Enseñanza de la Química
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Enseñanza de la Química. Guía pedagógica que permite a los estudiantes comprender la esencia de esta ciencia, a partir de determinadas regularidades que son de vital importancia.
Proceso Pedagógico
En el Proceso pedagógico de la Química, la relación que se establece entre la estructura, las propiedades y las aplicaciones de las sustancias constituye la esencia para la organización de su Enseñanza y Aprendizaje.
Si de las sustancias se estudiaran solamente las propiedades, es decir, la manifestación de su comportamiento, todo quedaría en un plano fenomenológico y no se llegaría a la esencia, lo que implicaría que sólo se observaría el efecto y no la causa que origina esa "conducta".
Si se estudiara solamente la estructura de las sustancias, sin vincularlas con las propiedades, todo quedaría en un plano abstracto, sin observar en lo concreto lo fenomenológico.
De esta manera, es imposible comprobar en la práctica ese Pensamiento abstracto, lo que conduce a que el Proceso de enseñanza- aprendizaje de la Química no tuviera sentido, por ser esta una ciencia teórico-experimental.
Por otra parte, si se estudiaran las aplicaciones de las sustancias sin relacionarlas con las propiedades y estas últimas determinadas por la estructura, la enseñanza sería totalmente utilitaria y Pragmática, ya que los estudiantes no serían capaces de comprender la causa, ni la esencia de la aplicación de determinadas sustancias en la vida.
Esto conduciría además, a un proceso de enseñanza-aprendizaje totalmente reproductivo y memorístico. Todo lo anteriormente expresado demuestra que es imposible el fraccionamiento, la separación, el aislamiento total de una de estas tres categorías para una mejor comprensión y una formación más acabada de un cuadro químico del mundo en los estudiantes durante el desarrollo del proceso docente-educativo de la Química.
Reacción química
No es posible, si tenemos en consideración que la Reacción química es la manifestación de las propiedades químicas de las sustancias. Por lo tanto el concepto de propiedad es esencial en el estudio de esta ciencia, al igual que el de estructura.
Para que ocurra una reacción química, es necesaria una ruptura parcial o total de los enlaces químicos en los reaccionantes y formación de nuevos enlaces en los productos. Por tal razón, el concepto de enlace químico es uno de los fundamentales en el estudio de la estructura de la sustancia, lo que evidencia su carácter esencial en el estudio de la reacción química y en la comprensión científica de esta ciencia.
Penetrar en la esencia del fenómeno, es decir, en el por qué ocurre una reacción química y cómo ocurre, posibilita ir formando en los alumnos una Concepción científica del mundo y sienta las bases para formar convicciones, así como, poder explicar, argumentar, fundamentar la ocurrencia de fenómenos en la vida en general, de ahí el carácter formativo en la enseñanza de esta ciencia.
Resulta importante en el estudio de las reacciones químicas, cómo el hombre aprovecha las propiedades para aplicarlas en determinadas esferas de la vida, por lo que la aplicación de la sustancia es esencial.
Por todo lo anteriormente expresado, se justifica que esta regularidad es aplicable al estudio de cualquier tipo de sustancia (inorgánica u orgánica). Para el estudio de la Química Inorgánica la relación estructura-propiedades-aplicaciones constituye una Unidad dialéctica.
En la relación estructura-propiedades-aplicaciones está implícita la operacionalidad del conocimiento científico: De la contemplación viva, la propiedad al pensamiento abstracto, la estructura y de éste a la práctica,y la aplicación.
Enfoque estructural
El enfoque estructural, termodinámico y cinético constituye la base para la organización de la enseñanza y el aprendizaje de la reacción química. Las Sustancias reflejan sus propiedades químicas a través de reacciones.
Para que las sustancias reaccionantes se conviertan en sustancias productos, es decir, para que ocurra una reacción química, los átomos unidos inicialmente entre sí de cierta forma, deben separarse, al menos parcialmente, y reunirse luego en los productos. Por supuesto, debe existir un mecanismo razonable a través del cual pueda ocurrir el reordenamiento de los Átomos, de lo contrario la reacción no sería posible.
El hecho de que los átomos inicialmente se mantienen unidos en los reaccionantes, prueba la existencia de Enlaces químicos, los cuales deben romperse y luego formarse nuevos enlaces en los productos como se expresó anteriormente. Todo esto refleja aspectos estructurales de la reacción química, los cuales son esenciales para la comprensión de la misma. La ruptura de enlaces químicos en las sustancias reaccionantes va acompañado de un consumo de energía, por el contrario, la formación de enlaces químicos en los productos provocará una liberación de energía.
Esta energía absorbida o liberada en una reacción química, es descrita por una función Termodinámica denominada entalpía. Es decir, que la Termodinámica estudia, entre otras cosas, los procesos energéticos que tienen lugar durante la transformación de una sustancia en otra. Pero existe otra función termodinámica esencial en el estudio de una reacción química, la cual expresa el grado de desorden de las sustancias que se combinan y que se forman, esta función se denomina entropía. Los cambios desde estados atomizados a combinados, en una reacción química, implican el paso de un estado altamente aleatorio a otro mucho más ordenado de los átomos.
Es razonable esperar que el cambio más probable será el que involucre la menor diferencia respecto al desorden o aleatoriedad original. De lo expresado anteriormente se deduce que en una reacción química las sustancias reaccionantes se pueden convertir en sustancias productos, si el estado de desorden y las energías de enlaces son mayores en éstas últimas. Ambas influencias sobre la dirección del cambio químico (la reacción química), son tenidas en cuenta en la función termodinámica denominada energía libre de Gibbs.
Las reacciones químicas tienden a proceder en la dirección en que disminuye la energía libre de Gibbs. Este constituye un principio de la reacción química y expresa la espontaneidad de la misma. La reacción química es un proceso tiempo-dependiente, pero la evolución es tal que para cada instante, existe un ordenamiento estructural concreto (estable o no, pero existe) como consecuencia de la inagotabilidad de la materia.
Así, para una comprensión acabada, de qué es una reacción química y qué ocurre en ella , es necesario conocer también las regularidades de su manifestación en el tiempo, es decir su velocidad y su mecanismo. Estos dos últimos conceptos son estudiados por la Cinética química, y por supuesto son aspectos esenciales de la reacción química.
La Química no es posible estudiarla sin abordar la reacción química, y son tres los aspectos que agotan el estudio de esta última: el estructural, el termodinámico y el cinético, entonces, a partir de la fundamentación realizada anteriormente, donde se evidencia que para comprender qué y cómo ocurre una reacción química es necesario establecer nexos esenciales, obligatorios y profundos entre estos aspectos, queda justificada, según nuestra opinión, el carácter de ley de esta regularidad.
La fundamentación dada sobre las dos regularidades con carácter de ley para la enseñanza y el aprendizaje de la Química, evidencia la necesidad de tenerlas en cuenta para desarrollar cualquier curso de Química en la escuela.
Ver también
Fuentes
- Álvarez de Zayas, C. Fundamentos teóricos de la dirección del Proceso Docente-Educativo en la Educación Superior Cubana, La Habana, 1989.
- Basolo, Fred. Systematic inorganic reaction chemistry. Journal of Chemical Education. Volumen 57. Number 11. November, 1980. p 761-762.
- Basolo, F and Parry, R. An approach to teaching systematic inorganic reaction Chemistry in beginning chemistry courses. Journal of Chemical Education. Volumen 57. Number 11. November, 1980. p 772-777.
- Fernández, D. y Vidal, G. Integración e interdisciplinaridad en la enseñanza de la Química General. Trabajo presentado en el III Congreso Internacional Sociedad Cubana de Química. Capitolio de La Habana. Diciembre 1-4. 1998.
