdam y Enemark, (Araujo & Sastre, 2008) Araujo plantea que “El concepto de aprendizaje activo significa que aprender es un proceso en el que quien lo sigue construye unos conocimientos de forma activa. De hecho, el aprendizaje se entiende como la construcción de nuevos conocimientos sobre la base de los conocimientos actuales. Todo aquel que aprende tiene en su mente unos conocimientos previos. Estos sirven de base para asimilar los nuevos conocimientos.” A nivel de educación superior lo que se busca es generar aprendizaje activo (Araujo & Sastre, 2008) y significativo donde se asimilen los conocimientos, las destrezas, las actitudes y la conducta profesional en un contexto real, donde se garanticen competencias básicas que desarrollen el perfil profesional y ocupacional. Lo que conlleva a establecer que procesos de este tipo, constituyen marcos de referencia del aprendizaje concebido como investigación dirigida que afianza la aplicación constructivista del aprendizaje, ya que el estudiantado asume responsabilidades en aquello que llama su atención y que necesita aprender y en la búsqueda de estrategias para obtener y aplicar los conocimientos (Llorens, 2010). Consecuentemente, el aprendizaje basado en problemas esta visto como una de las estrategias metodológicas que contribuye en el desarrollo de competencias genéricas ( Tuning Educational Structures in Europe, 2003) como: el desarrollo de la autonomía y de la capacidad de autorregulación; la adquisición de habilidades comunicativas y de trabajo cooperativo; las destrezas relacionadas con la búsqueda, procesamiento, y selección de la información y la capacidad para contextualizar el contenido de las asignaturas desde una perspectiva ciencia-tecnología-sociedad-medio ambiente (Llorens, 2010). Finalmente, es importante denotar el papel del docente en esta metodología, ya que desde el punto de vista didáctico su tarea pasa de ser la de transmitir unos 16 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química conocimientos a la de facilitar el aprendizaje; y desde el punto de vista pedagógico, se consolida en el momento en que logra que cada estudiante afiance los conocimientos por completo cuando es capaz de explicarlos a los demás. Los conocimientos se consolidan mediante la investigación y el debate grupal sin la presencia del profesor. Cuando éste hace presencia debe desarrollar ciertas exigencias propias de la aplicación de este tipo metodologías como son las destrezas pedagógicas para dirigir el trabajo grupal, y las necesarias para dirigir el uso de las teorías y los métodos científicos en el análisis de los problemas y sus soluciones. Algunas de las cualidades del docente que hacen parte de este tipo de estrategias son: - Ser responsable en la orientación conceptual y didáctica. Ser innovador en el desarrollo de los proyectos basados en problemas. Ser motivador para la investigación requerida en cada proyecto. Ser flexible en el desarrollo de cada uno de los grupos de trabajo. Ser riguroso frente a los procedimientos y resultados de cada grupo en los procesos de retroalimentación. Ser facilitador y creador de contextos adecuados para el aprendizaje autónomo. 5.1.3 Aprendizaje colaborativo La metodología denominada aprendizaje colaborativo tiene sus inicios en el trabajo en equipo a un nivel de agrupación asociada para lograr un fin determinado. De aquí se promueve la formación de valores determinantes para su óptimo funcionamiento como son la ética de trabajo, la versatilidad, la flexibilidad, y el compromiso con la comunidad. Este modelo es muy usado a nivel corporativo más que en el ámbito educativo, ya que al pretender aplicarse en la escuela, no se tiene claridad en su fundamento y sus principios, al igual en la disciplina y puesta en marcha por parte del líder de la metodología (maestro). En el proceso de hacer realidad el desempeño potencial de un grupo, En la Figura 2, se presentan las diferentes relaciones producto de la interacción de los grupos. Es importante mencionar que el desempeño del grupo se debe a la aplicación de los principios fundamentales de la cooperación. Este proceso puede llegar a comprenderse como la estructura básica que caracteriza a los equipos de trabajo buenos como son la combinación de habilidades, la percepción del objetivo grupal y no individual, la definición clara de funciones, el compromiso, entre otras. Sin embargo, esto no garantiza que un equipo de personas que tienen estas características desarrolle un trabajo cooperativo, como lo plantean Johnson y Johnson , ya que existen elementos primordiales como son la aplicación disciplinada del líder de la interdependencia positiva, la responsabilidad individual y grupal, el uso adecuado de las habilidades sociales y el procesamiento grupal. Tabla 4, se pueden encontrar grupos en etapas aparentes de equipos de trabajo, parten desde los integrantes individuales del grupo con un desempeño relativo; luego pasa a los pseudogrupos; los grupos tradicionales; los grupos de trabajo colaborativo; y finalmente, Revisión de antecedentes 17 los grupos de aprendizaje colaborativo de alto nivel. A continuación se presentan las características de las diferentes categorías de grupos (Jhonson & Johnson, 1999) . En la Figura 2, se presentan las diferentes relaciones producto de la interacción de los grupos. Es importante mencionar que el desempeño del grupo se debe a la aplicación de los principios fundamentales de la cooperación. Este proceso puede llegar a comprenderse como la estructura básica que caracteriza a los equipos de trabajo buenos como son la combinación de habilidades, la percepción del objetivo grupal y no individual, la definición clara de funciones, el compromiso, entre otras. Sin embargo, esto no garantiza que un equipo de personas que tienen estas características desarrolle un trabajo cooperativo, como lo plantean Johnson y Johnson (1999), ya que existen elementos primordiales como son la aplicación disciplinada del líder de la interdependencia positiva, la responsabilidad individual y grupal, el uso adecuado de las habilidades sociales y el procesamiento grupal. Tabla 4. Descripción de las características de los diferentes tipos grupo de trabajo en función del desempeño. Características de los diferentes tipos de grupo de trabajo en función del desempeño Categorías Pseudogrupo de aprendizaje Grupo con aprendizaje tradicional Desempeño de grupos de aprendizaje - Integrantes trabajan juntos sin tener interés de hacerlo. Se reúnen sin ayudarse a tener éxito. Sus integrantes obstruyen o interfieren el aprendizaje de los demás. La comunicación y coordinación entre sus integrantes es mínima. El interés y compromiso con ellos y con el grupo es limitado. - Aceptación por parte de los estudiantes de trabajar en grupo. No visualizan beneficios del trabajo en grupo. El nivel de interdependencia es muy escaso. Tareas sin articulación del trabajo en conjunto. Los integrantes no se responsabilizan del aprendizaje de sus compañeros. La interacción se ve restringida a compartir información y aclarar cómo se deben hacer las tareas. Logros y recompensas individuales. Falta de desarrollo de las habilidades sociales y elección de un líder. No hay evaluación de calidad de los esfuerzos del grupo. - Grupo de aprendizaje cooperativo - Integrantes comprometidos con el objetivo común de mejorar el aprendizaje de cada uno de los integrantes. - El objetivo grupal de optimizar el aprendizaje de todos sus integrantes brinda motivación de sus miembros. - Responsabilidad por el aprendizaje personal y grupal. - Los integrantes de este grupo se consideran responsables de un trabajo de calidad que alcance los objetivos grupales. - Se enseñan y aprenden habilidades sociales. 18 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Grupo de aprendizaje cooperativo de alto rendimiento - Características del grupo de aprendizaje cooperativo superando expectativas. - El nivel de compromiso es alto, ya que se busca el éxito de cada uno de los integrantes como del grupo. - Se evalúan las debilidades de las partes para superarlas entre todos. Se explica de manera sencilla cada una de estas características: - Interdependencia positiva: se debe asignar tareas claras y comprensibles; con objetivos claros y alcanzables; con logros específicos. Responsabilidad individual y grupal: es la clave para asegurar que todos los miembros del grupo se ven reforzados por el aprendizaje cooperativo. Uso adecuado de las habilidades sociales: permite el desarrollo e identidad personal; la posibilidad de empleo, la productividad y el éxito; la calidad de vida; la salud física y psicológica; y la capacidad para enfrentarse al estrés. Figura 2. Los esfuerzos cooperativos (Johnson y Johnson, 1999). 5.2 Aspectos Disciplinares 5.2.1 Reseña histórica: antecedentes sobre la destilación El origen de la destilación data desde la alquimia egipcia, cuando se desarrollaron gran cantidad de aparatos que, en principio, buscaban vaporizar sustancias Revisión de antecedentes 19 volátiles y tratar metales con ellas. Desde aquellos tiempos se realizaba esta operación tanto para sustancias inorgánicas como orgánicas. El primer término que dio origen al nombre en la actualidad es “ambix”, que corresponde a la cubierta con un puchero en el que se condensaba el vapor de mercurio (Ver Figura 3). Posteriormente ese término se asignó al aparato completo de destilación, del lenguaje árabe (alanbiq), de donde procede el término “alambique”. En el siglo I, los alquimistas griegos también inventaron un alambique para destilar sustancias. Este aparato estaba conformado de tres partes designadas así: una vasija donde se calienta el material a separar, una parte fría que mantiene el vapor obtenido y un recipiente final que recoge el vapor para condensarlo (Valiente Bardera, 1996). Figura 3 Aparato alemán de destilación del siglo XIX (Valiente Bardera, 1996) La invención de este aparato surgió por la necesidad de obtener líquidos que fueran capaces de atacar o colorear los metales. Sin embargo no existen registros históricos que determinen si existieron otros usos de tipo no alquímico. Sólo hasta aproximadamente 700 años después de su uso alquímico, se encuentran consignados datos de este procedimiento inmerso en algunas recetas. Se debe anotar que influyó también el poco conocimiento de sustancias de tipo inorgánico y orgánico. Podía darse que la sustancia con punto de ebullición más bajo se perdiera en este proceso por no existir instrumentos como el termómetro que permitieran controlar el proceso. Esto llevó a que de manera tardía se descubrieran productos como el alcohol en la época de los árabes; aunque desde los pueblos antiguos, se conocieran y se usaran las bebidas alcohólicas. El alquimista musulmán Jabir ibn-Hayyan (aproximadamente 760-815 d.C) conocido como Geber, trabajo de forma mejorada con procesos de evaporación, filtración, sublimación, fusión, destilación y cristalización, dando como resultado el descubrimiento 20 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química del cloruro de amonio y del carbonato de plomo; Geber trabajó la destilación de vinagre para obtener ácido acético y la preparación de ácido nítrico con características muy corrosivas (Asimov, 2007). Otro de los alquimistas que colaboraron con el aporte del conocimiento de la química, fue Avicena con profesión médico, quien colaboró en la clasificación de minerales y productos químicos describiendo detalladamente los procesos. En ciudades como Damasco, se encontraban los centros de manufactura y destilación más importantes de la época, donde algunos procedimientos se originaron por metodologías diferentes donde la destilación de alcohol modificó las técnicas instauradas para la obtención de perfumes. El uso de la destilación fue importante también en Europa en donde se producía, por ejemplo, agua de rosas por el método de arrastre de vapor; este procedimiento fue mejorado con la inclusión del enfriamiento del tubo de salida del alambique, recuperando aquellas sustancias con bajo punto de ebullición. Desde el 1100 d.C., se inició el registro y la mejora continua en la obtención de alcohol, costumbre que se transfirió a gran escala a Italia, Francia y Alemania. La venta de cocciones medicinales a base de alcohol generó métodos que fueron, después, base en el manejo de enfermedades como la peste negra cuando se pasó de obtener licores con porcentajes ente 7 a 15% en volumen, a bebidas de 33 a 45% de alcohol o más. Aproximadamente en el siglo XV, el desarrollo de la química teórica y experimental se basó en el gremio de los destiladores produciendo nuevos compuestos. Los primeros libros aparecieron en el siglo XVI. En la Tabla 5 se muestra la cronología de los avances considerados más importantes en la operación de la destilación. Tabla 5: Cronología del desarrollo técnico de la destilación Cronología del desarrollo técnico de la destilación Tiempo Avance Robert Boyle, realiza la primera destilación analítica para determinar las diferentes fracciones de Alcohol de madera y vinagre a partir de sus puntos de ebullición. En Gran Bretaña y países de Europa, la Revolución Industrial se realizaba la Desde 1750 obtención coque y el carbón que se desprendía fue aprovechado para hasta inicio producir gas de alumbrado. En algunos se encontraba el alquitrán, obtenido del siglo XIX del benceno, el cual, al descubrirse los colorantes sintéticos (1856), condujo a las plantas destiladoras de alquitrán de hulla. 1800 En Francia se desarrollo el diseño y ensayo de columnas de destilación Cellier Blumenthal, perfeccionamiento con el invento de la columna de 1813 rectificación. En el invento de campanas de burbujeo y desarrollo de un alambique 1822 continuo, Perrier realizó el precalentamiento de alimentación y uso de reflujo interno. 1661 Revisión de antecedentes 21 Cronología del desarrollo técnico de la destilación Tiempo Avance Adam y Bérad, diseñó independiente de columnas para rectificar el alcohol extraído del vino. Se combina los principios para fabricar una columna que proporcionaba una 1840 corriente de alcohol rectificado a partir de una alimentación continua de vino, logrando el primer proceso de destilación a régimen permanente. Se utiliza en la industria las columnas rectificadoras de alcohol, en la 1850 industria del petróleo y del alquitrán de hulla. Descubrimiento de productos químicos como el benceno, tolueno y el xileno 1860- 1880 mediante la destilación del alquitrán. Fabricación de vidrio refractario (transparente), modificando alambiques y Siglo XIX y apareciendo los matraces, columnas y condensadores, semejantes a los XX empleados en los laboratorios que utilizan esta técnica analítica. Se perfeccionó los métodos de destilación de mezclas binarias. El estudio de los sistemas azeotrópicos (es un sistema donde se tiene una mezcla de Entre 1930 y destilado de tal manera que la composición en el vapor y la composición en 1960 el líquido son iguales, por lo tanto no se puede el más volátil por evaporación), permitió que se pudiera separar estas mezclas, para obtener productos puros, como es el caso de las mezclas alcohol-agua. 1830 5.2.2 Destilación El objeto de la destilación es separar, mediante la vaporización, una mezcla de sustancias volátiles miscibles, en sus componentes individuales, o bien en grupos de componentes (McCabe & Smith, 1981). De acuerdo a Treybal (1981), la destilación se define como “una operación unitaria por medio de la cual se separa, por calentamiento directo o indirecto, una solución de dos o más líquidos aprovechando la diferencia entre sus puntos de ebullición”. La separación depende de la forma en se reparten las sustancias que componen la solución en equilibrio; entre lo queda en la fase líquida, es decir la solución, y lo que pasa a la fase gaseosa creada al calentar dicha solución. La operación como tal es aplicada a líquidos miscibles; es decir que se disuelve uno en el otro y es aplicada a los casos donde todos los componentes se encuentran presente en ambas fases (líquido y gas). En la destilación se tiene una fase líquida originalmente y la fase gaseosa se crea a partir de ella, por calentamiento hasta evaporación y posterior condensación. Se puede entonces afirmar que la destilación está relacionada con la separación de soluciones en las cuales todos los componentes son apreciablemente volátiles” (Méndez, 2004). Al inicio de operación el vapor generado estará constituido mayoritariamente por la sustancia más volátil, o sea por el que tenga menor temperatura de ebullición. Al final estará constituido por la sustancia menos volátil. Se explica de la siguiente forma: al inicio se tiene, en este caso, una mezcla de dos sustancias totalmente miscibles en fase líquida, con composición xa y xb respectivamente. La sustancia A (designada con el subíndice a) es más volátil que la sustancia B (designada por el subíndice b). En otras 22 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química palabras A tiene menor temperatura de ebullición que B, se realiza la operación a presión constante. Al iniciar el calentamiento, la fase de vapor va estar constituida por mayor cantidad de materia de A que B. Si comparamos en esta condición la composición en la fase líquida de A, xa, es menor que la fase de vapor, ya, lo que permite la separación parcial del componente A del B. La temperatura corresponde a un valor muy cercano a la temperatura de ebullición de la sustancia más volátil, es decir A. En la Figura 4 parte a se presenta el diagrama Temperatura-Composición para la solución de dos sustancias miscibles a presión constante. En el diagrama cada eje vertical corresponde a los valores de temperatura para las sustancias puras A, eje izquierdo, y B, eje derecho. La curva superior presenta los valores de temperatura del vapor respecto a la composición en el vapor (T, y*). La curva inferior muestra la relación de temperatura del líquido en función de la composición en el líquido (T, x) (Treybal, 1981). Figura 4. Equilibrio a presión constante vapor-líquido. (a): Diagrama temperatura vs composición (x, y). (b): Diagrama composición en el vapor vs composición en el líquido (Treybal, 1981). Vapor O 1.0 P F TA0 Puntos de rocío M N K L J D E F TB0 y* H Puntos de burbuja G Líquido xA 1 xB 0 x, y* (a) 0 yA 1 yB x D 1.0 (b) La Figura 4, parte a, muestra las mezclas líquido-vapor en equilibrio, representadas mediante los segmentos D-F, H-J, L-K y N-M, donde los puntos D, H, L y N corresponden a los valores de temperatura para la composición en la fase líquida, llamados puntos de burbuja; y los puntos F, J, K y M, llamados puntos de rocío. Si se observa el segmento DF, representa un líquido saturado (D) con un vapor saturado (F). Ahora si se observa el punto E, se tiene una mezcla de las dos fases con las composiciones, D para el líquido y F para el vapor, en una proporción que establece la composición promedio de toda la mezcla, representado por E. Las cantidades relativas de cada fase en equilibrio se establecen mediante la relación de los segmentos, llamada regla de la palanca, como se muestra a continuación (ver ecuación (4.1)) Revisión de antecedentes 23 (4.1) Cuando se tiene líquido saturado el segmento corresponde D-F, porque la composición de la mezcla total E coincide con la composición de la mezcla líquida. En el caso de la fase de vapor saturada, E coincide con F. En el diagrama de composición en la fase líquida – composición en la fase de vapor (x, y), el punto P se muestra la relación para este segmento, parte b. Ahora se considera una mezcla líquida G, en un recipiente cerrado de volumen variable y presión constante, la cual se calienta, se tiene que sigue la trayectoria G-O. En el punto H se convierte en líquido saturado H, el cual con una fracción infinitesimal de calor forma la primera burbuja de vapor de composición J. Si se sigue calentando se produce más vapor, en cantidades relativas de acuerdo a la regla de la palanca, como lo muestra el segmento L-K. El proceso continúa y llega al punto M, donde se tiene vapor saturado, donde si se retira una cantidad infinitesimal de calor, se produce la primera gota de condensado (rocío). El calentamiento continúa y llega al punto O que corresponde a un vapor2. Para una mezcla ideal, la presión total de la mezcla está determinada por la ecuación (4.2): (4.2) Una solución ideal, como la que se describió en los anteriores párrafos sigue la ley de Raoult: en una mezcla gaseosa que se comporta como un gas ideal y está en equilibrio con una solución líquida, la presión parcial de cada componente es igual al producto de la presión vapor como sustancia pura por la composición en la fase líquida. Se presenta la ecuación (4.3) donde pA* es la presión parcial de la sustancia en la mezcla ideal, pA0 es la presión parcial de la sustancia pura y xA es la composición molar en la solución líquida. (4.3) Para el componente B se representa en la ecuación (4.4). En la Figura 5, se presenta la ley de Raoult para una mezcla binaria. (4.4) Figura 5. Diagrama de presión de vapor vs composición a temperatura constante de equilibrio vapor-líquido (Treybal, 1981). 2 Op. cit. Treybal, pg 384-385 24 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química PA0 PB0 xA 1 xB 0 0 1 Para determinar la composición en la fase de vapor, si se divide la ecuación de la ley de Raoult por la presión total se tiene la ecuación (4.5). (4.5) Entonces (4.6) De acuerdo a la ecuación (4.6), a partir de la información de las presiones de vapor de las sustancias puras, es posible calcular los equilibrios totales líquido-vapor en soluciones ideales. Una solución presenta mejores condiciones para la separación de sus componentes (ver Figura 4, parte a, si en el diagrama T vs y*, x, la curva de equilibrio para cada fase estén más separados o que el diagrama y* vs x, se encuentre más separada de la línea diagonal. Esta propiedad se le llama volatilidad relativa o factor de separación , siendo esta una medida de la capacidad de separación, como se expresa en la ecuación (4.7). (4.7) Sin embargo, algunas soluciones no se comportan como soluciones ideales algunas de las cuales llegan a condiciones donde la composición de la fase de vapor es idéntica a la fase líquida. Esto sucede cuando la volatilidad relativa es igual a 1, como se puede observar en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.. Revisión de antecedentes 25 Figura 6. Equilibrio a presión constante vapor-líquido azeotrópica. (a): Diagrama temperatura vs composición (x, y). (b): Diagrama composición en el vapor vs composición en el líquido (Treybal, 1981). Vapor 1.0 P y* azeótropo TA0 Puntos de rocío E y* D TB0 D Temperatura Azeótropo F Puntos de burbuja Líquido xA 1 xB 0 x, y* (a) Composición Azeótropo 0 1 yA yB x (b) x Azeótropo 1.0 6. Metodología 6.1 Descripción general En la Escuela Colombiana de Carreras Industriales-ECCI (2011), en el programa académico denominado “Tecnología en Gestión de Procesos Industriales”, la asignatura de química orgánica tiene una intensidad horaria de dos horas a la semana, lo cual solo permite tocar ciertos tópicos temáticos considerados fundamentales en la formación para este profesional. Teniendo en cuenta que el enfoque de este ciclo propedéutico está orientado a desempeñarse en la industria, se toman como base algunos conocimientos de las ciencias básicas para lograr hacer entender los procesos de transformación de los sistemas productivos; se debe hacer una selección de temas que llenen estas expectativas. (ECCI, 2011). Sin embargo, en la práctica docente se ha observado la falta de aprehensión de los contenidos por parte de los estudiantes, ya que no hay aplicabilidad y se pierde la motivación para su aprendizaje. Es entonces cuando, desde la perspectiva de mejorar la enseñanza de la química, se plantea la aplicación de un Juego de Rol que les permitiera a los estudiantes visualizar parte de su perfil ocupacional y así resolver problemas reales, como los que podrían encontrar en su vida profesional. La propuesta metodológica consiste en presentar una situación problema de actualidad para el sector industrial como lo es la producción de alcohol adulterado. El grupo de estudiantes seleccionado presentó una respuesta que incluía la creación de empresas de análisis por destilación; la posible solución debía plantearse gracias a la asociación para trabajo en equipo a través de la propuesta de ejecución de roles. La dinámica consistió en que cada grupo constituyó de manera ficticia una empresa o firma asesora. Para darle veracidad y lograr enlaces útiles con el mundo empresarial real, cada empresa legalizó su constitución mediante actas o documentos y completó los formatos reglamentarios referentes a salud ocupacional, pensión, contratos de empleados, licencias de trabajo, diseño y registro de su logotipo y establecimiento de su razón social. Los ahora empresarios, hicieron una carta de presentación de su compañía en la que especificaron quienes la constituyen y los respectivos cargos. Fue importante sugerirles que incluyeran cargos como: Gerentes de Producción, Coordinadores o Gerentes de Salud Ocupacional y Seguridad Industrial, Gerentes de Ventas, Gerentes de Investigación y Desarrollo, entre otros. Cada cargo debió ser definido y descrito por los empresarios; se buscó que si bien, cada empresario tenía responsabilidades específicas, todos y cada uno estaban al tanto de la labor de los demás. En la carta de presentación incluyeron el ofrecimiento y el alcance de sus análisis y equipos e hicieron una cotización del valor del servicio incluyendo un análisis del costo e impacto ambiental del 28 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química procedimiento. La situación de trabajo ficticia llega a convertirse en la respuesta dada a una convocatoria tipo licitación pública que en este caso, hacen los profesores del curso. Después de trabajar con el material entregado para destilar, presentaron un informe sobre los resultados, incluyendo análisis del proceso, comentarios sobre aspectos ambientales (recolección y manejo de desechos, gasto de recursos), conclusiones y recomendaciones. En las sesiones de retroalimentación, los grupos se presentaron como empresa y exponían su trabajo ante los demás. Los seminarios o presentaciones se realizaron en ambientes académicos formales con ayudas audiovisuales y trajes acordes con la ocasión. Para las presentaciones finales las empresas podían entregar al auditorio plegables informativos sobre los servicios que ofrecían o crear pendones o carteles promocionales. 6.2 Descripción por etapas En la Tabla 6 se muestran las etapas del desarrollo del proyecto. Tabla 6: Desarrollo del proyecto metodológico Etapa Nombre de la etapa 2 Encuentros de retroalimentación y seguimiento 3 Experimentación 4 Presentación y sustentación de resultados 5 Discusión y evaluación de la propuesta Resultados esperados y obtenidos Presentación de la propuesta Implementación 1 Tópico Responsable - Directora del juego - Integrantes de cada empresa Directora del juego - Integrantes de cada empresa Jefe del laboratorio de química Monitora de laboratorio Directora del juego - Integrantes de cada empresa Jefe del laboratorio de química Directora del juego - Integrantes de cada empresa Directora del juego. 7. Resultados y Análisis 7.1 Evidencias A continuación en la Tabla 7 se muestran algunas evidencias de las etapas trabajadas: Tabla 7 Evidencias por etapas de desarrollo del proyecto. Etapa Evidencia Etapa 1: Presentación de la propuesta LICITACIÓN DE CONSULTORIA PARA EL SEGUIMIENTO A LA CALIDAD DE LICORES Lugar: Bogotá, Septiembre 15 de 2012 Convocatoria: No 001 Asunto: La Superintendencia de Industria y Comercio en unión con ICONTEC, establecen algunos parámetros de control y vigilancia de las bebidas alcohólicas, las cuales se verificaran por la empresa contratada que cumpla con los términos presentados en la siguiente licitación. Dentro de los requisitos básicos se requiere que las empresas participantes deben manejar perfectamente la práctica de la destilación como método de separación. En ella se siguen procedimientos de caracterización, manejo de equipos y aparatos (condensadores, mecheros, densímetros entre otros). La práctica se plantea como un problema que debe ser resuelto por parte de una “EMPRESA DE ASESORÍA EN ANÁLISIS POR DESTILACIÓN”. Cada empresa debe presentar los documentos que los acreditan: - Como empresas legalmente constituidas (cámara y comercio, acta de constitución, registro único tributario), - Como empresas con pago de prestaciones y parafiscales (formatos de EPS, ARP, caja de compensación), - Como empresas con tipo de contratación y definición de perfiles, - Como empresas con el diseño y registro de su logotipo y razón social. 30 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Etapa Evidencia Adicional deben presentar: - Carta de presentación de su compañía en la que especifican quienes la constituyen y los respectivos cargos. - En la carta de presentación incluyen el ofrecimiento y el alcance de sus análisis y equipos y hacen una cotización del valor del servicio incluyendo un análisis del costo e impacto ambiental del procedimiento. - Una vez hayan trabajado con el material entregado para destilar, deben presentar un informe sobre los resultados, incluyendo análisis del proceso, comentarios sobre aspectos ambientales (recolección y manejo de desechos, gasto de recursos), conclusiones y recomendaciones. - En las sesiones de retroalimentación, los mejores grupos se presentan como empresa y expondrán su trabajo ante los demás. - Los seminarios o presentaciones se realizarán en ambientes académicos formales con ayudas audiovisuales y trajes acordes con la ocasión. Los plazos de desarrollo y entrega están estipulados entre el 15 de septiembre a las 10:00 am y el 19 de noviembre a las 5:00 pm del presente año. Etapa 2. Ver documentación de ejemplo en Anexo A. Encuentros de retroalimentación En cada uno de los encuentros realizados, los estudiantes y seguimiento entregaban formatos que imitaban de documentos legales de constitución de empresas. Etapa 3. Experimentación Resultados y Análisis Etapa Etapa 4. Presentación y sustentación de resultados Etapa 5. Discusión y evaluación de la propuesta 31 Evidencia 32 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Etapa Evidencia 7.2 Análisis 7.2.1 Análisis de la población A continuación se presentan algunos comentarios sobre las características de la población con la que se trabajó. La asignatura Química Orgánica se ubica en el segundo semestre de la malla curricular por lo que la mayoría de la población oscila entre los 17 y 19 años. Aunque se esperaría que a estas edades tuvieran algún método de estudio eficiente y bien estructurado, se evidencia que no es así, pues su desempeño promedio no alcanza los niveles planteados en el programa, a pesar de contar con la posibilidad de asistir a tutorías para mejorar su aprendizaje. La mayoría, son estudiantes desmotivados hacia el aprendizaje de la química en particular, y hacia las ciencias en general, no quieren esforzarse y son poco propositivos; lo anterior puede deberse al tipo de sistema educativo (establecido por el Decreto 230 de 2002) que incluía, entre otros, la promoción automática, múltiples oportunidades para alcanzar los logros propuestos y extensos aplazamientos para cumplir metas. Aunque algunos estudiantes vienen de Instituciones de carácter público y otros de instituciones de carácter privado, al parecer todos están acostumbrados a metodologías Resultados y Análisis 33 de corte tradicional. Sin embargo, se han identificado algunas diferencias en cuanto a desempeño, responsabilidad, habilidades comunicativas y numéricas, siendo mejores, en general, los estudiantes provenientes de instituciones privadas. No se notan diferencias importantes entre el número hombres y mujeres, por lo que puede interpretarse que el programa no es escogido por algún genero en particular y que se presenta igualdad en el interés hacia la profesión. Tres estudiantes trabajan en actividades no relacionadas directamente con las ciencias básicas incluidas en el currículo. Se percibe en general que hay un alto desconocimiento del campo de acción de la carrera. Es una constante que haya alrededor del 10% de deserción en todos los cursos; se esperaría que con la inclusión de metodologías novedosas, como la presente, se pueda disminuir esta cifra en un futuro. Los dos estudiantes repitentes dejaron ver que la estrategia presentada en el actual periodo los incentivó un poco más, aunque su desempeño no fue especialmente satisfactorio, probablemente por sus propios intereses personales y forma de trabajo. Al entrevistarlos de manera informal, dijeron que el grado de motivación aumentó y mostraron gran agrado por la dinámica. 7.3 Etapa 1. Presentación de la propuesta 7.3.1 Resultados de la Implementación Socialización de la propuesta del proyecto de investigación. Presentación del proyecto de investigación por parte de la docente. Comunicación de instrucciones y las reglas de juego del proyecto. Determinación de los grupos de trabajo. La asignación de grupos de trabajo se realizó por afinidades entre ellos, ya que por sus asignaciones de horario pueden o no compartir otros espacios académicos. Tareas asignadas para el próximo encuentro. - Conformación de los grupos de trabajo - Asignación de cargos - Nombre y logotipo de la empresa - Descripción de la empresa Convocatoria para la próxima reunión. En la Tabla 8 se presenta la comparación entre los resultados esperados y los resultados obtenidos en la Etapa 1: Presentación de la propuesta. 34 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Tabla 8. propuesta Resultados esperados y obtenidos en la Etapa 1: Presentación de la Ítem Resultados esperados Socialización de la Propuesta Mejora en la motivación del grupo. Comunicación de Instrucciones y reglas de juego Formulación de preguntas y comentarios para el desarrollo del proyecto. Proceso de formación de los grupos de trabajo Conformación de los grupos al azar, por afinidad entre los integrantes. Tareas asignadas para el próximo encuentro Respuesta del grupo a la situación planteada. Planeación para el próximo encuentro Convocatoria para el próximo encuentro. Resultados obtenidos A medida que se planteaba el desarrollo del proyecto, los estudiantes mostraron gran interés por hacer parte de dicha actividad por lo novedosa y práctica para su desarrollo profesional. La formulación de preguntas y de comentarios fueron factores importantes en la acogida que tuvo el proyecto, ya que a medida de que se ponían claras las reglas del juego y se solucionaban sus interrogantes, los estudiantes evidenciaban su interés por hacer parte del mismo. La conformación de los grupos de trabajo se realizó por afinidades entre los integrantes del curso 2CM, y como resultado del conocimiento que existe entre ellos y la facilidad que tuvieran para trabajar extra clase. Según algunos autores, en los juegos de rol los grupos deben conformarse por designación del Director del juego y no dejarlos al azar; sin embargo, en esta aplicación se permitió que su asociación fuese autónoma para facilitar el trabajo grupal extra clase. Al finalizar este primer encuentro, los estudiantes manifestaron estar muy interesados en hacer parte de un proyecto de investigación. Asumieron las tareas planteadas preguntando si tendrían la posibilidad de una sesión de resolución de dudas antes del próximo encuentro. Esta actitud de interés no se percibe fácilmente cuando se desarrollan metodologías tradicionales. Ese marcado interés solo lo ha percibe el autor de este trabajo, gracias al implementación de esta estrategia metodológica. Cada grupo delegó a un integrante para que hiciera el papel de comunicador e intermediario entre el grupo y al director del juego. Resultados y Análisis 35 7.3.2 Análisis de las evidencias Teniendo en cuenta la falta de interés, que habitualmente muestran la mayoría de los estudiantes hacia algunas temáticas, el punto de partida para motivar en esta estrategia fue iniciar con el problema de la adulteración de las bebidas alcohólicas. Esto dejó ver desde el principio, que iniciar con un contexto, mejora la actitud hacia el aprendizaje ya que se les muestra la aplicación del conocimiento fuera del aula. Durante la presentación del juego, aunque se notó cierto interés por la dinámica nueva, se mantuvo algo de resistencia hacia cualquier tipo de instrucción y tareas adicionales. Lo anterior puede deberse a su papel como actor pasivo en los procesos educativos. A medida que lograron involucrarse en el juego, la actitud fue mejorando. Es importante anotar que el director del juego, respetó los ritmos y dinámicas de cada empresa, lo que les dio libertad para el desarrollo de ideas creativas, de propuestas, y permitió que al interior de cada grupo el aprendizaje colaborativo se diera de manera particular según la calidad académica y personal de los integrantes y de su rol. Además, se notó el manejo de la confidencialidad propia de las empresas, ya que en las reuniones grupales con los comunicadores, se guardaba el secreto profesional por sus avances. Esto es una evidencia clara de que se involucraron en el juego. 7.4 Etapa 2. Encuentros seguimiento de retroalimentación y 7.4.1 Resultados de la implementación Retroalimentación (convocatoria de encuentros). Teniendo en cuenta que este es un proceso nuevo para los estudiantes, se generaron unos espacios donde el comunicador de cada grupo entregó el producto de las tareas asignadas y recibió la retroalimentación del trabajo anteriormente entregado. Este proceso se hizo con el fin, primero, de realizar un acompañamiento académico en el desarrollo de las empresas y, segundo, de efectuar el seguimiento del grupo en la implementación de roles. Recepción de nuevas tareas. En cada sesión se realizó el siguiente procedimiento: - Revisión de la tarea entregada anteriormente y evaluada por el director del juego. - Comunicación de la revisión realizada sin devolución del material. - Resolución de dudas. Asignación de tareas para próximo encuentro. - Mejorar y profundizar los aspectos trabajados en la conformación de la empresa y su tipo de sociedad comercial. - Registro legal de la empresa 36 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química 7.4.2 Análisis de las evidencias La 6-3 muestra los resultados esperados y obtenidos, y algunos comentarios. Tabla 6-3: Retroalimentación Ítem Resultados esperados y obtenidos en la Etapa 2: Encuentros de retroalimentación y seguimiento. Resultados esperados La retroalimentación se planteó como un espacio de evaluación constante sobre el desarrollo de las tareas asignadas con el fin de realizar el proceso de mejora continua y de establecer el nivel y comprensión del tema por parte de los integrantes de cada empresa. Resultados obtenidos En cada encuentro se pudo determinar: - El compromiso de cumplimiento de las tareas asignadas por cada empresa. El nivel de comprensión en el seguimiento de instrucciones y el desarrollo de cada tema. El desarrollo del ingenio y creatividad en la entrega de tareas (documentos legales). Las dudas propias de cada proceso. El interés por realizar la retroalimentación. Recepción de nuevas tareas Asignación de nuevas tareas. La revisión de la tarea anteriormente entregada permitió determinar el avance de cada empresa Revisión de la tarea y el nivel de compromiso, creatividad y entregada anteriormente y expectativas en la entrega final del producto. evaluada por el director del juego. Comunicación de la revisión El comunicador de cada empresa tuvo como realizada sin devolución del función principal registrar las observaciones de material. los procesos de retroalimentación, con el fin de realizar los ajustes necesarios y desarrollar la próxima tarea. Desde el inicio de la actividad se aclaró que no se hacían devoluciones de los documentos entregados en físico con el fin de generar la evidencia del trabajo desarrollado. Resolución de dudas. Para la resolución de dudas fue muy importante tener en cuenta la precisión de la información y de los procesos por parte del comunicador y del director del juego, ya que esto permitió concretar dificultades y avanzar en la presentación de requisitos. Resultados y Análisis Asignación de tareas para el próximo encuentro Ítem Resultados esperados 37 Resultados obtenidos Asignación de tareas para En la entrega de la nueva tarea hubo un factor próximo encuentro. determinante ya que no todas las empresas estaban en el mismo estado. Esto permitió detectar fortalezas y debilidades de cada empresa. Mejorar y profundizar los aspectos trabajados en la conformación de la empresa y su tipo de sociedad comercial. Teniendo en cuenta que en la malla curricular del programa TGP están propuestas asignaturas pertenecientes al componente de fundamentación específica tecnológica (Procesos industriales I), y al componente de formación humanística (Fundamentos de Administración y Administración Estratégica) donde se trabajan contenidos temáticos relacionados con la formación de empresas, se evidenció falta de manejo de la información y aplicación de los contenidos ya vistos. Registro legal de la empresa Algunas empresas presentaron en corto tiempo documentos de tipo legal para su conformación como son Cámara y Comercio, RUT, etc. Fundamentación teórica El comunicador de cada empresa entregó una sobre la destilación y las revisión bibliográfica sobre el proceso de bebidas alcohólicas destilación. adulteradas. En el Anexo A, se muestran algunas evidencias fotográficas y de imágenes de los resultados mencionados, de los cuales, se presentan seis gráficas según se explica a continuación: La Gráfica 1 muestra como uno de los grupos estableció y se asignó una serie de cargos; cada integrante asumió más de un rol lo que muestra un gran interés por cubrir todas las posibilidades de la parte administrativa de la empresa ficticia. (Organigrama) La Gráfica 2 es un ejemplo de conformación de una de las empresas. El formato fue replicado probablemente de algún modelo de fácil acceso para los estudiantes. Al realizar esta actividad puntual, se evidencia los estudiantes mostraron gran seriedad al asumir el reto del juego. La Gráficas 3 y 4 dejan ver que los grupos en general, investigaron, leyeron y se esforzaron por darle veracidad a la creación de su empresa. Desde el punto de vista de la carrera y su orientación y perfil profesional, es un gran avance que estudiantes de segundo semestre, logren involucrase de tal modo que generen entornos empresariales muy acordes con la realidad. (Cámara de Comercio, RUT). 38 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química La Gráfica 5 muestra algunos logotipos de las empresas. (Slogans logotipos). Algunos logotipos dejan ver que el reto se asumió con madurez, aunque por la edad, se incluyeron elementos subjetivos e idealistas. Lo anterior, deja ver que los estudiantes se involucraron, perdieron timidez para comunicarse, proponiendo sus sueños reflejados en papel, y en general, mostrando mucha motivación por el juego. La Gráfica 6 muestra algunos ejemplos de elaboración de la misión, visión y políticas empresariales. Aunque como estrategia de trabajo, la escogencia de un comunicar por grupo, facilita la interacción, para próximas ocasiones se plantea hacer rotativo este rol, o simplemente comunicarse con todo el grupo, ya que la relación entre el comunicador del grupo y el director del juego pudo haber estado parcializada. El papel del director del juego (la docente), es de suma importancia, ya que debe estar en permanente evaluación formativa de cada uno de los avances entregados por cada empresa. Se notó que algunas personas especialmente apáticas en las clases tradicionales, asumieron su rol mostrando sus habilidades y vocaciones, de modo que orientaron su rol hacia campos más agradables según sus gustos. Por ejemplo, tendencias hacia el diseño gráfico o comunicación social, en algunos casos. Fue satisfactorio ver que lograron independencia en sus decisiones y modos de actuar, porque aunque el juego tenía reglas, estas permitieron demostrar su creatividad, e incluso, la adición de nuevas reglas. Se encontró que estudiantes que nunca participan activamente en una clase tradicional, se mostraron como líderes en tareas gerenciales, inclusive. Según algunos de los autores consultados, (Jhonson & Johnson, 1999) sí es de esperarse que en dinámicas de aprendizaje cooperativo, se alcance responsabilidad individual y grupal. Se logra que los estudiantes trabajen juntos, se ayuden, se apoyen y que todos se esfuercen para que todos aprendan. El grupo funciona como equipo y en este caso, la competencia con otros grupos generó una mejora continua durante el proceso. Se puede decir que este ejercicio mejoró las habilidades para el trabajo en equipo, las habilidades interpersonales, la interdependencia positiva de roles y de la fantasía y de respeto del enemigo externo. 7.5 Etapa 3. Experimentación 7.5.1 Implementación La Directora del juego planteó que dentro de la dinámica establecida para la selección de la empresa que ganaba la licitación, se debía hacer una prueba clasificatoria. Resultados y Análisis 39 Las empresas debieron presentarse en el laboratorio de química para desarrollar una práctica de laboratorio3 que arrojara resultados confiables sobre la composición de unas muestras problema. (Ver Anexo B. Guía Protocolo de Práctica de Laboratorio). Dicho procesamiento estaba comprendido por dos partes: la primera relacionada con análisis preliminares (Combustión, Prueba de Lucas, Solubilidad, Presencia de agua en el alcohol, Velocidad de reacción con el sodio). Y la segunda parte, relacionada con el proceso unitario de destilación y la determinación del contenido de alcohol. Cada empresa debió realizar tanto los análisis preliminares como el proceso de destilación y determinar el contenido de alcohol de su muestra problema. A continuación en la Tabla 9 se presenta la asignación de las muestras problema a analizar a las empresas. Tabla 9. Distribución de muestras problema Nombre de la empresa Muestra Problema PACMOS. 1 DESTIHOL. BILVAR. COL ASESORES LTDA. STONE. P.L.A.W SAS. J&DO LTDA. 2 3 4 5 6 7 La Tabla 10 contiene los patrones que los estudiantes tenían a disposición en el laboratorio para comparar el comportamiento fisicoquímico de sus muestras. En el Anexo C, se presentan las tablas y curvas de destilación de cada uno de los patrones. Tabla 10. Patrones con características fisicoquímicas. Patrón Patrón 1. Aguardiente Patrón 2. Fenol Patrón 3. Alcohol isopropílico Patrón 4. 2-4 Terbutanol 3 Descripción Líquido incoloro al 29 % etanol en agua Líquido viscoso al 85%, de color amarillo quemado, con peso molecular 94,1 g/mol, con punto de ebullición >105°C, densidad a 20°C de 1.06 g/cc. Soluble en compuestos orgánicos. Líquido incoloro al 95%, con peso molecular 60.10 g/mol, con punto de ebullición 82.4°C, densidad a 20°C de 0.78 g/cc. Líquido incoloro al 95%, de color amarillo quemado, con peso molecular 74,12 g/mol, con punto de ebullición 82.4°C, densidad a 20°C de 0.7858 g/cc. Anexo B. Protocolo de la práctica de laboratorio planteada para el desarrollo experimental del proyecto. 40 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química La Tabla 11, presentada a continuación, tiene la información de la preparación de las muestras problema. Para darle veracidad al ejercicio se rotularon los frascos según protocolo formal. Tabla 11. Descripción de las muestras problema. Solución Problema No Sustancia Concentración % V/V Muestra Muestra Muestra Muestra Muestra Muestra Muestra 1 2 3 4 5 6 7 Etanol Metanol Etanol Metanol Etanol Metanol Etanol 30% 30% 20% 20% 15% 15% 35% En el Anexo D: Cálculos de concentraciones de las muestras problema, se han organizado las evidencias relacionadas con la experimentación. El Cuadro 1 muestra la manera como los grupos trabajaron durante la práctica de laboratorio. La evidencia fotográfica permite afirmar que, comparando con las experiencias que el autor de esta propuesta tenía frente a la experimentación en el laboratorio, las actitudes mejoraron notablemente. El Cuadro 2 muestra ejemplos sobre la resolución de los problemas planteados. Comparativamente los resultados de esta parte del ejercicio, son satisfactorios en la medida que los estudiantes se involucraron y efectivamente comprendieron e hicieron cálculos para resolver el problema. Bajo las anteriores metodologías no era posible lograr, ni siquiera, el registro básico de resultados cualitativos y mucho menos cuantitativos. En cuanto a la metodología de aprendizaje basado en problemas, es importante resaltar que como ejercicio sencillo, a través de esta estrategia, se logran resultados tangibles y de buena calidad; sin embargo, el ejercicio debe mejorarse para alcanzar mejor nivel en la argumentación y en la profundidad del análisis. Aún sería apresurado afirmar que el juego de rol aplicado propicia un aprendizaje significativo con el que el estudiante pueda resolver y proponer problemas nuevos en un futuro. 7.6 Etapa 4. Presentación y sustentación de resultados El Anexo E contiene algunas evidencias de los resultados presentados durante esta etapa. Se notó que los estudiantes lograron visualizar la aplicación de los contenidos aprendidos, incluso en asignaturas anteriores, no solamente en materias relacionada con ciencias básicas, sino en aquellas relacionadas con el componente administrativo. Durante la presentación oral de resultados se notó una apropiación satisfactoria de la información que se exponía. El trabajo cooperativo fue exitoso en la medida en que Resultados y Análisis 41 permitió la rotación de roles, ya que pudieron demostrar sus habilidades en uno o varios roles asumidos. Un componente importante del aprendizaje basado en resolución de problemas, es la consideración de los elementos éticos involucrados en la situación. Sobre este particular ningún grupo usó argumentos que dañaran la imagen de su competencia. Se notó un alto sentido de respeto a nivel profesional por las capacidades del otro, respeto por la diversidad y aceptación de lo interdisciplinario. Dentro del desarrollo de habilidades ciudadanas fue importante encontrar preguntas como: - ¿Cuánta agua desperdiciamos en este proceso? ¿Cómo desechamos adecuadamente los residuos? ¿Cómo es el manejo de la cabina de extracción y cómo funciona? ¿Estamos causando contaminación ambiental? ¿Esto tiene que ver con las noticias sobre incautación de licor adulterado en navidad? ¿Por qué las autoridades no hacen un mejor control sobre el alcohol adulterado? ¿Por qué la gente adultera este alcohol si sabe que hace tanto daño? Las anteriores preguntas dejan ver la concientización que se logró en los estudiantes en general, sobre las consecuencias legales, sociales y éticas de su quehacer profesional. Aunque sea un primer paso y un ejercicio simple, dejó huella, inquietudes y posiciones responsables sobre el papel del Tecnólogo en Gestión de Procesos. Se esperaría que la implementación de este tipo de ejercicios pudiera hacerse transversalmente en el currículo de forma efectiva. Los procesos de enseñanza-aprendizaje que involucran el mundo real evitan, entre otros, la falta de atención e interés en los estudiantes y la simple memorización de elementos. Cuando se utilizan contextos reales, se logra la motivación intrínseca del estudiante y nuevas maneras de construir el conocimiento. Sobre este particular, algunos estudiantes mostraron interés por conocer mucho más sobre los procesos actuales con el uso de mejor tecnología usada para identificar sustancias y para hacer pruebas. En ninguna otra ocasión se había notado el interés por indagar sobre cómo funcionan las industrias y los dispositivos de control (alcoholímetros). Los individuos innovadores y formados adecuadamente como ciudadanos responsables que asumen posiciones de liderazgo, tienen además de la experticia personal, habilidades sociales que se desarrollan a través de ejercicios como el que se implementó en este trabajo (UNESCO, 2008). Durante las exposiciones se evidenció que se mejoraron habilidades para competir sanamente, para compararse con otros, para tratar de alcanzar metas grupalmente, para aceptar a los otros y para perseverar y superar obstáculos; todos estos logros de la estrategia diseñada son satisfactorios porque se convierten en un ejemplo de cómo impactar a los estudiantes y formarlos integralmente. 42 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química 7.7 Etapa 5. Discusión y evaluación de la propuesta El Anexo F, muestra los resultados obtenidos al aplicar una encuesta sobre cómo se percibió el juego de rol. Autores como Vargas (2011), han abordado la idea de la praxis como una: “característica propia del ser humano en la que éste, a través de su existencia, es capaz de transformarse, y transforma su realidad al reflexionar y actuar sobre ella en forma consciente, en la búsqueda de construirse y reconstruirse como ser humano”. Este trabajo justamente reconoce al ser humano como transformador y constructor de la realidad. El juego de rol implementado permitió al estudiante mejorarse como un ser racional, autoconsciente, libre y responsable de sus actos. Además el estudiante tiene un papel activo en cuanto a su progreso autónomo y autorregulado en el que se forma según su propio ritmo (Araujo S. , 2008). En cuanto al docente como Director del Juego de Rol, es pertinente comentar, a pesar de que el tiempo necesario para implementar este tipo de estrategias se triplica durante la preparación, en la aplicación se convierte en una labor mucho más productiva, ágil y satisfactoria. Con la aplicación de ejercicios como este, se lleva a cabo el compromiso social como maestro responsable de la formación integral de los estudiantes. Los profesores deben decidir tareas u oportunidades de aprendizaje de manera continua, actualizando los contenidos, materiales y objetivos. Deben considerar las diferencias individuales y compromiso de los alumnos, adecuando los escenarios y las herramientas de evaluación. La aplicación de este Juego de Rol permitió al docente cumplir con todos los anteriores elementos y mejorar su quehacer aportando además evidencias interesantes al desarrollo de proyectos de investigación en la ECCI. En estas estrategias el docente juega un papel interactivo, que requiere de capacidad para la improvisación, para la aceptación de ideas, para actuar flexiblemente rediseñando la estrategia de manera continua antes las propuestas, necesidades, fortalezas y debilidades de los estudiantes. El docente como director del juego, debe mantener absoluta claridad sobre los objetivos y metas disciplinares del mismo, pues debe orientar y ajustar continuamente el desarrollo de la actividad para que efectivamente los estudiantes aprendan con rigor el tema. 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES - Se realizó la revisión correspondiente a los aspectos más relevantes sobre las metodologías didácticas utilizadas en el presente trabajo relacionadas con el uso de Juego de Rol, Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y Aprendizaje Colaborativo. - De igual forma se efectuó la revisión de los aspectos más relevantes del componente disciplinar relacionados con la operación unitaria destilación. - Se planteó una situación problema en el aula, bajo las metodologías de Juego de rol, aprendizaje basado en problemas y aprendizaje cooperativo que propiciaron interés y motivación en los estudiantes que hicieron parte de este trabajo. - Se presentaron y analizaron evidencias relacionadas con el cambio de la motivación del grupo cuando se aplicó la estrategia diseñada. - Se recomienda aplicar este tipo de metodología en estudiantes que tengan algún grado de adaptación al ritmo y al trabajo de la vida universitario, ya que demanda una cantidad adicional de labores. Además se recomienda advertir a los estudiantes que requerirán tiempo extra-clase. - Se recomienda escoger cuidadosamente los temas que puedan ser aplicados bajo la metodología de Juegos de Rol, ya que no todas las temáticas pueden abordarse de la misma forma. - Se recomienda ver los videos entregados en el disco adjunto, pues en ellos se muestran evidencias adicionales sobre el trabajo. Bibliografía Tuning Educational Structures in Europe. (2003). Tuning Educational Informe Final. (J. González, & R. Wagenaar, Eds.) Bilbao, España: Universidad de Deusto. Araujo, S. (2008). Docencia y enseñanza. Una introducción a la didáctica. Buenos Aires: Universidad Nacional de Quilmes. Araujo, U., & Sastre, G. (2008). El aprendizaje basado en problemas. Una nueva perspectiva de la enseñanza en la universidad. Barcelona: Ed. Gedia S. A. Asimov, I. (2007). Breve historia de la química. Introducción a las ideas y conceptos de la química. Mexico D. F.: Alianza Editorial. Bardera, V. (2002). Historia de la destilación. ECCI. (2011). Contenido programático de Segundo Semestre de Tecnología de Procesos Industriales. Bogotá, Bogotá D. C., Colombia: Escuela Colombiana de Carreras Industriales. ECCI, E. C. (2011). Proyecto Educativop Institucional. Bogotá D. C.: ECCI. Escuela Colombiana de Carreras Industriales ECCI. (2011). Contenido programáticode segundo semestre de Tecnología en Gestión de Procesos Industrailes. Bogotá D. C.: ecci. Giménez, P. (2003). Los juegos de Rol: hacia una propuesta pedagógica. Primeras noticias. Revista de literatura(195), 81-84. Jhonson, D., & Johnson, R. (1999). Aprender juntos y solo. Aprendizaje cooperativo, competitivo e individualista. Buenos Aires: Aique Grupo editorial. Llorens, J. (2010). El aprendizaje basado en problemas como estrategia para el cambio metodologico en los trabajos de laboratorio. Revista Química Nova, 33(4), 994-999. McCabe, W., & Smith, J. (1981). Operación básico de la ingeniería química (Vol. 2). México D. C.: Reverté. Méndez, F. (2004). Los procesos industriales y el medio ambiente. Ibagué: Poira. 46 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Mujlionov, I., & Averbuj, Y. (1985). Tecnología química general (Vol. II). Moscu: MIR. Peñarrieta, R., & Faysse, N. (2006). Pautas generales para la elaboración, uso y empleo de juego de roles. San Simón: Universidad Mayor de San Simón, Facultad de Ciencias Agricolas y Pecuarias. Treybal, R. (1981). Operaciones de transferencia de masa. México D. F.: McGraw-Hill. UNESCO. (2008). Convivencia democrática, inclusión y cultura de paz: lecciones desde la práctica educativa innovadores en América Latina. (R. Blanco, Ed.) Santiago: Pehuén Editores. Valiente Bardera, A. (1996, Abril). Historia de la destilación. Educación química, 7(2), 76-82. Vargas, F. (2011). Algunas reflexiones sobre las praxis pedagógica. Innovavión y ciencias., XVIII(2), 51-59. A. Anexo: Evidencias del trabajo de los estudiantes 48 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Gráfico 1. Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes Gráfico 2. 49 50 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Gráfico 3. Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes Gráfico 4. 51 52 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Gráfico 5. Gráfico 6. Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes 53 B. Anexo: Guía Protocolo de práctica de Laboratorio 56 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Código: FR-GME-025 FORMATO GUÍA PROTOCOLO DE PRÁCTICA Versión: 02 Proceso: Fecha de emisión: Fecha de versión: Gestión de los Medios Educativos 26-Mar-2010 28-Jun-2010 Sección 1. DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura QUÍMICA ORGÁNICA Nombre del docente NOHORA MARLEN ARIAS VARGAS Nombre de la práctica DETERMINACIÓN DE ALCOHOLES EN SOLUCIONES ALCOHÓLICAS Fecha de práctica Hora No. de grupos 30 DE OCTUBRE DE 2012 10:00 AM A 12:00 PM 8 GRUPOS (4 ´PERSONAS) Sección 2. PROGRAMA DE TRABAJO Objetivo general Identificar y reconocer algunas de las propiedades fisicoquímicas de los alcoholes Determinar la composición porcentual de muestras de soluciones alcohólicas Conceptos previos Nomenclatura orgánica Funciones orgánicas. Reactividad del grupo funcional OH Propiedades físicas y químicas de los alcoholes Soluciones Sección 3. LISTADO DE MATERIALES REACTIVOS Y EQUIPO Materiales Equipos Reactivos Capsulas de porcelana (2) Balanza digital (1) Muestras problema 2 Pinzas para crisol (2) Reactivo de Lucas Mechero (1) Agua destilada Tubos de ensayo (8) Sodio metálico Gradilla (1) Sulfato de Cobre Tapones (1) Pinzas para tubo (2) Condensador de Manga lisa (1) Soportes Universales (1) Balón de destilación (1) Termómetro (1) General Elementos que trae el estudiante Tapón (1) Goteros (6) Cronometro (1) Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes 57 Aro de hierro con nuez (1) Caja de Petri (1) Alargadera (1) Pinza pequeña (1) Picnómetro (2) Espátula (1) Encendedor (1) Perlas de destilación Sección 4. PROCEDIMIENTO (preferiblemente en diagrama de flujo) ANÁLISIS PRELIMINAR 4 Realice los siguientes análisis preliminares a las muestras problemas asignadas para optar a la licitación: 1. Combustión 3. Solubilidad 5. Velocidad de Reacción con Sodio 2. Prueba de Lucas 4. Presencia de agua en el alcohol ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS 1. Determinación de la concentración del alcohol por medio de la destilación de las muestras problema. OBSERVACIONES 1 INICIALES 4 FINALES GOMEZ J, MORENO P. Manual de prácticas de análisis orgánico. Para carreras afines a la Química. Fondo Nacional de Universitario. Segunda edición. Santa Fé de Bogotá. 1991. 58 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química OBSERVACIONES 2 INICIALES FINALES OBSERVACIONES 3 INICIALES FINALES Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes 59 OBSERVACIONES 4 INICIALES FINALES OBSERVACIONES 5 INICIALES FINALES 60 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química ANÁLISIS DE MUESTRAS Por medio de una destilación simple determine la concentración del alcohol en la muestra. Tenga en cuenta que el objetivo es entregar un excelente resultado que sea reproducible, por lo tanto maneje con cautela los materiales, realice los análisis con la mayor rigurosidad que puede proporcionar su empresa al proceso, recuerde que esta en juego una Licitación para el análisis de alcoholes. Se tendrá en cuenta tanto el desarrollo del procedimiento teniendo en cuenta el reglamento técnico que garantice la calidad de estos productos, estableciendo los requisitos sanitarios que deben cumplir las bebidas alcohólicas, como una medida necesaria para proteger la salud humana y prevenir posibles daños a la misma. AL FINALIZAR LA PRACTICA RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS 1. ¿Cuál de las muestras es apta para consumo? 2. ¿Cuál está catalogada como licor adulterado, por qué? 3. ¿Cómo puede optimizar el proceso de destilación en el laboratorio para ahorrar el consumo de agua y que dicho proceso sea eficaz? 4. Entregue los resultados en una tabla comparativa, y muestre el resultado de las pruebas y los análisis al respecto de cada uno, realice conclusiones argumentativas al respecto. Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes OPERACIÓN UNITARIO DE DESTILACIÓN 61 5 OBSERVACIONES 6 INICIALES 5 FINALES PALOMEQUE L, et, al. Técnicas básicas en el laboratorio de química. Departamento de química. Facultad de ciencias. Documento de trabajo sección de Química General I de 2010. Bogotá 2010. Página 54. 62 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química ANÁLISIS DE DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ALCOHOL 6 OBSERVACIONES 7 INICIALES 6 IBÍDEM. Páginas: 18 y 55. FINALES Anexo A. Evidencias del trabajo de los estudiantes 63 Sección 5. POLÍTICAS DE LA PRÁCTICA Conocer y aplicar el reglamento del laboratorio. Es obligatorio para cualquier usuario del laboratorio portar y utilizar los elementos de seguridad personal (bata, guantes, gafas y una toalla de manos). El estudiante debe consultar con anterioridad las fichas de seguridad de los reactivos que se van a utilizar durante la práctica. El docente debe radicar en la jefatura de laboratorio esta guía con ocho (8) días de anterioridad, ya sea en medio físico o por correo electrónico. La entrega de materiales, equipos y reactivos se realizara hasta quince (15) minutos después de empezada la clase, igualmente la entrega de los mismos debe realizarse diez (10) minutos antes de finalizar la práctica experimental. El laboratorio no realizará entrega de ningún tipo de material a los estudiantes después del tiempo estimado. Los estudiantes deben entregar al laboratorio su carnet estudiantil para reclamar o solicitar cualquier material, equipo o reactivo. Cualquier daño o pérdida de equipos o materiales será responsabilidad del estudiante que haya causado el daño. Sin embargo se recomienda al docente la supervisión constante de los estudiantes. En caso de ausencia del docente en el laboratorio informar al jefe de laboratorios o a los monitores para mantener controlada la práctica experimental. En el caso de cancelación por parte del docente de la práctica experimental informar a la Coordinación de laboratorios con suficiente anterioridad para poder disponer del laboratorio. DOCENTE Fecha de diligenciamiento: LABORATORIO Octubre 26 de 2012 Fecha de radicación: Firma Firma Marlen Arias Mónica Ballén Octubre 26 de 2012 Pasos para el diligenciamiento de este formato 1. Esta solicitud debe ser diligenciada a mano, en letra imprenta clara, evitando enmendaduras y/o tachones. 2. Debe ser diligenciado por el docente responsable de la práctica especificando en cada sección los datos de la misma. 3. Radicar en la jefatura del laboratorio con mínimo tres días hábiles de anterioridad el formato, debidamente diligenciado y darle a conocer a sus estudiantes con antelación en qué consiste la práctica y los elementos que se utilizarán. C. Anexo: Curvas de destilación de los patrones Cuadro 1. Datos de destilación del patrón de Aguardiente para las pruebas PATRÓN 1: Tiempo Temperatura °C 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 70 71 72 73 76 78 81 84 87 88 89 90 Aguardiente Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química 66 Cuadro 2. Datos de destilación del patrón de Fenol para las pruebas PATRÓN 2: Tiempo Temperatura °C 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 91 91 92 92 93 93 93 94 99 110 122 135 167 Cuadro 3. Fenol Datos de destilación del patrón de Isopropanol para las pruebas PATRÓN 3: Tiempo Temperatura °C 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 74 74 75 76 77 79 83 85 86 87 88 89 91 Isopropanol Anexo C. Curvas de destilación de los patrones Cuadro 4. Datos de destilación del patrón de 2, 4 terbutanol para las pruebas PATRÓN 4: Tiempo Temperatura °C 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 76 76 76 77 77 78 79 80 83 86 88 90 91 2,4 terbutanol 67 D. Anexo: Cálculos de concentraciones de las muestras problema C1*V1= C2*V2 0,96 X 0,30 100 X= 31,25 mL MUESTRA M1 C1*V1= C2*V2 C1 V1 C2 V2 0,96 X 0,20 100 X= 20,83 mL MUESTRA M3 C1*V1= C2*V2 C1 V1 C2 V2 0,96 X 0,15 100 X= 15,63 mL MUESTRA M5 C1*V1= C2*V2 C1 V1 C2 V2 MUESTRA X= 36,46 mL M7 C1*V1= C2*V2 C1*V1= C2*V2 C1*V1= C2*V2 C1*V1= C2*V2 C1 V1 C2 V2 0,96 X 0,35 100 C1 V1 C2 V2 0,99 X= X 0,30 100 30,3 mL MUESTRA M2 C1 V1 C2 V2 0,99 X= X 0,20 100 20,2 mL MUESTRA M4 C1 V1 C2 V2 0,99 X= 15,15 mL X 0,15 100 C1 V1 C2 V2 MUESTRA 0,99 X= 35,35 mL M8 X 0,35 100 MUESTRA M6 70 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Cuadro 1. …….Evidencias de los procedimientos de laboratorio Cuadro 2. …….Evidencia del procedimiento de la operación unitaria Destilación. Anexo E. Presentación final de empresas 71 E. Anexo: Presentación final de empresas 74 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Anexo E. Presentación final de empresas 75 F. Evaluación de la estrategia didáctica por parte de los estudiantes y Análisis Formato Planilla de Evaluación Empresa: __________________________________________________________ Complete grupalmente la siguiente tabla: TRES ELEMENTOS POSITIVOS DEL JUEGO DE ROL TRES ELEMENTOS NEGATIVOS DEL JUEGO DE ROL TRES PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO DEL JUEGO DE ROL A continuación se muestran algunos formatos de evaluación diligenciados por los estudiantes. 78 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Bibliografía 79 80 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Bibliografía 81 82 Uso de un Juego de Rol como herramienta de motivación en la enseñanza de la química Gráfico 1. Respuestas relacionadas con aspectos positivos de la propuesta didáctica Aspecto Positivo Frecuencia Autonomía 2 Autonomia Motivación y compromiso 2 Motivacion y compromiso Respuestas relacionadas con aspectos positivos 3 Aprender de otro modo 6 Trabajo en grupo 4 2 2 3 6 4 Aprender de otro modo Trabajo en grupo Mejora en habilidades personales 3 Mejora en habilidades personales Aplicado al entorno real o vida laboral 3 Aplicado al entorno real o vida laboral Gráfico 2. . Respuestas relacionadas con aspectos negativos de la propuesta didáctica Aspecto Negativo Frecuencia Falla en el conocimiento 4 Falta de compromiso o desinterés de algunos 3 Falta de tiempo 6 Respuestas relacionadas con aspectos negativos Falla en el conocimiento 1 2 2 Falta de habilidades comunicativas 1 Falta de compromiso o desinteres de algunos Falta de tiempo 6 Falta de recursos de Laboratorio 4 3 Falta de recursos de Laboratorio Falta de habilidades comunicativas Bibliografía 83 Gráfico 3. . Respuestas relacionadas con sugerencias y mejoras de la propuesta didáctica Mejora o sugerencia Frecuencia Mejorar conocimientos 4 Mejorar aspectos en Laboratorio 3 Cumplir con tiempos y compromisos 5 Aprendizaje basado en resolución de problemas y con contextos Respuestas relacionadas con mejoras y sugerencias Mejorar conocimientos Mejorar aspectos en Laboratorio 4 5 3 Cumplir con tiempos y compromisos 5 5 Aprendizaje basado en resolución de problemas y con contextos
![practica 5[1]](http://s2.studylib.es/store/data/007425075_1-61f96af50a4c20310ac423e2aba15d52-300x300.png)
