Fecha
de presentación: septiembre, 2023 Fecha de aceptación: noviembre, 2023 Fecha de
publicación: enero, 2024
La tarea experimental como
medio para el desarrollo de habilidades experimentales en la práctica de
laboratorio
The experimental task as a means
for the development of experimental skills in laboratory practice
Pedro Luis Surí Rebollido[1]
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5103-8373
MSc. Betsy Álvarez Vega[2]
ORCID:
http://orcid.org/0000000268242271
Dr. C. Yissel
Pérez de Villa Amil Sellés[3]
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5103-8373
Cita sugerida (APA, séptima
edición)
Surí Rebollido, PL., Álvarez Vega, B. y Pérez de Villa Amil Sellés,
Y. La tarea experimental como medio para el desarrollo de habilidades
experimentales en la práctica de laboratorio. (2024). Revista
Mapa, 8(34), 143-160.
http://revistamapa.org/index,php/es
RESUMEN
Este
artículo tiene como objetivo divulgar la metodología seguida para la
elaboración de tareas experimentales para el desarrollo de las habilidades
experimentales desde el proceso enseñanza aprendizaje de la Química en la
educación técnica y profesional, específicamente en la especialidad de Química
Industrial, del politécnico 5 de septiembre la de la provincia de Cienfuegos.
En la elaboración de las tareas se utilizaron métodos como el analítico -
sintético, análisis de documentos, la observación, la encuesta y la entrevista
para diagnosticar y caracterizar el desarrollo de las habilidades
experimentales en los estudiantes. En el mismo se aporta una propuesta de
tareas experimentales para el desarrollo de las habilidades experimentales en
los estudiantes de la especialidad Química Industrial desde la asignatura
Análisis Químico, del politécnico 5 de septiembre.
Palabras claves: aprendizaje, educación
técnica y profesional, enseñanza, experimento, habilidades experimentales,
tareas experimentales
ABSTRACT
This
article aims to disseminate the methodology followed for the development of
experimental tasks for the development of experimental skills from the
teaching-learning process of Chemistry in technical and professional education,
specifically in the specialty of Industrial Chemistry, of the 5 de Septiembre Polytechnic. that of
the province of Cienfuegos. In developing the tasks, methods such as analytical
- synthetic, document analysis, observation, survey and interview were used to
diagnose and characterize the development of experimental skills in the
students. It provides a proposal for experimental tasks for the development of
experimental skills in students of the Industrial Chemistry specialty from the
Chemical Analysis subject of the 5 de Septiembre
Polytechnic.
Keywords: learning,
technical and vocational education, teaching, experiment, experimental skills,
experimental tasks
INTRODUCCIÓN
La
educación técnica y profesional tiene como objetivo esencial y general “la formación de un profesional del nivel
medio portador de una cultura general y técnico profesional integral, con una
actitud consecuente ante la vida, caracterizado por su compromiso e
incondicionalidad”. En este sentido la especialidad técnico medio en
Química Industrial está dirigida a la formación y
desarrollo de habilidades en los futuros profesionales.
En
el politécnico 5 de septiembre la especialidad de Química Industrial consta con
un programa diverso para la formación profesional de los futuros técnicos
medios. El técnico medio Químico Industrial es un profesional de egreso
integral cuya formación académica le permite desempeñarse en el sector químico
evaluando, adaptando, modificando, innovando y controlando procesos de
producción y ejecutando análisis químicos; además está comprometido con el
desarrollo tecnológico del sector químico industrial, propendiendo por la
preservación del medio ambiente y promoviendo estrategias de prevención,
calidad, seguridad y salud ocupacional. Así mismo, está en capacidad de
emprender la generación de empresas de base tecnológica en el sector químico,
fundamentadas en un desarrollo sostenible.
Para
lograr lo anterior el químico industrial
requiere desarrollar aptitudes, habilidades y destrezas, como son habilidades
mentales como razonamiento, análisis y síntesis, solución de problemas
aplicando conocimientos teóricos a situaciones prácticas, habilidad en la
utilización de implementos y equipos apropiados para el análisis, conocer y
aplicar las normas Nacionales e Internacionales de análisis para el control de
calidad, conocer y familiarizarse con las instalaciones industriales para los
procesos químicos productivos en la industria, conocer los fundamentos de la administración
de laboratorios, identificar previo estudio y los mejores métodos de análisis.
En
este sentido la práctica de laboratorio, como un tipo de actividad
experimental, es de vital importancia para dicha especialidad ya que es la forma de organización de la
docencia que tiene como objetivos que los estudiantes adquieran las habilidades
propias de los métodos y técnicas de trabajo y de la investigación científica;
amplíen, profundicen, consoliden, generalicen y comprueben los fundamentos
teóricos de la disciplina mediante la experimentación, empleando para ello los
medios necesarios.
Una de las cualidades más importante que tienen que tener, es el desarrollo amplio
de habilidades experimentales las cuales
posibilitan al estudiante obtener experiencias que favorecen el
desarrollo del pensamiento científico, a través de la manipulación o
confrontación con la realidad, lo cual se logra al enfrentar a los estudiantes
a situaciones problematizadoras, que cuestionen sus
ideas iniciales o presenten un reto por resolver, esto los obliga a buscar
respuestas mediante actividades experimentales.
Varios son los autores que
han abordado este tema, como son Valcárcel, Pérez & Porto (2016), Arencibia, Morales & Torres (2017), Oscar Gustavo
Guadalupe-Zevallos, (2022). Estos autores, aportaron sus ideas sobre el
desarrollo de habilidades experimentales sintetizando la importancia que tiene
para el desarrollo profesional de un químico.
Para
la elaboración de las tareas experimentales se realiza un diagnóstico inicial
en el que se aplicaron diversos instrumentos como son: observación a clase
(anexo I), entrevista dirigida al docente (anexo II), encuesta dirigida a los
estudiantes (anexo III) y análisis de documentos (anexo IV) con el propósito de comprobar en los estudiantes del
primer año de la especialidad de Química Industrial el desarrollo de
habilidades experimentales. Se obtuvo como resultado las siguientes
insuficiencias:
·
Las
actividades experimentales que se realizan no siempre desarrollan habilidades
experimentales en los estudiantes.
·
Insuficiente
dominio del trabajo con la técnica operatoria.
·
Insuficiente
conocimiento de los útiles de laboratorio y su manipulación.
Para darle solución a estas insuficiencias
detectadas nos dimos a la tarea de elaborar una propuesta de tareas
experimentales para el desarrollo de las habilidades experimentales de los
estudiantes del 1er año del tecnico medio Químico
Industrial.
El
proceso de enseñanza y aprendizaje de la Química y el desarrollo de habilidades
experimentales.
El proceso de enseñanza – aprendizaje se
concibe como un sistema de comunicación deliberado que involucra la
implementación de estrategias pedagógicas con el fin de propiciar aprendizajes.
Al respecto, Abreu, Barrera, Breijo y Bonilla (2018)
argumentan que, el proceso de enseñanza-aprendizaje es comunicativo, porque el
docente organiza, expresa, socializa y proporciona los contenidos
científico-históricos-sociales a los estudiantes y estos, además de construir
su propio aprendizaje, interactúan con el docente, entre sí, con sus familiares
y con la comunidad que les rodea: aplicando, debatiendo, verificando o
contrastando dichos contenidos.
La enseñanza se asume como la actividad
que se ejecuta para orientar el aprendizaje en un grupo de estudiantes. En
consecuencia, se necesita tener una imagen clara de lo que es enseñar y
aprender, antes de comprender la relación directa, evidente y bidireccional (no
solamente teórica, sino también práctica), que existe entre estos dos conceptos
básicos de la didáctica. Según Abreu et al. (2018), los procesos de enseñanza y
aprendizaje se integran para representar una unidad, enfocada en contribuir a
la formación integral de la personalidad del estudiante y en favorecer la
adquisición de los diferentes saberes: conocimientos, habilidades,
competencias, destrezas y valores.
Según Adán Clavijo
(2020) la enseñanza y el aprendizaje están directamente relacionados y forman
parte de un proceso más complejo. ¿Qué es aprender? ¿Qué es enseñar? ¿Cuál es
la relación entre estos dos conceptos? ¿Es posible asegurar que un estudiante
ha aprendido porque le hemos enseñado? No hay una respuesta única a estas
preguntas, más bien depende de las perspectivas teóricas de aprendizaje desde
la cual se pretende dar una respuesta (Conductismo, Cognitivismo,
Constructivismo, Sociocultural). Así mismo, la educación se realiza de acuerdo
con una visión del mundo y de la vida de cada época, por tanto, se consideran
los fundamentos filosóficos, sociales, económicos y políticos de cada periodo.
El proceso de enseñanza y aprendizaje es
de vital importancia, en el cual el maestro ocupa un lugar importante, pues es
el guía en el crecimiento de conocimiento. Es un proceso donde la relación
profesor- alumno tiene que estar basada en una retroalimentación constante para que este fluya
lo mejor posible. Dicho proceso está en constante cambio ya que el mundo va
cambiando y van surgiendo conflictos los cuales hacen tomar otra perspectiva e
ir desarrollando determinados factores
para q el proceso de enseñanza y aprendizaje funcione y vaya de la mano en
conjunto al contexto actual en el q se está viviendo. No se puede dejar fuera
que la comunicación de todos los sujetos que actúan en dicho proceso sea la
mejor posible, así se puede desarrollar con fluidez, obteniendo un proceso de
mejor calidad. El proceso de enseñanza y aprendizaje conlleva muchos factores
mencionados anteriormente, los cuales si se cumplen correctamente obtendremos
personas de bien, así beneficiando al desarrollo de una sociedad.
El proceso de enseñanza y
aprendizaje de la Química por las características que tiene su contenido y la
significación que en su apropiación tienen la actividad práctica-experimental,
desempeña un rol esencial la concepción sistémica de la planificación,
coordinación, ejecución, control y evaluación de las acciones de enseñanza y de
aprendizaje, que de manera intencionada se orientan a la formación de una
concepción científica del mundo; dicha concepción para el caso particular de la
Química, se logra desde el estudio de una de las formas de existencia de la
materia (la sustancia) y de sus transformaciones en otras.
En el PEA de la
Química, las actividades experimentales son de vital importancia por las
funciones que desempeñan en la formación de las nuevas generaciones y
especialmente para su educación científica a la vez que logran incrementar la
motivación de los estudiantes hacia el aprendizaje de los fenómenos y procesos
químicos cuando observan o realizan un experimento. Estas actividades
experimentales ejercen influencia sobre las emociones de los estudiantes y
posibilitan la apropiación de conocimientos sólidos (duraderos y aplicables). (Fajardo-Casas2022).
La química
experimental está íntimamente relacionada con el trabajo en un laboratorio,
donde se realizan experimentos, descubriendo leyes que hacen que la ciencia
química sea más comprensible, al unificar la teoría con la práctica.
Es
una ciencia primordialmente experimental, pues la gran mayoría de sus
conocimientos se han conseguido mediante las observaciones realizadas a través
de procesos empíricos,
o lo que es lo mismo, a través de conocimientos basados en la experiencia.
El
trabajo en el laboratorio es el corazón de la química, donde la observación y
la interpretación de los principios químicos, son vitales para el desarrollo de
la ciencia, y donde siempre tiene cabida el razonamiento lógico e imaginativo,
así como el ingenio, el uso común y el desarrollo de habilidades
experimentales.
Las habilidades experimentales: un concepto
para entender su desarrollo.
En un concepto
general las habilidades experimentales son una herramienta para la verificación
de teorías o para su descubrimiento; donde los procedimientos, instrumentos y
técnicas no deben perturbar la medición.
Según (Arencibia, Morales &
Torres, 2017) en las actividades de carácter experimental se procura que los
alumnos asimilen el mayor volumen posible de conocimientos, sobre la base de la
observación y las acciones prácticas y que, al mismo tiempo, se desarrollen en
ellos un conjunto de habilidades y hábitos característicos del trabajo
científico-experimental, como un componente esencial del pensamiento y modo de
actuar científico investigativo.
Resulta más oportuno la clasificación
dada por Valcárcel, Pérez & Porto (2016), quienes las estructuran en
habilidades generales, como capacidades comunes a determinada carrera o
carreras y en habilidades integradoras, que sistematizan las habilidades
generales y posibilitan su selección, algoritmización,
para solucionar problemas profesionales reales inherente al objeto del
egresado, aplicando el método científico-investigativo propio del modo de
actuación profesional.
Por su parte, Estévez (2000) define la
habilidad experimental como el dominio de un sistema de acciones psíquicas y
prácticas para la modelación y ejecución de la actividad experimental y para
explicar los resultados del experimento con ayuda de los conocimientos que se
posee.
Por otra parte, para Blas (2000) plantea que las
habilidades experimentales específicas son aquellas que se forman en la
actividad experimental, donde se modelan fenómenos o proponen hipótesis, se
proponen y adoptan procedimientos experimentales para comprobar los
conocimientos específicos de cada disciplina o ciencia y luego explicar los resultados
que se obtienen en la práctica experimental.
Al ser la habilidad, aquella parte del
contenido que se traduce en acciones y operaciones, se considera que esta
definición deja vacíos teóricos por abordar, al quedar restringido al conocer y
no expresar la manifestación de la acción teórica y práctica del saber hacer.
Esta interpretación restringe su formación solo a la actividad experimental,
sin reconocer que el proceso de enseñanza-aprendizaje es un sistema y que,
desde todas las formas de clase, se pueden y deben formar estas habilidades.
La actividad experimental en la
enseñanza y las habilidades experimentales en particular, son un componente
imprescindible para el aprendizaje del objeto de estudio de cualquier ciencia
y, en particular de la Química.
En la formación de
habilidades experimentales, como vía para realizar la vinculación de la teoría
con la práctica, se resalta su valor instructivo y desarrollador durante la
enseñanza-aprendizaje de la disciplina Química. Se trata de hallar soluciones
objetivas a la tendencia de los estudiantes a retener, con carácter pasivo y
memorístico, las acciones y operaciones constitutivas de las habilidades
vinculadas a los conocimientos, como estructura del contenido
Las habilidades experimentales permiten
al profesor de Química dar solución a la problemática del experimento químico
escolar. Mediante el cual los alumnos desarrollan entre otras habilidades la
observación, la descripción, la explicación de fenómenos y el trabajo con
hipótesis y predicciones.
Las habilidades se manifiestan mediante
el dominio de un sistema de acciones mentales y prácticas por parte del sujeto
que aprende y se forman y desarrollan mediante un proceso de sistematización de
las mismas en la actividad.
Otros investigadores de esta área
destacan el valor del experimento químico docente como una herramienta para
desarrollar la creatividad; argumentan un conjunto de acciones para la
estimulación de las potencialidades creadoras de los estudiantes.
En su trabajo Polanco Izada, I.E (2019) la cual citó a González M. V. (2001, 119). El cual enuncia que “…la habilidad constituye el dominio de
operaciones (psíquicas y prácticas) que permiten una regulación racional de la
actividad…” De esta manera el futuro profesional de la educación en las
ciencias refleja la realidad objetiva de forma consciente en
la actividad práctica experimental.
Podemos plantear que el experimento
químico escolar y las habilidades experimentales son dos elementos que van en
conjunto, ya que el experimento químico
pertrecha al estudiante de los conocimientos, los hábitos, métodos de aprendizaje y sobre
todo el desarrollo de habilidades. Es de medular importancia el desarrollo de
habilidades experimentales en el aprendizaje de la Química puesto que
constituye la base, soporte y parte esencial de la enseñanza de dicha ciencia.
Propuesta
de tareas experimentales
Las tareas experimentales desempeñan un papel fundamental en el enfoque
investigativo de las diferentes formas organizativas del experimento químico y
en el desarrollo de las habilidades. Pueden tener diferentes niveles de
complejidad y estar relacionadas con el desarrollo de habilidades operacionales
o técnicas que necesitan de reiteración para su consolidación, con problemas químicos donde la interrelación de los aspectos
cualitativos, cuantitativos, teóricos y experimentales permiten buscar una
solución adecuada.
Al respecto varios son los autores que han hablado
sobre tareas experimentales, entre los que tenemos; Bugaev (1988) y
Rojas Arce (1992). Estos autores centran
la atención del experimento como método de solución de las tareas
experimentales en el laboratorio, y marcan la diferencia que existen entre la
tarea teórica y la experimental.
De ahí, el autor de este trabajo considera que las
tareas experimentales permiten buscar una solución adecuada al relacionar los
aspectos cualitativos, cuantitativos, teóricos y experimentales para contribuir
al desarrollo de habilidades experimentales. Por tanto, cuando el estudiante
enfrenta la tarea experimental, ha de transformar las condiciones para darle
cumplimiento a la solución; y es el proceso mediante el cual aplica, despliega
y particulariza el método para alcanzar el resultado final.
Se asume en este trabajo la estructura propuesta
por Luisel Hernández-Junco (2021). La misma cuenta con las siguientes
etapas y momentos:
Orientación:
1-
Planteamiento o enunciado de la tarea experimental:
el planteamiento
o enunciado de la tarea experimental estará en
correspondencia con los objetivos, contenidos, etapas para la formación y
desarrollo de las habilidades experimentales e investigativas, tipología de las
tareas y el diagnóstico de los estudiantes.
2-
Preparación previa: la preparación previa parte
de la orientación que brinda el profesor al enunciar la tarea experimental, y
constituye la etapa fundamental en la aplicación del método porque permite el
análisis, la reflexión e interpretación de la tarea, logrando que el estudiante
de forma independiente transite por cada una de las etapas del método.
3-
Análisis de la tarea experimental: El análisis de la tarea experimental parte de la
orientación precisa que debe brindar el profesor con respecto al objetivo que
se persigue, la vinculación con los contenidos precedentes, la significación
práctica y profesional (acciones que permitan una motivación inicial), que
propicien que el estudiante se familiarice con el texto o con las condiciones
para su elaboración, y se oriente en los elementos esenciales. Integra aspectos
importantes como: la comprensión, la interpretación y la búsqueda de
información.
La comprensión
del texto de la tarea requiere de:
La
reformulación del objetivo en función de su comprensión personal: la lectura
general y analítica del texto de la tarea, señalando las ideas importantes para
poder dar respuesta a las siguientes interrogantes: ¿qué me piden en la tarea?,
¿cuáles son las condiciones?, ¿con qué aspectos teóricos se relaciona?, ¿qué
otra información necesito?; por lo tanto, tiene que ubicarse en los elementos
esenciales del texto, lo cual le facilita una adecuada interpretación de la
tarea.
La interpretación de la
tarea :(relacionada con
el tipo de tarea) tiene en cuenta la delimitación del objeto químico y su
representación, la determinación de datos esenciales, no esenciales y que
falten u otra información que se necesite, la determinación de los posibles
cambios en el sistema a partir de las manifestaciones químicas observables, las
variables a controlar en el experimento y de la modelación de la tarea, todo ello
conduce a la búsqueda de información.
La búsqueda de
información: está relacionada con el uso de las fuentes bibliográficas que le
ofrece el profesor al estudiante y el empleo de recursos tecnológicos que le
concedan el rigor científico a la tarea propuesta.
4-Propuesta de las vías de solución: marca el camino que debe seguirse para arribar a
la respuesta exigida, es una etapa de planificación con una visión perspectiva;
comprende aspectos teóricos, experimentales y experimentales virtuales. A
continuación, se explica cada uno:
Teórico-experimental: considera una respuesta teórica anticipada que
pueda incluir cálculos químicos, de ser necesarios, y una propuesta
experimental mediante un esquema de acciones en orden lógico o diagrama de
flujo, donde se plasma el diseño experimental; las relaciones con las
habilidades, procedimientos, métodos particulares de la asignatura; la
selección adecuada de útiles y sustancias químicas; y previsión de cómo se
procesarán los datos experimentales, ambas respuestas estarán muy relacionadas
con las condiciones que se ofrece en el texto de la tarea.
Experimental: se realiza
una propuesta experimental, que puede expresarse mediante un esquema de un
diagrama de flujo en el cual se reflejan los métodos particulares y específicos,
estableciéndose el diseño experimental similar a la propuesta anterior, a
partir de modelos, modo de operar o instrucciones detalladas, cuando la tarea
corresponde con un primer nivel; para tareas relacionadas con un segundo o
tercer nivel, tienen que aplicar (transferir) vías experimentales conocidas o
proponer nuevas vías.
Teórica: considera
una propuesta de solución teórica que parte de la información experimental que
se ofrece en el texto de la tarea, mediante una demostración virtual o real y
búsqueda por diversas fuentes, la que debe ser procesada analítica y
gráficamente; puede incluir cálculos químicos y se requiere la determinación de
regularidades para llegar a generalizaciones.
Ejecución del experimento: La ejecución del experimento comprende la realización
de las acciones previstas en el diseño experimental, es un proceso flexible
donde el estudiante puede ir efectuando reajustes en dependencia de las
condiciones reales o virtuales en que la actividad se desarrolla. La
planificación adecuada del diseño experimental es lo que permitirá que se pueda
lograr una ejecución consciente y racional.
El análisis del resultado y del proceso: permite
valorar la efectividad del diseño experimental, la correspondencia de la
respuesta anticipada con los resultados finales y parciales que se van
obteniendo, remodelar las propuestas realizadas, percatarse de los errores
teóricos o experimentales, establecer regularidades para llegar a
generalizaciones
Durante el desarrollo de esta etapa debe tenerse en
cuenta el nivel alcanzado por cada escolar, en particular, y el grupo en
general; brindar niveles de ayuda a través de preguntas reflexivas, propiciar
la valoración y autovaloración de los resultados parciales que se van
obteniendo.
Etapa de Control
Comunicación de los resultados: La comunicación de los resultados comprende
la realización de un informe escrito el cual debe de entregar al profesor con
una serie de exigencias y regularidades que integra la etapa anterior y que son
importantes en su formación.
A continuación, se desarrolla el diseño
de las tareas experimentales teniendo en cuenta el procedimiento del método de
solución.
TAREA
EXPERIMENTAL 1
Título: Determinación del porcentaje del
ácido acético.
Objetivo: determinar la cantidad de una
sustancia ácida presente en una solución de vinagre comercial, considerando los
cálculos y procedimientos en su realización.
Conocimientos teóricos precedentes:
conocimiento sobre ácidos y bases, cálculos estequiométricos,
titulación ácido-base, conocimiento sobre soluciones concentradas, técnicas de
medición y manejo de instrumentos de laboratorio y conocimiento sobre
indicadores.
Habilidades:
·
Medición
de volúmenes
·
Pesada
en balanza analítica
·
Enrasar
·
Preparar
disoluciones
Planteamiento
de la tarea:
1- determinar el porcentaje de ácido acético de un
vinagre comercial,
Materiales
necesarios
1-Matraz aforado de 100 ml.
2-Bureta de 50 ml.
3-Pipeta de 10 ml
4-Erlenmeyer de 250 ml
5-Solución valorante de
hidróxido de sodio (NaOH) de concentración conocida.
6-Indicador de pH, (fenolftaleína).
Técnica
operatoria
1-Pesar
aproximadamente 10 ml de vinagre en una pipeta y transferirlo a un erlenmeyer.
2-Agregar de 2 a 3 gotas de indicador de pH
(fenolftaleína) al erlenmeyer.
3-Preparar la solución valorante
de hidróxido de sodio (NaOH) en la bureta.
4-Iniciar la titulación, adicionando lentamente la
solución valorante (NaOH)
al erlenmeyer, mientras se agita la mezcla.
5-Continuar agregando la solución valorante
hasta que se alcance un cambio de color en la disolución. El cambio de color
indicará el punto de neutralización, donde la reacción ácido-base está
completa.
6-Registrar el volumen de solución valorante
utilizado para llegar al punto de neutralización.
7-Realizar tres repeticiones de la titulación para obtener
resultados más precisos
8-Calcula el volumen promedio de solución valorante utilizado.
Utilizando la concentración de la solución valorante de hidróxido de sodio y el volumen promedio
utilizado, calcula la concentración de
ácido acético (CH3COOH) en la disolución de vinagre utilizando la ecuación:
Concentración de ácido acético (g/L) = (volumen promedio
solución valorante x concentración solución valorante x masa molecular ácido acético) / volumen de
muestra de vinagre.
Después de realizar la actividad
experimental y el análisis de sus resultados, deberán entregar a su profesor un
informe final en el cual comunique los aspectos siguientes:
TAREA
EXPERIMENTAL 2
Título: Preparación de una
disolución básica de hidróxido de sodio (NaOH).
Objetivo: preparar una
disolución básica de hidróxido de sodio con una concentración específica.
Conocimientos teóricos
precedentes: Conocimientos previos
sobre la teoría de disoluciones y
concentración.
Habilidades:
·
Pesada
en balanza analítica
·
Medición
de volúmenes
·
.
Enrasar
·
.
Preparar disoluciones
Planteamiento
de la tarea:
2- Se
necesita preparar una disolución de NaOH aproximadamente 0.1 mol/L.
Materiales
necesarios:
- Hidróxido de sodio (NaOH) en forma sólida
- Agua destilada
- Balanza analítica
- Matraz aforado de 250 mL
- Varilla de agitación
- Pipeta volumétrica de 10 mL
- Guantes de seguridad
- Gafas de seguridad
Técnica
Operatoria:
1.
Colócate los guantes y las gafas de seguridad para garantizar la seguridad
durante la práctica
2. Utilizando la balanza analítica, pesa con precisión 4.0 gramos de hidróxido
de sodio (NaOH) en un recipiente limpio y seco.
3. Transfiere el NaOH pesado al matraz aforado de 250
mL.
4. Añade aproximadamente 150 mL
de agua destilada al matraz aforado. Agita suavemente con la varilla de
agitación hasta que el NaOH se disuelva
completamente.
5. Luego, añade agua destilada adicional hasta alcanzar la marca de aforo en el
matraz de 250 mL. Asegúrate de que la disolución esté
bien mezclada.
6. Utilizando una pipeta volumétrica de 10 mL, toma
una muestra de la disolución preparada y transfiérela a un tubo de ensayo
limpio.
7. Verifica el pH de la disolución utilizando papel indicador universal o un pHmetro. La disolución debería mostrar un pH básico,
alrededor de 12-14.
8. Registra tus observaciones y resultados.
Después de realizar la
actividad experimental y el análisis de sus resultados, deberán entregar a su profesor
un informe final en el cual comunique los aspectos siguientes:
TAREA
EXPERIMENTAL 3
Título:
Determinación del porcentaje de NaCO3
en una mezcla alcalina
Objetivo: determinar el
porcentaje de Na2CO3.
Conocimientos teóricos
precedentes: conocimiento sobre ácidos y bases, cálculos estequiométricos,
titulación ácido-base, conocimiento sobre soluciones concentradas, técnicas de
medición y manejo de instrumentos de laboratorio y conocimiento sobre
indicadores.
Habilidades:
·
Pesada
en balanza analítica
·
Medición
de volúmenes
·
Enrasar
·
Preparar
disoluciones
Planteamiento
de la tarea: se necesita determinar el porcentaje de Na2CO3 en una mezcla
alcalina.
Materiales necesarios:
1. Balanza analítica:
2. Pipetas o buretas:
3. Matraz aforado:
4. Indicador de pH:
5. Ácido clorhídrico (HCl)
6. Agua destilada:
7. Espátula:
8. Papel de filtro
9. Mufla u horno:
Técnica operatoria:
1.
Preparación
de la solución ácida: Se prepara una solución ácida de concentración conocida,
que se utilizará para reaccionar con el Na2CO3 en la mezcla alcalina.
2. Medición de la muestra: Se toma una muestra de la mezcla alcalina y se pesa
cuidadosamente.
3. Titulación: Se añade la solución ácida gota a gota a la muestra de la mezcla
alcalina. La reacción entre el ácido y el Na2CO3 produce una reacción de
neutralización, donde se forma dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
4. Indicador de pH: Se utiliza un indicador de pH, como fenolftaleína, para
determinar el punto final de la titulación. El indicador cambia de color cuando
todo el Na2CO3 ha reaccionado con el ácido.
5. Cálculo del porcentaje de Na2CO3: Con la información obtenida de la
titulación, se puede calcular el porcentaje de Na2CO3 en la mezcla alcalina utilizando
la estequiometria de la reacción y las concentraciones conocidas de las
soluciones utilizadas.
Después de realizar la
actividad experimental y el análisis de sus resultados, deberán entregar a su
profesor un informe final en el cual comunique los aspectos siguientes:
TAREA
EXPERIMENTAL:4
Título: Determinación de la dureza del
agua.
Objetivo: determinar la dureza en
agua neutralizando los iones de calcio y
magnesio presentes en ella.
Conocimientos teóricos precedentes:
conocimiento sobre que es dureza del agua, cálculos estequiométricos,
titulación ácido-base, conocimiento sobre soluciones concentradas, técnicas de
medición y manejo de instrumentos de laboratorio y conocimiento sobre
indicadores.
Habilidades:
·
Pesada
en balanza analítica
·
Medición
de volúmenes
·
Enrasar
·
Preparar
disoluciones
Planteamiento de la tarea: se necesita determinar la
dureza del agua que entra en un
laboratorio escolar.
Materiales necesarios:
Estos reactivos forman complejos con los iones de calcio
y magnesio, lo que permite su cuantificación.
1. Reactivos de valoración: EDTA (ácido etilendiaminotetraacético)
2.
Indicadores de pH: eriocromo negro T (EBT)
3.
Buretas y pipetas
4. Matraces y vasos de precipitados
5. Agitador magnético o varilla de agitación
Técnica
operatoria:
1.
Preparación de la solución valorada: Prepara una solución de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) de concentración conocida.
2. Muestra de agua: Toma una muestra representativa del agua que deseas
analizar para determinar su dureza.
3. Titulación: Agrega una pequeña cantidad de indicador de pH, negro de eriocromo T, a la muestra de agua.
4.
Luego, comienza a agregar la solución valorada de EDTA gota a gota mientras
agitas la muestra
5. Punto final: Continúa agregando la solución valorada hasta que observes un
cambio permanente en el color del indicador.
6. Cálculo de la dureza: Registra el volumen de solución valorada de EDTA
utilizado en la titulación. Utilizando la estequiometria de la reacción entre
el EDTA y los iones de calcio y magnesio, puedes calcular la concentración de
estos iones en el agua y, por lo tanto, determinar su dureza.
Después de realizar la actividad experimental y el análisis de sus resultados,
deberán entregar a su profesor un informe final en el cual comunique los
aspectos siguientes:
CONCLUSIONES
El proceso de enseñanza aprendizaje de
la química constituye un espacio importante para el desarrollo de las habilidades
experimentales en las prácticas de laboratorio específicamente en la carrera
Química Industrial.
El desarrollo de las habilidades
experimentales en las prácticas de laboratorio en los estudiantes de primer año
de la especialidad Química Industrial, presenta insuficiencias que revelan la
necesidad de una propuesta de tareas experimentales.
La elaboración de la propuesta de tareas
experimentales que relacionan los aspectos cualitativos, cuantitativos,
teóricos y experimentales contribuyen al desarrollo de las habilidades
experimentales en las prácticas de laboratorio en el primer año de la
especialidad Química Industrial.
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Fajardo-Casas,D.(2022) Actividades
experimentales de química para el perfeccionamiento del proceso de enseñanza
aprendizaje en octavo grado.
Anexos
Observación
a clases (I):
Indicadores |
Se observa |
No se observa |
Insuficiencias |
Utilización de
instrumentos y técnicas de laboratorio |
|
|
|
Organización del trabajo |
|
|
|
Seguridad en el
laboratorio |
|
|
|
Capacidad de análisis y
solución de problemas |
|
|
|
Entrevista a
docentes (Anexo II):
1- ¿Cómo
se desarrollan los estudiantes en el momento que tienen que utilizar los
instrumentos o técnicas de laboratorio?
2- Al
inicio, en el transcurso y en la
culminación del experimento, cómo es la
organización de los puestos de trabajo de los estudiantes?
3- Los
estudiantes se sienten seguros en el momento de realizar el experimento?
4- Los
estudiantes tienen la capacidad de analizar y dar soluciones a diferentes
problemas?
Encuesta
a estudiantes (Anexo III):
1- Te
sientes seguro trabajando en un laboratorio utilizando equipos y realizando
experimentos?
---Si ---No
2- Consideras
que el trabajo en el laboratorio es organizado:
---Si ---No
--- A veces
3- Ha
recibido adecuada formación en seguridad para realizar experimentos?
---
Si --- No
4- Te
consideras capaz de realizar análisis y dar respuesta algún problema que se
presente con respecto a la práctica de laboratorio?
---Si ---- No
--- Tal vez
Análisis
de documentos (Anexo IV):
Plan
de clases:
Indicadores |
Se observa |
No se observa |
Actividades prácticas de
laboratorio |
|
|
Participación del
estudiantes en la práctica de laboratorio |
|
|
Correspondencia d los
contenidos con el programa y el libro de texto. |
|
|
[1] Estudiante de 3er año, carrera Licenciatura en
educación Química. Universidad de Cienfuegos. Cuba.
[2] Profesora auxiliar del departamento de Química. Facultad ingeniería de la
universidad de Cienfuegos. Cuba.
[3] Profesora auxiliar del departamento de Química. Facultad ingeniería de la
universidad de Cienfuegos. Cuba.