Una propuesta de programa de actividades interactivo para el estudio de la geometría molecular en el Bachillerato

Mª Belén Garrido Garrido

Colegio Guadalaviar. Valencia

Manuel Castelló Hernández

I.F.P. Misericordia. Valencia

Carles Furió Más

Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y Sociales

Universitat de València.

Actualmente, pocas personas ponen en duda que los ordenadores estimulan el proceso de aprendizaje de los alumnos y que su utilización abre cada día nuevas e interesantes posibilidades. El ordenador, por sí mismo, ni es garantía de calidad en la enseñanza ni es sinónimo de renovación pedagógica. Pensamos que el uso del ordenador en la enseñanza ha de estar integrado en un marco de orientación constructivista basado en un modelo de cambio conceptual, metodológico y actitudinal donde el alumnado, al tratar de resolver científicamente problemas con una ayuda pedagógica adecuada, pueda construir sus conocimientos de modo significativo. Los alumnos y las alumnas experimentan sobre objetos de su entorno; utilizan materiales didácticos apropiados -entre ellos, el ordenador-, investigan, crean, etc. En este entorno, el verdadero artífice en la construcción del conocimiento no es el profesor, ni el ordenador sino el propio alumno pero subido a hombros de gigantes (el profesor/a) (Driver 1988; Novak 1988).

 

En el estudio de la química, la forma tridimensional de las moléculas es muy importante ya que muchas propiedades de una sustancia molecular están íntimamente relacionadas con su forma espacial. La literatura didáctica ha puesto de relieve que, en el tema de la geometría de las moléculas, los estudiantes pre- y universitarios de Química tienen dificultades de tipo perceptivo y epistemológico (fijación y reduccionismo funcionales de las variables que influyen en la geometría y polaridad de las moléculas) que una buena enseñanza debería superar (Furió y Calatayud 1996; Tuckey, Selvaratnam y Bradley 1991).

 

La introducción de las Nuevas Tecnologías en el trabajo habitual del aula es una tarea apremiante; el mundo educativo no se puede quedar al margen de estos recursos. La tecnología ha lanzado un desafío. Los educadores estamos obligados a recogerlo y afrontarlo con creatividad. Para esto, se necesita la concurrencia de muchos ensayos, de muchos esfuerzos de imaginación y de trabajo en equipo con el fin de conseguir un nuevo entorno de comunicación didáctica.

 

Aceptando este reto, un equipo docente del área de química estamos construyendo un programa de actividades interactivo para trabajar con nuestro alumnado la geometría molecular. Ante la pantalla del ordenador, estudiantes de Bachillerato, junto con sus profesores, convierten la clase de química en un espacio para familiarizarse con aspectos esenciales de la metodología científica (Gil y col. 1991).

 

Gracias a las modernas herramientas para la creación de páginas Web en Internet, podemos elaborar con facilidad documentos en los que se integren texto convencional, vínculos, imágenes, animaciones y sonido. Si bien el destino de estas páginas multimedia suele ser su publicación en Internet, es evidente que su utilidad va más allá de este aspecto concreto. Un ejemplo de otras aplicaciones en las que el hipertexto juega un papel fundamental lo tenemos en las modernas enciclopedias en CD-ROM, en las que se integran, de manera muy atractiva y didáctica, todos estos medios textuales y audiovisuales que hemos mencionado, rompiendo la estructura lineal del mensaje escrito que se ha venido utilizando durante siglos. El lenguaje empleado para desarrollar estos documentos interactivos es el denominado HTML, acrónimo de HyperText Markup Language (lenguaje de marcas de hipertexto), creado a mediados de la década de los 60, si bien ha sido ahora, con la eclosión del fenómeno Internet, cuando ha alcanzado una auténtica popularidad. Los documentos así obtenidos permiten al lector controlar la dirección que desea seguir en su propia lectura, proporcionando un entorno de trabajo y de aprendizaje similar al pensamiento humano. Un entorno de este tipo debe permitir asociaciones entre los distintos temas y conceptos con simples pulsaciones del ratón, en lugar de obligar a desplazarse secuencialmente de uno en uno, como ocurre en los textos convencionales, o de tener que cambiar de documento constantemente. En la actualidad se incluyen imágenes, animaciones, sonidos, vídeo, etc. en este tipo de documentos por lo que se prefiere utilizar el término hipermedia para poner de manifiesto la diversidad de formatos existentes en los contenidos, más allá del simple texto.

 

En el trabajo que aquí presentamos hemos empleado varias herramientas que podríamos calificar de estándar, tanto en el campo de la química como en el diseño de páginas Web. El adecuado ensamblaje de todas ellas nos ha permitido ir construyendo un documento interactivo hipermedia para que alumnos y alumnas de bachillerato y COU investiguen la geometría molecular a través de un programa de actividades. A continuación enumeramos dichas herramientas, indicando brevemente la misión de cada una de ellas.

 

  1. Para el diseño molecular asistido por ordenador hemos empleado el programa HyperChem en su versión 3 para el entorno Windows, que permite crear de forma gráfica y sencilla todo tipo de estructuras moleculares. Este programa permite almacenar las moléculas creadas en archivos con el formato Brookhaven, que posteriormente serán incluidos en los documentos interactivos.
  2. Para la creación de estos documentos, en los que se incluyen las actividades a investigar por el alumnado junto con las imágenes de las moléculas realizadas por el programa anterior, hemos empleado tanto el Microsoft Office 97 como el Front Page 97; ambas herramientas son muy habituales en la creación de páginas Web y permiten hacer uso de manera sencilla del lenguaje HTML, sin apenas tener conocimiento de su sintaxis. Son herramientas de creación conocidas como WYSIWYG (What You See Is What You Get, es decir, lo que se ve es lo que se obtiene).
  3. Como lector o intérprete que permita visualizar los documentos así creados en el lenguaje citado, hemos utilizado uno de los navegadores más extendidos en Internet: el Netscape Communicator en su versión 4.01; este navegador integra de manera muy eficaz todas las herramientas textuales y audiovisuales necesarias para presentar el documento multimedia que pretendemos.
  4. Para incorporar al navegador la posibilidad de visualizar las moléculas creadas con el programa Hyperchem y almacenadas en el formato Brookhaven (caracterizado por la extensión PDB), hemos empleado el conector (más conocido por el término inglés plug-in) Chemscape Chime en su versión 1.0. Las prestaciones que este conector añade al navegador son extraordinarias ya que permite hacer todo tipo de manipulaciones espaciales sobre la orientación de las moléculas (giros en cualquier dirección, traslaciones, zooms, etc.), así como elegir el formato de presentación de la molécula (modelos de bolas y varillas, esferas sólidas, etc.), incluso visualizarla de forma estereográfica.

 

Otros programas auxiliares que hemos utilizado son el conector Crescendo para Netscape, que permite al navegador reproducir sonido, y el programa HyperCam, que permite captar vídeo en formato AVI para incorporarlo al documento.

 

Un factor muy importante que no podemos dejar de mencionar consiste en que el programa interactivo así obtenido es lo suficientemente flexible como para que el profesorado, con un mínimo conocimiento de estos recursos informáticos, pueda modificarlo, ampliarlo y adaptarlo a sus necesidades particulares.

 

Dadas las herramientas utilizadas en la creación de este programa interactivo, es posible, de forma muy sencilla, incorporar todos los materiales elaborados a una página Web de Internet. Esto permite que sea visitada por educadores, alumnos o cualquier persona interesada en el tema y hacer uso de dichos materiales en su actividad didáctica con la posibilidad de evaluarlos.

 

No olvidemos que la evaluación del uso de estas tecnologías en el proceso de enseñanza-aprendizaje es un punto crucial en el que nos debemos fijar de manera muy especial, debido a su carácter novedoso. Es posible hacer una previsión del éxito que tendrá un recurso educativo frente a otro, pero los datos no serán fiables hasta comprobarlo experimentalmente mediante una correcta evaluación. La inclusión de este programa de actividades en Internet, como hemos mencionado antes, posibilita a través del correo electrónico que se genere una comunicación y una interacción feedback entre los distintos usuarios (profesores y alumnos) del mismo. Esto da lugar a una dinámica de permanente reelaboración de los materiales en la que pueden participar todos los miembros de la comunidad educativa, sin restricciones de ubicación ni en el espacio ni en el tiempo.

 

Este proyecto ha nacido con una idea fundamental: modificar la metodología de las clases de química en el campo del estudio de la geometría molecular, utilizando las nuevas tecnologías informáticas y basándolas más en el aprendizaje por investigación del alumnado que en el aprendizaje por recepción clásico. De esta forma, pretendemos contribuir a la innovación educativa, sin restringirla al campo tecnológico (aporte de herramientas informáticas en el proceso enseñanza-aprendizaje), sino ampliándola al proceso de investigación-acción, lo que permite una mayor indagación mediante el diálogo, la reflexión y el análisis crítico, de acuerdo con una enseñanza de orientación constructivista.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DRIVER R. (1988): Enseñanza de la Ciencias, vol 6, nº 2, 109-120.

FURIÓ, C. Y CALATAYUD, M. L.: (1996): J. Chem. Educ., vol.73, nº 1, 36-41.

GIL, D.; CARRASCOSA J.; FURIÓ C. Y MARTINEZ-TORREGROSA, J. (1991): La Enseñanza de las ciencias en la educación secundaria, Barcelona, Horsori.

NOVAK, J.D. (1988): Enseñanza de la Ciencias, vol 6, nº 3, 213-223.

TUCKEY, H.; SELVARATNAM, M.; BRADLEY, J. (1991): J. Chem. Educ., 68, 460-464.