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Tipo: Apuntes
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Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia 2018
Este trabajo está dedicado a mi padre quien siempre creyó en mi, quien me apoyo y me animo a seguir adelante; quien a pesar de las adversidades nunca me dejo y siempre tuvo una voz de aliento para culminar mi trabajo satisfactoriamente. A él, quien ha partido de este mundo, pero sus enseñanzas perdurarán en mi para siempre.
Agradezco a Dios por guiar mi camino y permitirme alcanzar un objetivo mas propuesto en mi vida. A mi director Marco Fidel Suarez Herrera, quien, con su invaluable disposición y sus constantes, oportunas y adecuadas recomendaciones, contribuciones y correcciones permitieron llevar a cabo este trabajo. A mis padres y mis hermanos por su preocupación a lo largo de este proceso y quienes con su apoyo y comprensión me animaron día a día a cumplir con este gran propósito. A mis estudiantes de grado décimo quienes por su notable actitud y compromiso en la resolución del modulo, se logró evidenciar la viabilidad y efectividad del mismo en este proceso educativo. A los docentes que hicieron parte de la maestría, por su excelente contribución a nivel personal y mi continua formación como educador.
X Título de la tesis o trabajo de investigación
Abstract
A didactic strategy for the teaching-learning process of the pH and acidity concept from a physicochemical point of view was designed for be applied to tenth grade students of the Colegio Corazonista from Bogotá. First of all, a test of previous ideas was applied with the goal of understanding the students' perceptions about the identification and recognition of acids and bases. Based on these perceptions, a teaching-learning module was designed taking into account the STEM approach. It has four units that make use of virtual Phet simulations, practical laboratories and reading comprehension exercises for each of the topics seen during the process. Finally, we proceeded to solve the problem situation proposed at the beginning of the module so that we could identify the comprehension of the topic.
Key words: pH and acidity, STEM module, simulations and pH and acidity laboratories, didactic sequence.
Contenido
Pág.
Resumen .......................................................................................................................... IX
Lista de figuras .............................................................................................................. XIII
Lista de tablas ................................................................................................................ XV
Contenido XIII
Lista de figuras
Pág.
Figura 1. Celda de Giese-Helmholtz utilizada por Cremer.. ............................................. 18 Figura 2: Electronegatividades de Mulliken-Jaffe ajustadas a la escala de Pauling. ....... 23 Figura 3 a) Distribución de la densidad de carga en un dímero de agua que muestra la formación de un enlace de hidrógeno. B) Estructura tetraédrica formada por moléculas de agua a través de puentes de hidrógeno. ........................................................................... 25 Figura 4 A) Mapas de relieve de la densidad electrónica de (a) SCl 2 y (b) H 2 O B) y C) Mapas de contornos de la densidad electrónica de (b) SCl 2 y (c) H 2 O. ............................ 27 Figura 5 Escala de pH para soluciones acuosas. ........................................................... 39 Figura 6 Electrodo combinado de pH. ............................................................................ 41 Figura 7 Medición del pH utilizando un electrodo de membrana de vidrio: (a) sistema de medición que comprende un medidor de pH, un indicador y electrodos de referencia; (b) construcción del electrodo indicador; (c) construcción del electrodo de referencia; y (d) circuito amplificador. ......................................................................................................... 42 Figura 8 Medición de pH utilizando un transistor de efecto de campo selectivo de iones, que incluye un circuito amplificador para la operación de corriente de drenaje constante. ........................................................................................................................................... 43 Figura 9 Estructura química de la antocianina. ............................................................... 45 Figura 10 Estructura química de la curcumina. ............................................................... 46 Figura 11 Escala indicador universal. .............................................................................. 47 Figura 12 Representación de las fases en una curva de titulación. Fase inicial y antes del punto de equivalencia (azul y verde), en el punto de equivalencia (amarillo), después del punto de equivalencia (naranja). ................................................................................ 49 Figura 13: Estudiantes identificando ácidos y bases a partir de sus propiedades organolépticas. .................................................................................................................. 77 Figura 14: Notas de estudiantes ...................................................................................... 77 Figura 15: Notas de estudiantes. ..................................................................................... 78 Figura 16: Notas de estudiantes. ..................................................................................... 79 Figura 17: Nota de estudiantes ........................................................................................ 80 Figura 18: Notas de estudiantes. ..................................................................................... 80 Figura 19: Estudiantes resolviendo la unidad número dos. ............................................ 81 Figura 20: Notas de estudiantes. ..................................................................................... 82
Enseñanza-aprendizaje del concepto de acidez y pH en grado décimo, bajo la
Introducción
El concepto de pH es muy importante para comprender muchos procesos químicos como las reacciones de óxido reducción, la estructura de las biomoléculas (particularmente de las proteínas), la estabilidad de coloides, la cinética química, los mecanismos de reacción, la polución, el estudio de ecosistemas, la agricultura, la tecnología de alimentos y cosmética, etc. En el currículo del grado décimo de la educación básica secundaria se encuentra que se debe introducir al estudiante los conceptos de acidez, pH y los métodos de análisis de los ácidos y las bases (MEN, 2004). El Colegio Corazonista de Bogotá D.C, institución educativa privada, a la que asisten en su mayoría estudiantes de estrato 5 y 6, se ha orientado al uso de los lineamientos anteriormente mencionados en aras de ofrecer una educación de calidad. El bajo rendimiento de los estudiantes dado por los resultados poco satisfactorios en evaluaciones propuestas por el docente y en las pruebas de estado (pruebas Saber), pone en evidencia que ellos generalmente no logran aplicar lo que aprenden a nuevas situaciones o a situaciones problema. Esta deficiencia proviene de que afrontan la resolución de problemas de modo repetitivo y tradicionalmente los resuelven mediante procedimientos algorítmicos sin entender lo que están haciendo (Galagovsky, 2004). Los problemas para el aprendizaje del concepto de pH y los conceptos relacionados como los ácidos y las bases tiene múltiples causas como:
2 Introducción
