IMPLEMENTACION DE LA ESTRATEGIA "APRENDIZAJE POR INVESTIGACION" MEDIANTE UN PROBLEMA EXPERIMENTAL DE ESTEQUIOMETRIA

RESUMEN

El trabajo desarrollado en el laboratorio describe una estrategia reconocida como “Aprendizaje por

Investigación” que se genera a partir de un problema experimental de estequiometria donde el principio

fundamental a implementar es la investigación. El problema a resolver es la determinación de la cantidad de

Bicarbonato de Sodio (NaHCO3) en una muestra de Alka-seltzer® por dos métodos distintos; método por

perdida de masa y método de recolección de gases para luego dar validez a los resultados a partir de la

repetición, determinar la precisión y la exactitud de los resultados, parámetros útiles para analizar los valores

obtenidos. Esta propuesta que posibilita la participación activa, autónoma del estudiante, mejora sus

procesos de construcción de conceptos y desarrollo de habilidades y destrezas.

Palabras clave: Estequiometria, aprendizaje por investigación, resolución de problemas experimentales.

ABSTRACT

The work developed in the laboratory describes a recognized Science-Education strategy known as “Inquirybased

learning”. This is generated from an experimental stoichiometry problem whose main aim is to carry

out an investigation. The problem of this project is to determine the sodium bicarbonate quantity in an AlkaSeltzer

through two different methods: mass loss and gas collection. This proposal that makes it possible

the students autonomous and active participation, improves the building conceptions processes and

develops students skills.

Key words: stoichiometry, Inquiry-based learning, experimental problems solution.





























































 1 Grupo de estudiantes de la Maestria en la Enseñanza de las Ciencias exactas y naturales Universidada Nacional de

Colombia.56

Introducción

La estrategia didáctica que se plantea pretende orientar el aprendizaje como una investigación,

específicamente con un problema de investigación que posibilitara la construcción de

conocimientos científicos en los estudiantes y que la investigación se convierta en parte

fundamental de la actividad docente. Es así como se podría pensar en una escuela de

pensamiento en la que los estudiantes y profesores piensen y transformen la realidad educativa

investigando, experimentando e innovando sobre los problemas y realidades de la educación en

ciencias.

La enseñanza de la ciencia y de la Química en particular desde una perspectiva investigativa;

deberá por tanto la investigación; cualificar el contenido y la práctica de la docencia y estar

orientada, de un lado, a generar conocimientos, técnicas y artes, o a comprobar aquellas que ya

forman parte del saber y de las actividades del hombre, y a crear y adecuar tecnología; de otro

lado, la investigación debe asumirse como procedimiento necesario para el desarrollo del

conocimiento y de la praxis, y constituirse como recurso metodológico del proceso de

enseñanza.

Como estrategia de aprendizaje por investigación se utilizará un problema experimental que

consiste en determinar la cantidad de Bicarbonato de sodio (NaHCO3) en una pastilla de Alkaseltzer®

y presentar una respuesta si pueden dos métodos diferentes servir, para determinar la

cantidad. Luego se realizará la contrastación de datos experimentales por medio del tratamiento

estadístico.

Esta es una forma de abordar el trabajo experimental en el laboratorio donde el maestro

orientarà el aprendizaje de sus estudiantes como una construcción de conocimiento científico, es

decir, como una investigación; en un ambiente de aprendizaje autónomo, interactivo, solidario y

de trabajo en equipo. Para el desarrollo de este tipo de metodología se requiere tener en cuenta

las ideas previas, visión del mundo, experiencia, destrezas, actitudes y la vivencia de una tarea

de investigación por parte del maestro

METODOLOGIA

El procedimiento para la realización de la experiencia con el grupo de estudiantes de Educación

media del grado once(11); en una Institución del Sector Publico de Bogotá.

La propuesta de aprendizaje por investigación ha sido abordada en diferentes situaciones de

clase, donde los estudiantes proponen el estudio de diferentes situaciones problemáticas y luego

se toman decisiones para elegir un problema concreto con la orientación del maestro.

Seleccionado el problema se procedió:

1)Presentación explicativa sobre el manejo de sustancias químicas, y normas para trabajar en un

laboratorio de Química, algunas orientaciones de trabajo con la intención de aprender a manejar

datos, instrumentos, materiales de medida, manejo de sustancias, manejo de protocolos para

preparar disoluciones, presentar tablas o gráficos y realizar tratamientos estadísticos con los

datos recogidos.57

2) Estudio de los cambios químicos mediante la reacción: la descomposición del Bicarbonato de

sodio (NaHCO3) en dióxido de carbono y agua con la adición de un acido más fuerte, el acido

acético presente en el vinagre, con el fin de garantizar la reacción.

3) Presentación del problema a resolver: Para determinar el porcentaje de NaHCO3 en una

pastilla de Alka-seltzer® se utilizaron los siguientes materiales, equipos y reactivos: 2 tabletas de

Alka-seltzer®, 2 vasos de 150 ml, un vidrio de reloj, regla, un equipo de recolección de gases

sobre agua (baño María, probeta, manguera, balón y dos pinzas), una probeta de 100 ml. Para

uso común: solución de ácido acético (vinagra comercial), dispuesto con una probeta o con

dispensador automático.

La tableta utilizada registra en el sobre 1.976g de bicarbonato de sodio, 1000g de ácido cítrico y

0,324g de ácido acetilsalicílico.

Para resolver el problema se presentan dos métodos: uno por pérdida de masa y el otro por

recolección de gases; cada uno con orientaciones escritas, materiales, cuadros de registro y

procedimiento especifico a realizar.

Método por pérdida de masa.

Se procedió a medir 20 ml de vinagre con la probeta y se coloco en el vaso de 150 ml y medir la

masa del vaso con el contenido. Luego se peso la tableta sobre el vidrio de reloj y se dividió en

dos partes iguales. Se adiciona el trozo de tableta al vinagre y se pesa iniciando y finalizando la

efervescencia después de 10 minutos.

Método de recolección de gases.

Se organizan los elementos necesarios para el equipo de recolección de gases. Se llena la probeta

con agua de la llave dentro del baño María, se miden 20 ml de vinagre en el balón de fondo

plano y se procede a obtener 18 de pastilla que se pesa sobre el vidrio de reloj. Se ubica el trozo

en el cuello del balón de fondo plano manteniéndolo casi horizontal, de manera que la pastilla no

caiga a la disolución de vinagre. Se ubica el tapón herméticamente el cual tiene unida una

manguera que permitirá el paso del gas. Con el montaje listo y el balón bien cerrado con el

corcho se pone en forma vertical de manera que la pastilla caiga en el vinagre. Agita suavemente

el balón y permita que la reacción se complete, retire el balón cuando ya no se generen más

burbujas, se observa y se mide la altura de desplazamiento del gas obtenido en la probeta, luego

se registra la temperatura del baño de agua.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para el procedimiento por pérdida de masa los datos obtenidos en la práctica se tomaron bajo

condiciones ambientales, y se organizaron en la tabla N°1:58

Tabla N°1.

VARIABLE DATO

Masa del vaso con vinagre 82,185g

Masa de Alka-Seltzer con el sobre 3,898g

Masa de la pastilla de Alka-Seltzer 1,718g

Masa del vaso con vinagre + pastilla 83,903g

Masa del vaso luego de la reacción 83,320

Masa de CO2 perdida 0,583g

Calculo de la masa de NaHCO3 que reaccionó 1,113g

Cálculo del % de masa de NaHCO3, en la tableta 64,784%

Luego de obtener la masa del vaso con vinagre, Alka-seltzer® con el sobre, pastilla de Alkaseltzer®,

vaso con vinagre + pastilla y la masa del vaso luego de la reacción, se procede a

calcular la masa de CO2 pérdida, la masa de NaHCO3 que reaccionó y el porcentaje de masa de

NaHCO3 de la tableta, de la siguiente manera:

Masa de CO2 perdida: Para obtenerla se realiza de diferencia entre la masa del vaso con vinagre

+ pastilla y la masa del vaso luego de la reacción, obteniendo 83,903g – 83,302g= 0,583g

indicando esta diferencia que después de la reacción existió una perdida de masa. Durante este

procedimiento el ácido cítrico produce reacción en el bicarbonato pero para garantizar una

reacción completa fue necesario adicionar un acido mas fuerte, el ácido acético contenido en el

vinagre; lo cual permitió la pérdida de masa de CO2, para determinar su cantidad.

Masa de NaHCO3 que reaccionó: Para poder obtener este dato se procedió a utilizar la siguiente

relación estequiométrica, ya que la relación entre el CO2 y el bicarbonato es 1:1, con lo cual

determinando la cantidad de CO2 en moles

...