En este trabajo se expone el perfeccionamiento del diseñodel sistema de habilidades de la asignatura Química General y Analítica parael Ingeniero Agrónomo en Cuba, a partir de la precisión y fundamentación desu método Instructivo Educativo Desarrollador, el cual constituye la síntesisdel método de la ciencia Química, el método de la profesión del agrónomo ylos métodos de enseñanza aprendizaje. Se utiliza como sustento teórico elModelo Holístico Configuracional de la Dinámica de la Educación Superior.
Introducción
La asignatura Química General y Analítica debe proporcionarconocimientos, habilidades y valores para la formación profesional delIngeniero Agrónomo, repercutiendo en aspectos de gran actualidad en laespecialidad como son la formación humanística, la formación científica, elcuidado del medio y la rama biotecnológica.
En la cotidiana tarea de hacer cada vez más eficiente elproceso docente educativo, se perfeccionó el diseño del sistema de habilidadestomando como punto de partida el Modelo Holístico Configuracional de la Dinámicade la Educación Superior propuesto por Álvarez (1999a y 1999b) y Fuentes etal. (1998). En función de las particularidades del objeto deestudio de la didáctica, el proceso docente educativo (sistema de procesosconsciente, holístico y dialéctico), dicho modelo hace uso para explicarlo deun enfoque holístico y de un sistema de categorías (componentes,configuraciones y eslabones).
El modelo asume como componentes organizativos delproceso docente educativo incluyen tres sistemas de procesos: el componente académico,el componente laboral y el componente investigativo. Éstos, a su vez, seidentifican con las formas de enseñanza-aprendizaje, las cuales pueden adoptardistintas tipologías. La forma académica incluye la conferencia, clase práctica,seminario, práctica de laboratorio, etc.; la forma investigativa el trabajo decurso y el trabajo de diploma y la forma laboral, la práctica laboral. El mediode enseñanza-aprendizaje constituye el componente no organizativo delproceso.
Los eslabones son complejos estadíos o momentos delproceso docente-educativo, también de naturaleza procesal, que al tener en sucentro a los sujetos participantes y como esencia la actividad y la comunicación,se diferencian por las características del quehacer de dicho sujeto, en tanto,por la naturaleza holística y dialéctica del proceso del que forman parte, seintegran y se relacionan dinámicamente (Álvarez, 1999a).
La estructura particular de los componentes determina la lógicainterna del objeto (eslabones: diseño y proyección del proceso, motivacióndel contenido, comprensión del contenido, sistematización del contenido yevaluación del proceso docente educativo).
Una configuración es la integración de múltipleselementos dinámicos en torno a un sentido psicológico específico, pudiéndoseintegrar una configuración dentro de otra, no como elementos diferentes que seintegran, sino como partes de un nivel cualitativo de organización psíquica(González, 1995). En la medida que el problema, objeto, objetivo, contenido, elmétodo y el resultado del proceso son personalizados por los sujetos éstos sevan configurando formando una configuración de orden mayor: el proceso docenteeducativo, de ahí que se consideren configuraciones.
Tomando en consideración que el método es la configuraciónmás dinámica, la cual es síntesis en cada eslabón, de las restantesconfiguraciones; conviene detenerse en la precisión del MétodoInstructivo-Educativo-Desarrollador de la asignatura de referencia.
Este modelo sugiere que el Método Instructivo EducativoDesarrollador de una asignatura o disciplina ha de ser la síntesis de los métodosde la ciencia, arte o tecnología de que se trate, el método de la profesión ylos métodos de enseñanza aprendizaje.
En este trabajo se aborda el perfeccionamiento del sistema dehabilidades de la asignatura a partir de la precisión de su método InstructivoEducativo Desarrollador y tomando como sustento teórico el Modelo HolísticoConfiguracional de la Dinámica de la Educación Superior.
Desarrollo
El Método Instructivo-Educativo-Desarrollador en el procesodocente educativo de la asignatura Química General y Analítica para elIngeniero Agrónomo
Sobre la base de que el Método Instructivo-Educativo-Desarrolladorse constituye en la concreción, al nivel de la asignatura, de la lógicadel proceso docente-educativo y en la que subyacen, la lógica de la ciencia, lalógica de la profesión y la lógica del proceso de enseñanza-aprendizaje, lógicasque a su vez subyacen en el método correspondiente (Fig. 1), se procedió ainvestigar las etapas de cada uno, las cuales se muestran en la figura 2.
El método que caracteriza como actúa el IngenieroAgrónomo es la dirección del sistema de producción para obtenerelevados rendimientos agrícolas de los productos que demanda la sociedad; conel menor uso de recursos, preservando y mejorando el medio natural y aplicandosoluciones alternativas de desarrollo sostenible en la unidad de base. (Gómez,1996 y Cedeño, 1999) . Éste transita por las etapas de diagnóstico,organización, ejecución y aplicación, y evaluación del Sistema de ProducciónAgropecuario.
Si se pretende que el egresado sea capaz de resolver losproblemas de la producción agropecuaria con independencia y creatividad, queaplique soluciones alternativas de desarrollo sostenible en la unidad de base,el método fundamental de enseñanza-aprendizaje ha de ser el problémico.
El método problémico (Majmutov, 1983) transita por lasetapas de análisis de la situación problémica, planteamiento problémico,actualización de los conocimientos y habilidades, búsqueda de la solución,hallazgo de la solución y comprobación de la solución. Estas etapas sonintegradas por Álvarez (1999) en tres: Surgimiento de la situación problémica,solución de la situación problémica, y ejercitación y transferencia.
El método de la ciencia Química transita por las etapas deobservación de los sistemas físico-químicos y la experimentación con ellos,determinación de sus rasgos esenciales, generalización de los rasgosesenciales en forma de conceptos, leyes y teorías, formulación de hipótesispara explicar la razón de cada ley, la elaboración de teorías al confirmarselas hipótesis y la aplicación de éstas a la solución de nuevos problemas teóricosy experimentales de la Química.
Se puede observa como estos tres métodos siguen una lógicainductiva- deductiva y de abstracción- concreción y como entre sus etapas sedan, desde el punto de vista lógico, relaciones que, sin pretender agotar esteaspecto, se han identificado como punto de partida para la fundamentación yprecisión del Método Instructivo-Educativo-Desarrollador de la asignatura.Dichas relaciones se explican a continuación:
Cuando el agrónomo diagnostica la situación deproductividad de los suelos, el rendimiento de los cultivos y los factores quelo afectan, utiliza los procedimientos de observación y experimentación,utilizados por los químicos, los cuales también están presentes en la etapade análisis de la situación problémica. (Fig. 3).
Seguidamente, de acuerdo con el diagnóstico, prevé lautilización de diferentes técnicas y tecnologías y establece pronósticos delos posibles resultados a obtener. Las acciones que siguen en la Química a laobservación y la experimentación (determinación de los rasgos esenciales delos procesos químicos, generalización de éstos en las leyes de la Química yla formulación de hipótesis para dar explicación dichas leyes) secorresponden de manera lógica con el pronóstico.
En relación con el método problémico, la etapa deplanteamiento problémico se relaciona con las etapas de determinación derasgos esenciales y de generalización, pues el hecho de encontrar regularidadesen los procesos químicos, trajo a la ciencia un nuevo problema, el de hallar laexplicación a las regularidades observadas.
También las etapas de actualización de los conocimientos yhabilidades y búsqueda de la solución, se relacionan con la formulación dehipótesis de la Química. Los químicos al buscar la explicación teórica alas leyes formularon explicaciones conocidas como hipótesis, para lo cualhicieron uso de los conocimientos y habilidades de la ciencia hasta ese momento.(Fig. 4).
De acuerdo con el diagnóstico y el pronóstico, el agrónomoplanifica las tareas que le permiten aplicar las tecnologías apropiadas, asícomo los recursos (materiales y financieros), organiza la producción, estableceplanes con fecha de culminación y con los recursos necesarios. Posteriormente,ejecuta y aplica los planes, y aplica las tecnologías apropiadas. Semejante fueel proceder de los químicos, al buscar la explicación teórica a las leyes ycomo resultado elaborar las distintas teorías químicas, y del alumno, cuandobusca y halla la solución a un problema. (Fig. 5).
Por último, este profesional, aunque controla durante todoel proceso la ejecución de los planes y la aplicación de las tecnologíasapropiadas, es al final del mismo cuando evalúa los resultados obtenidos,previstos en el pronóstico. De manera semejante los químicos comprueban laveracidad de las teorías químicas y el estudiante el resultado de la solucióndel problema. (Fig. 6).
Si se tiene en cuenta el procedimiento experimental de laciencia, también es posible precisar relaciones lógicas con el método de laprofesión y con el método problémico, que por ser evidentes no requierenexplicación. (Fig. 7).
Además, en la dinámica de estos procesos ocurre que frentea un nuevo problema de la producción, el agrónomo aplica la experienciaobtenida en la solución de los problemas anteriores. Esta misma lógica siguenlos químicos cuando aplican las teorías químicas a la solución de nuevosproblemas de la ciencia y el alumno cuando sistematiza los conocimientos yhabilidades asimiladas mediante la ejercitación y transferencia. (Fig. 8).
Pero, ¿Cómo deviene el Método Instructivo EducativoDesarrollador de la asignatura Química General y Analítica para el IngenieroAgrónomo, en el cual subyace su lógica, en síntesis del método de direccióndel Ingeniero Agrónomo, el método de la Química y el método problémico? Lasrelaciones identificadas permitieron precisar que:
De acuerdo con el objeto de estudio de la Química General yAnalítica (los sistemas físico-químicos de interés agropecuario y los métodosanalíticos para su determinación cuantitativa) y las relaciones identificadas,se infiere el papel de la observación y la experimentación en la introduccióndel nuevo contenido, procedimientos que permiten el planteamiento de problemas yque tributan al diagnóstico.
Sobre la base de la observación y la experimentación, yutilizando los conocimientos y habilidades adquiridos en la enseñanzaprecedente, fundamentalmente de los conceptos y teorías acerca de la estructurade la sustancia y el lenguaje de la Química expresado en las fórmulas yecuaciones químicas, el alumno puede determinar los rasgos esenciales delobjeto.
Es necesario tener en cuenta que el estudiante ya debióhaber adquirido las bases de la Química en la enseñanza media, pero con unnivel de profundidad menor. Esto significa que las hipótesis que será capaz deformular estarán en correspondencia con los conocimientos y habilidades queposea y con la complejidad del contenido, cuya construcción constituyó para laciencia, en muchos casos, un largo y difícil camino.
La elaboración de hipótesis por el alumno debe ocupar dosmomentos fundamentales: cuando se busca la explicación a los objetos y fenómenosobservados y cuando aplica las generalizaciones a la solución de problemas teóricosy experimentales, especialmente cuando analiza el problema planteado.
Al buscar el método general que sigue la lógica que ha sidoexplicada, se encontró que la caracterización de un objeto implica suobservación (entendiendo la misma en un sentido amplio, que puede incluirexperimentación), y la determinación de los rasgos esenciales del objeto, locual permite hacer generalizaciones.
Pero, en la caracterización de un objeto a un nivelproductivo, se precisa aplicar las generalizaciones a la solución de problemasparticulares. Por esto se debe entender la caracterización del objeto deestudio de la asignatura hasta un nivel de aplicación.
Lo anterior permitió precisar que el Método InstructivoEducativo Desarrollador de la asignatura Química General y Analítica para elIngeniero Agrónomo es la Caracterización de los sistemas físico-químicosde interés agropecuario y los métodos analíticos para su determinacióncuantitativa. (Fig. 9); el cual sigue una lógica que transita por lassiguientes etapas:
El alumno para construir los contenidos de la asignatura debeprimeramente realizar la observación y/o experimentación con el objeto(sistemas químicos y métodos analíticos de interés agropecuario, de dondepueden surgir situaciones problémicas; luego, actualizando los conocimientos yhabilidades que posee sobre la estructura de las sustancias y otros, determinalos rasgos esenciales que caracterizan el objeto, usando para ello larepresentación del mismo a través de los símbolos, fórmulas, ecuaciones químicas,y dibujos o esquemas acerca de los métodos analíticos, a partir de lo cualhace generalizaciones (leyes, conceptos y teorías).
Posteriormente, estas generalizaciones son aplicablesa la solución de problemas teóricos y experimentales, donde analiza elproblema y según las condiciones del mismo selecciona las vías,procedimientos, condiciones de trabajo, etc., necesarios para resolverlo, luegoejecuta la solución del problema y termina haciendo una valoración de losresultados (si son lógicos o no, posibles causas de error, etc.) y de las víasy métodos utilizados (su rapidez, exactitud, precisión, entre otros).
Por tanto, cuando se caracteriza el objeto de estudio estaasignatura a un nivel de aplicación, sobre la base de problemas, además deseguir la lógica de la ciencia, que es la lógica del descubrimiento de laverdad, se establece una correspondencia del proceso con el modo de actuar delprofesional. Siendo éste, el camino para influir de manera consciente sobre elpensamiento, los sentimientos y el desarrollo de capacidades creativas en losalumnos, cumpliendo el proceso con sus funciones instructiva, educativa ydesarrolladora.
Sistema de habilidades de la asignatura Química General yAnalítica para el Ingeniero Agrónomo
En términos de habilidades, el MétodoInstructivo-Educativo-Desarrollador que se ha fundamentado para la asignatura,significa que el alumno debe adquirir la habilidad de caracterizar lossistemas químicos y métodos analíticos de interés agropecuario, para locual ha de observar los mismos, determinar sus rasgos esenciales, generalizar yaplicar estas generalizaciones a la solución de problemas teóricos yexperimentales. (Fig. 9).
Sistema de habilidades de la asignatura
Habilidad generalizada de la asignatura: Caracterizar lossistemas químicos (sustancias elementales y compuestas, disoluciones yreacciones) de interés agropecuario y los métodos analíticos para sudeterminación.
Observar: los sistemas físico químicos de interésagropecuario y los métodos analíticos para su caracterización.
- Precisar el problema del objeto y el objetivo de observación.
- Percibir las propiedades y relaciones esenciales y no esenciales del objeto de observación.
- Fijar la información de forma mental y/o gráfica.
Determinar: los rasgos esenciales en el objeto(sustancia, proceso químico, método analítico, etc., utilizando fórmulas químicas,ecuaciones químicas y otros modelos).
- Seleccionar las propiedades y relaciones esenciales del objeto de observación.
- Representar en forma simplificada las propiedades y relaciones seleccionadas.
Generalizar: a través de conceptos, leyes y teoríaslas propiedades y relaciones observadas.
- Identificar las propiedades y relaciones observadas, en otros objetos y fenómenos.
- Definir conceptos, leyes y enumerar teorías que expliquen las propiedades y relaciones observadas.
Aplicar: los conceptos, leyes y teorías estudiadas a la solución deproblemas teóricos y experimentales.
Sistema de habilidades para la solución de problemas teóricos
- Analizar el problema objeto de estudio.
Separar el objeto de estudio en sus componentes
Identificar las características de cada componente y del problema en su conjunto.
Comparar las características del problema con patrones establecidos.
- Seleccionar la vía de solución del problema.
Buscar información adicional (conceptos, leyes, datos tabulados y otros).
Relacionar la información obtenida con las características del objeto de estudio.
Elegir los procedimientos para solucionar el problema y el orden de ejecución.
Representar y explicar a través de modelos la vía de solución del problema.
Tabular y graficar datos
Deducir fórmulas
Calcular datos concretos
Comprobar resultados
- Valorar los resultados obtenidos.
Corregir los errores cometidos durante la solución del problema.
Discutir en colectivo los resultados y la vía de solución.
Reflexionar, de manera colectiva sobre las vías utilizadas para resolver el problema y sobre los resultados obtenidos.
Evaluar las vías de solución y los resultados obtenidos.
Sistema de habilidades experimentales
- Analizar objeto de experimentación.
Separar el objeto de experimentación en sus componentes
Identificar las características de cada componente y del objeto de experimentación en su conjunto.
Comparar las características del objeto de experimentación con patrones establecidos.
- Seleccionar métodos analíticos
Obtener información sobre los métodos analíticos (fundamento teórico, clasificación, procedimiento, aplicaciones, exactitud, precisión, etc.)
Relacionar las características del objeto de experimentación con las de los métodos analíticos y sus aplicaciones
Elegir el o los métodos analítico más adecuados, según las características de la muestra y las condiciones experimentales de que se dispone.
- Ejecutar el o los métodos analíticos seleccionados.
Establecer las condiciones de trabajo del o los métodos analíticos en cuestión.
Realizar medidas y/o observaciones.
Procesar resultados (representar, explicar, tabular y graficar datos, deducir fórmulas, calcular datos concretos y comprobar resultados)
- Valorar el proceso de solución del problema y los resultados obtenidos.
Corregir los errores cometidos durante la solución del problema experimental.
Discutir en colectivo los resultados, la vía de solución y la corrección de los procedimientos utilizados.
Reflexionar, de manera colectiva sobre los métodos analíticos utilizados para resolver el problema y sobre los resultados obtenidos.
Evaluar las vías de solución y los resultados obtenidos.
BIBLIOGRAFÍA
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Autores:
M. Sc. Margarita Ángela Cruz Tejeda, profesora de Químicade la Universidad de Granma. Máster en Ciencias Pedagógicas.