Diseño de una estrategia didáctica para mejorar la ... · para mejorar la apropiación del...
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Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del
lenguaje de la qumica a travs del tema disoluciones
Javier Antonio Salazar Mongu
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias
Bogot, D.C., Colombia
2014
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Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del
lenguaje de la qumica a travs del tema disoluciones
Javier Antonio Salazar Mongu
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al ttulo de:
Magister en Enseanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Directora:
Dr.Sc.,M.Sc., Qumica, Liliam Alexandra Palomeque Forero
Lnea de Investigacin:
Motivacin en la Enseanza de la Qumica (MEQ)
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias
Bogot, D.C., Colombia
2014
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La habilidad es lo que eres capaz de hacer.
La motivacin determina lo que hars.
La actitud determina lo bien que lo hars
Lou Holtz.
Nada puedes ensear a un hombre; solo
ayudarle a encontrarlo por s mismo.
Galileo Galilei.
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Agradecimientos
A Dios por darme las capacidades y permitirme alcanzar una meta ms.
A mis padres Estrella y Luis, a mi hermano Cesar Augusto quienes siempre me han dado
su apoyo incondicional y promueven mi superacin a travs de su ejemplo.
A mi ta Susana porque siempre est dispuesta a escuchar y apoyar a la familia.
A mis hijos Samuel y Mariana y mi esposa Laura por su paciencia durante esta etapa, su
amor y alegra.
A mi directora de tesis, la profesora Liliam Alexandra Palomeque Forero por su
dedicacin y sus orientaciones que han sido fundamentales en la elaboracin de este
trabajo.
A todas las personas que de diferente manera me acompaaron durante este proceso de
formacin, por sus buenas intenciones y la gran energa que estuvo siempre presente.
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Resumen y Abstract IX
Resumen
En este trabajo final de maestra en Enseanza de las Ciencias Exactas y Naturales se
propone un diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin de lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones dirigida a los cursos superiores (10 y 11) de
educacin media.
La gua est compuesta por seis talleres constituidos cada uno por diversas actividades
de trabajo prctico y reflexivo (en el aula de clase y en la casa), que buscan que se
desarrollen un mejor entendimiento sobre el tema y que los estudiantes apliquen e
interpreten los diferentes fenmenos de la vida cotidiana a partir de sus conocimientos
previos y en formacin aprendidos en las disoluciones qumicas.
El diseo de las guas se basa en el modelo propuesto por Johnstone que hace
referencia al uso de tres niveles de pensamiento Macroscpico (tangible),
submicroscpico (molecular e invisible) y simblico (matemtico y formulacin qumica),
buscando en los estudiantes la construccin de explicaciones y predicciones que
conduzcan al uso y aprendizaje del lenguaje en ciencias.
Palabras clave: Representacin Macroscpica, submicroscpico, simblico,
proceso de disolucin, lenguaje qumico, aprendizaje significativo.
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Resumen y Abstract X
Abstract
In this final work of masters in teaching natural sciences a design of a teaching strategy is
proposed to improve the appropriation of language of chemistry through the issue of
dissolutions aimed at the higher grades (10 and 11) of high school.
The guide consists of six workshops each consisting of various activities and reflexive
work practice (in the classroom and at home), seeking a better understanding on the
subject develops students to apply and interpret the different phenomena of everyday life
from their previous knowledge and training learned in chemical dissolutions.
Guides design is based on the model proposed by Johnstone refers to the use of three
levels of thinking: macroscopic (tangible), submicroscopic (molecular and invisible) and
symbolic (mathematical and chemical formula), looking for students the construction of
explanations and predictions that lead to the use and learning of language in science.
Keywords: Macroscopic Representation, submicroscopic, symbolic dissolution process,
chemical language, meaningful learning.
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Contenido XI
Contenido Pg. Resumen ......................................................................................................................... IX
Lista de figuras ............................................................................................................. XIII
Lista de tablas .............................................................................................................. XV
Lista de Smbolos y abreviaturas ............................................................................... XVI
1. Delimitacin de la aplicacin de la propuesta - caractersticas de la poblacin y de la institucin. .............................................................................................................. 1
2. Introduccin general a la problemtica .................................................................. 2
3. Justificacin de la propuesta para la institucin .................................................. 3
4. OBJETIVOS ............................................................................................................... 5 4.1 Objetivo general .................................................................................................. 5 4.2 Objetivos especficos .......................................................................................... 5
5. Marcos de Referencia .............................................................................................. 6 5.1 Componente histrico-epistemolgico relacionado con el tema disoluciones ...... 6
5.1.1 El concepto de disolucin ................................................................................ 6 5.2 Niveles representacionales, red conceptual de lenguajes y niveles de anlisis en qumica. ....................................................................................................................... 20
5.2.1 Formacin de conceptos y el uso del lenguaje en qumica ............................ 20 5.3 Componente disciplinar ..................................................................................... 36
5.3.1 La qumica de las disoluciones ...................................................................... 37 5.3.2 Medidas de concentracin de soluciones....................................................... 39 5.3.3 Factores que afectan la solubilidad. ............................................................... 41
5.4 Componente Didctico ...................................................................................... 45 5.5 Desarrollo de la estrategia didctica .................................................................. 51
6. Guas Didcticas .................................................................................................... 53 6.1 Guas del Estudiante ......................................................................................... 53 6.2 Recomendaciones para el docente ................................................................... 89
7. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................ 99 7.1 Conclusiones ..................................................................................................... 99 7.2 Recomendaciones ........................................................................................... 100
A. Anexo: Prueba diagnstica sobre disoluciones qumicas ................................ 101
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XII Contenido
Bibliografa ................................................................................................................... 107
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Contenido XIII
Lista de figuras
Figura 5 - 1 Modelo de los Modelos del Comportamiento de las Disoluciones Electrolticas (Quira
et al. 2009, p. 44). ............................................................................................................................ 17
Figura 5 - 2 Estructura del conocimiento basado en el material de Jos Hoover Vanegas en el
curso de Epistemologa General (lvarez, 2011, p. 39). ................................................................. 22
Figura 5 - 3 Niveles representacionales en qumica (Johnstone, 1982)(Galagovsky, 2003, p.109).
.......................................................................................................................................................... 26
Figura 5 - 4 Red conceptual sobre lenguajes y niveles de anlisis de un experto en Qumica
(Galagovsky, 2009, p. 957). ............................................................................................................. 28
Figura 5 - 5 Cdigos y formatos sintcticos en el lenguaje verbal (Galagovsky, 2009). ................ 29
Figura 5 - 6 Diferencia entre iconemas e iconos segn (Barthes, 964)(Galagovsky,2009, p. 965).
.......................................................................................................................................................... 29
Figura 5 - 7 Adaptacin de los trminos iconema e cono del lenguaje grfico, al los conceptos de
iconemas qumicos (a) conos qumicos (b) lenguaje grfico de la Qumica (Galagovsky, 2009,
p. 966). ............................................................................................................................................. 30
Figura 5 - 8 Muestra las partes componentes del lenguaje grfico, conservando la estructura del
esquema presentado en la figura 5-5 para el lenguaje verbal. (Galagovsky, 2009, p. 965). .......... 31
Figura 5 - 9 Red conceptual que enmarca las capacidades diferentes de expertos y novatos frente
a la complejidad del lenguaje grfico de la Qumica (Galagovsky, 2009, p. 968) ........................... 32
Figura 5 - 10 Cristal de iones sodio e iones de cloruro recuperado de
http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodio#mediaviewer/File:Sodium-chloride-3D-ionic.png. ... 44
Figura 5 - 11 Interacciones molculasiones en la disolucin del NaCl; agua rodeando iones
sodio e iones cloruro recuperado de http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=215744 .... 44
Figura 5 - 12 Esquema referencial de la ciencia escolar sobre el concepto de disolucin. (Ortolani,
2012, p. 213) .................................................................................................................................... 50
Figura 5 - 13 Modelo corpuscular elemental de la materia recuperado de de
http://colegiolibertadores.foroactivo.com/t4-modelo-corpuscular-elemental-de-la-materia. ............ 56
Figura 5 - 14 Fotos montaje experimento mezcla de gases (Delgado, T., Rodrguez, R.,
Velazquez, P., 2012, p. 50). ............................................................................................................. 62
Figura 5 - 15 Interpretando el lenguaje simblico en 5 ejemplos de disoluciones qumicas (Burns
R., 2003, p. 414). .............................................................................................................................. 66
Figura 5 - 16 Cristal de iones de sodio e iones de cloruro
(http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodio#mediaviewer/File:Sodium-chloride-3D-ionic.png).. 68
Figura 5 - 17 Interacciones molculasiones en la disolucin del NaCl; agua rodeando iones
sodio e iones cloruro (recuperado de http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=215744) . 68
Figura 5 - 18 Un enfoque molecular del proceso de disolucin concebido en tres etapas (Chang,
R., 2007, p. 522). .............................................................................................................................. 69
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XIV Contenido
Figura 5 - 19 Montaje representacin fuerzas intermoleculares..................................................... 70
Figura 5 - 20 Mapa conceptual enlaces qumicos (Arranz, J., 2014, recuperado
dehttp://www.sjbjesus.tk/2014/04/enlaces-quimicos.html). ............................................................. 71
Figura 5 - 21 Formacin disolucin saturada (Recuperada de
http://blog.educastur.es/eureka/2%C2%BA-bac-quim/equilibrio/). .................................................. 76
Figura 5 - 22 Representacin esquemtica de dispositivos para diferenciar entre electrolitos y no
electrolitos (Iriberri, et. al., (2011). p. 18). ........................................................................................ 79
Figura 5 - 24 Procedimiento de medicin de la conductividad (Iriberri, et. al., (2011). p. 18). .. 82
Figura 5 - 23 Montaje circuito para medir la conductividad de las disoluciones (Iriberri, et. al.,
(2011). p. 18). ................................................................................................................................... 82
Figura 5 - 25 Imagen submicroscpica (Iriberri, et. al., (2011). p. 18). ........................................... 83
Figura 5 - 26 Representacin submicroscpica. a) Disolucin gaseosa b) Disolucin liquida c)
Disolucin solida (Recuperado de http://www.edukativos.com/downloads-file-7809-recurso.html).
......................................................................................................................................................... 84
Figura 5 - 27 Imagen sobre la composicin de una disolucin (Barrientos, L., (s.f.), recuperado de
http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=216927) ............................................................. 85
Figura 5 - 28 Disminucin del punto de congelacin de una sustancia pura y una disolucin
(Petrucci R., (2003). p. 561) ............................................................................................................. 87
Figura 5 - 29 Interaccin de la protena hemoglobina con el agua (Chang, R., 2003, p. 549). ...... 92
Figura 5 - 30 a) Una molcula de estearato de sodio b) Representacin simplificada de la
molcula en donde se muestran la cabeza hidroflica y el cuerpo hidrofbico (Chang, R., 2003, p.
549). ................................................................................................................................................. 93
Figura 5 - 31 Accin limpiadora del jabn a) Grasa sustancia insoluble en agua. b) cuando se
agrega jabn al agua, el cuerpo no polar de las molculas del jabn se disuelve en la grasa. c)
Finalmente, la grasa se elimina en forma de una emulsin (Chang, R., 2003, p. 549). ................. 93
Figura 5 - 32 Representaciones de un electrolito fuerte que se disocia completamente cuando se
disuelve en agua (Karen, C., Timberlake, 2008, p. 380) ................................................................. 94
Figura 5 - 33 Representaciones de un electrolito dbil que solo unas cuantas molculas disueltas
se separan, lo que produce un pequeo nmero de iones en disolucin cuando se disuelve en
agua, conducen la corriente elctrica pobremente (Karen, C., Timberlake, 2008, p. 380). ............ 94
Figura 5 - 34 Representaciones de solutos no electrolito que se disuelven en agua conforme las
molculas no se separan en iones, por lo tanto no conducen la electricidad (Karen, C., Timberlake,
2008, p. 380). ................................................................................................................................... 94
Figura 5 - 35 Representacin submicroscpica para una sustancia pura y una disolucin
(recuperado de http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-coligativas-
quimica/propiedades-coligativas/) .................................................................................................... 96
Figura 5 - 36 Niveles representacionales en qumica (segn Johnstone 1982, citado en
Galagovsky, 2003, p.109). ............................................................................................................... 97
Figura 5 - 37 Adaptacin de los trminos iconema e cono del lenguaje grfico, al los conceptos
de iconemas qumicos (a) conos qumicos (b), lenguaje grfico de la Qumica. (Galagovsky,2009,
p. 966). ............................................................................................................................................. 98
Figura 5 - 38 Discriminacin de iconemas qumicos, conos qumicos y oracin icnica, dentro del
lenguaje grfico de la Qumica (Galagovsky,2009, p. 967). ............................................................ 98
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Contenido XV
Lista de tablas
Pg.
Tabla 5 - 1 Tipos de disoluciones. (Buitrago, 2012, p. 35). ............................................ 38
Tabla 5 - 2 Principales formas de expresar la concentracin de las disoluciones
(Palomeque, 2007, p. 156). ............................................................................................ 40
Tabla 5 - 3 Tipologa para caracterizacin de los modelos elaborados por los profesores
de qumica en formacin inicial sobre disoluciones electrolticas. (Quira, 2009, p. 47). .. 46
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Contenido XVI
Lista de Smbolos y abreviaturas
Abreviaturas
Abreviatura Trmino
%
Porcentaje peso a peso
%
Porcentaje volumen a volumen
%
Porcentaje peso a volumen
H Entalpia o fuerza de Interaccin
C1, C2 Concentracin 1, Concentracin 2
m Molalidad
mL Mililitros
M Molaridad
N Normalidad
NaCl Cloruro de Sodio
ppm Partes por milln
sln Disolucin
X Fraccin molar
TCM Teora corpuscular de la materia
IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
V1, V2 Volumen 1, Volumen 2
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1. Delimitacin de la aplicacin de la propuesta - caractersticas de la poblacin y de la institucin.
La Institucin Educativa Francisco Jos de Caldas del municipio de Socot Boyac es
de carcter tcnico; cuenta con 1100 estudiantes de todos los niveles. En la sede de
secundaria hay aproximadamente 450 estudiantes de los niveles de 6 a 11; los cursos
estn conformados por 30 a 35 estudiantes. En este municipio la actividad principal es la
minera (extraccin de carbn) y las familias pertenecen a diferentes estratos sociales.
En cuanto a las instalaciones de la institucin, se tienen mdulos de laboratorios de
qumica, fsica y biologa donados por la gobernacin, pero no se han utilizado debido a
que no se cuenta con las instalaciones fsicas adecuadas para su funcionamiento.
Respecto a ayudas audiovisuales como video-beam, internet y computadoras, el servicio
es bueno; adems, algunos estudiantes cuentan con servicio de internet en sus casas.
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2. Introduccin general a la problemtica
En muchos artculos e investigaciones referentes a la actividad de enseanza-
aprendizaje de las ciencias, es frecuente encontrar reportes de un marcado desinters y
desmotivacin general de los estudiantes hacia las disciplinas cientficas. Tambin se
menciona un manejo superficial de los temas por falta de tiempo y porque los planes de
estudio tienen temarios demasiado densos; no se alcanza tampoco a lograr un adecuado
manejo del lenguaje especializado del rea.
Si se pudiera lograr un correcto manejo del lenguaje qumico y una mejor interpretacin
de trminos, cdigos, grficos y smbolos, sera posible que el estudiante desarrollara y
relacionara los conceptos tericos especficos con fenmenos de su entorno o con
situaciones que le exijan anlisis de resultados; lo anterior puede redundar en una mejor
motivacin, ms avance en los temas de un grado a otro y aprendizaje significativo de
los temas.
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3. Justificacin de la propuesta para la
institucin
Algunas evaluaciones previas (pruebas de clase o test tipo pruebas de estado SABER
aplicadas a los estudiantes de educacin secundaria de la institucin en donde se
aplicar la presente propuesta, han evidenciado fallas en la comprensin de textos con
lenguaje tcnico y mucha dificultad en la semntica, tanto lingstica, como lgica, frente
a los enunciados de los ejercicios propuestos.
Para que el aprendizaje sea significativo y no se convierta simplemente en un tema visto
y estudiado a corto plazo debido a la falta de comprensin lectora presentada por los
estudiantes de todos los grados de escolaridad, es necesario que los estudiantes
establezcan una comunicacin clara y especifica con el docente y se apropien de
lenguaje de las ciencias, en este caso, de la qumica. Esta apropiacin adems les
permitir, a futuro, explicar y describir sus propias observaciones e interpretaciones de
cualquier fenmeno o de los textos que utilice para aprender los nuevos temas vistos en
clase.
Como primer paso para mejorar la apropiacin y manejo del lenguaje, es necesario
realizar un anlisis profundo en los estudiantes, tal como lo concluyeron en algunas
investigaciones; la educacin qumica normal est aislada del sentido comn, de la vida
cotidiana, de la sociedad, de la historia y filosofa de la ciencia, de la tecnologa, de la
fsica escolar y de la investigacin qumica actual al que no se debe sustituir sino
reinterpretar a partir de la mirada de la ciencia. (Chamizo, J. A, 2001, p. 20).
Indagando sobre los errores ms frecuentes de comprensin e interpretacin, expuestos
por investigaciones realizadas en relacin con el tema disoluciones, se ha podido
determinar que tienen serias dificultades, provenientes de preconcepciones o ideas
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Justificacin de la propuesta para la institucin 4
intuitivas fuertemente arraigadas, que generan grandes dificultades en la adquisicin del
conocimiento cientfico ya que muchas de estas ideas persisten por muchos aos.
(Cervellini et al., 2006, p. 408).
Con la investigacin del grupo se encontrarn nuevas estrategias didcticas que
favorezcan el aprendizaje, la interpretacin y la produccin de sentido (semiologa) del
lenguaje de la qumica.
Lo importante en los procesos de la enseanza de las ciencias en cuanto al empleo de
representaciones, es hacer que los sujetos elaboren el conocimiento con las
representaciones mltiples, sin encasillarse en un slo tipo de representacin. El empleo
de varias representaciones externas permitir que el individuo complemente su proceso
de formacin de conceptos y de aprendizajes a profundidad. Posteriormente se
evidenciar que las representaciones mentales de un estudiante refinarn las ideas y
representaciones internas, las cuales se expresarn por medio de las representaciones
semiticas en el proceso de comunicacin (lvarez, 2011, p. 42).
Se ha escogido plantear una estrategia novedosa porque el reto de los centros
educativos es brindar experiencias que capten la atencin del estudiante; es decir,
disear estrategias que mantengan al estudiante interesado por aprender o por las
respectivas asignaturas; estas actividades, aparte de captar el inters, deben desarrollar
en el alumno habilidades de orden superior como el anlisis y la metacognicin (Parolo et
al., 2004) (lvarez, 2011, p. 27).
Como tema para este trabajo, se ha seleccionado el captulo de disoluciones ya que es
fundamental dentro del currculo; es adems, una temtica propicia para abordar el
estudio de las dificultades que tienen los estudiantes para interpretar referencias
cotidianas (nivel macroscpico) y el manejo, paralelo del nivel simblico y el nivel
submicroscpico.
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4. OBJETIVOS
4.1 Objetivo general
Disear una estrategia didctica orientada a que los estudiantes de educacin media de
la Institucin Educativa Francisco Jos de Caldas mejoren la interpretacin y el uso del
lenguaje de la qumica, desde la lingstica y la semiologa de la imagen, abordando el
tema disoluciones.
4.2 Objetivos especficos
Realizar una revisin desde el punto de vista disciplinar y epistemolgico, sobre el
lenguaje y conceptos que se requieren para el estudio de las disoluciones.
Hacer una revisin sobre los niveles representacionales de la qumica y sobre la red
conceptual de lenguajes y niveles de anlisis en qumica.
Revisar bibliografa especializada en revistas y textos, sobre la qumica y sus lenguajes.
Explorar, identificar y analizar el conocimiento previo que sobre el tema disoluciones
tienen los estudiantes de qumica con situaciones presentadas en el aula a estudiantes
de grado dcimo y undcimo.
Disear actividades de aula (estrategia didctica) para mejorar las diferentes
representaciones mltiples que los estudiantes van adquiriendo cuando estudian los
conceptos relacionados con el tema disoluciones.
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5. Marcos de Referencia
5.1 Componente histrico-epistemolgico relacionado con el tema disoluciones
5.1.1 El concepto de disolucin
Con el trmino disolucin se suele denominar a un amplio campo de fenmenos y
sistemas materiales conocidos desde la antigedad. Los fenmenos de disolucin,
fundamentalmente de sustancias slidas en lquidos, plantean cuestiones acerca de: las
causas de la desaparicin del soluto, la transparencia de la disolucin, la constancia de la
masa, la no conservacin del volumen, la alteracin de la temperatura o la saturacin. En
el intento de dar respuesta a estas cuestiones se han generado teoras y modelos que
han ido evolucionando a lo largo de la historia. Algunos de ellos muy aceptados en su
momento se han desarrollado, en general, en paralelo al concepto de materia o como
consecuencia de los cambios y evoluciones que sta ha sufrido. No obstante, hasta el
ltimo tercio del Siglo XIX fueron relativamente pocos los cientficos que se centraron en
la investigacin de la naturaleza de las disoluciones como un problema en s mismo
(Dolby, 1976) (Blanco, et al., 2010, p. 451).
De este modo, el campo de aplicacin de la teora cintica, propuesta en un principio
para los gases, se extendi a todos los estados de la materia, conocindose desde
entonces como la teora cintica de la materia. As formulada, esta teora permite
interpretar y profundizar en el conocimiento de un amplio abanico de propiedades
macroscpicas de la materia tales como elasticidad, cambios de estado, tensin
superficial, disolucin, etc. (Blanco, et al., 2010, p. 451).
Tomando en consideracin la bibliografa disponible y, en especial, la propuesta de
(Holding, 1987)(Blanco, et al., 2010, p. 451), se pueden diferenciar tres vertientes en la
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Marco Referencial 7
evolucin histrica del conocimiento sobre las disoluciones, teniendo en cuenta los
aspectos ms importantes en los que se han centrado los modelos y teoras que
caracterizan a cada una de ellas. Estas vertientes son:
Naturaleza continua/discontinua de las disoluciones.
Interaccin entre las entidades presentes en disolucin.
Atribucin de movimiento a las entidades presentes en disolucin.
Naturaleza continua/discontinua de las disoluciones
Una de las primeras explicaciones de las disoluciones, aceptada durante un largo
periodo de tiempo, fue la teora de la transustancializacin de Aristteles (384-322,
a.C.). Esta teora, que asuma como real lo que parece ocurrir al soluto cuando se
disuelve (por ejemplo, que la sal al disolverse parece convertirse en agua), con lleva un
modelo continuo de materia. De aqu que en la Edad Media, en una aplicacin de esta
teora, se considerara que si una gota de vino cayera al agua acabara por convertirse en
agua. Se conoce tambin como teora de la licuefaccin (Selley, 1998) (Blanco, et al.,
2010, p. 452).
A pesar de lo dicho anteriormente, posiblemente la primera teora corpuscular de
disolucin que se recuerda sea la de intersticios atmicos de Platn (427-347 a.C.),
anterior a la de Aristteles, que explicaba la desaparicin del soluto por un proceso de
interpenetracin que supone la aceptacin de la idea de vaco. (Blanco, et al., 2010, p.
452).
Posteriormente, Demcrito de Abdera (460-370 a.C.), propone que la materia est
constituida por tomos y vaco. Basndose en esta teora, Hern de Alejandra (aprx10-
70 d.C.) enseaba que la miscibilidad del agua con el vino era evidencia de la existencia
de espacios entre los tomos de ambas sustancias (Selley, 1998) (Blanco, et al., 2010,
p. 452).
Obviamente, estas teoras sobre las disoluciones, al igual que las teoras atomsticas de
las que partan, quedaron olvidadas durante muchos siglos (Blanco, et al., 2010, p.
452).
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8 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
En el siglo XVII, el filsofo, matemtico y cientfico francs Paul Gasendi (1592-1655)
reviva las ideas atomsticas de Demcrito, proponiendo un modelo de poros con
formas para las disoluciones. Supona, por ejemplo, que los cristales de sal estaban
compuestos de pequeas partculas, llamadas corpsculos, y que, al igual que los
cristales visibles, stas tenan forma de cubo. Tambin haca conjeturas sobre un modelo
de poros para el agua suponiendo que contena poros con espacios vacos en forma de
cubo. De este modo explicaba el proceso de disolucin diciendo que los corpsculos de
sal se metan en los poros cbicos del agua. Es decir, que en el proceso de disolucin,
la forma de los poros deba coincidir con la forma de los corpsculos. De acuerdo con
este modelo, cuando todos los poros del agua estaban ocupados ya no se poda disolver
ms sal y se alcanzaba la saturacin (Blanco, et al., 2010, p. 452).
Gasendi comprob, no obstante, que una disolucin saturada de sal comn poda
disolver cristales de almina, u otras sustancias, lo que explicaba sugiriendo que el agua
tena tambin poros en forma de octaedros (la forma de los cristales de almina).
Gasendi justificaba este punto de vista considerando que lo que es cierto para el total es
cierto para la parte. Esta idea es la que con frecuencia utilizan los escolares, aunque de
forma implcita, cuando asignan a las partculas propiedades macroscpicas (Holding,
1987) (Blanco, et al., 2010, p. 452).
Esta explicacin implicaba tambin asumir que los corpsculos de almina eran ms
pequeos que los de sal, por eso poda encontrar espacio suficiente en una disolucin
saturada de sal (Selley, 1998) (Blanco, et al., 2010, p. 452).
Con el tiempo, el nmero de diferentes formas cristalinas conocidas por los cientficos
lleg a ser tan grande que el modelo de poros con formas para explicar las
disoluciones comenz a perder credibilidad. Con el desarrollo de la teora atmica en el
siglo XIX, el modelo de poros evolucionara hacia la consideracin del vaco, no como
intersticios dentro de la materia, sino como espacio no ocupado por esta (Blanco, et al.,
2010, p. 452).
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Marco Referencial 9
Interaccin entre las entidades presentes en disolucin
Para encontrar las primeras ideas sobre este aspecto clave para comprender la
naturaleza de las disoluciones, como se ver ms adelante, hay que remontarse hasta la
segunda mitad del siglo XVII. Un grfico de esta poca (1672) representa el proceso de
disolucin como un caoneo del slido por las partculas en rpido movimiento del agua y
el consecuente movimiento de las partculas del soluto hacia los huecos del agua. Esta
explicacin de las disoluciones se conoce tambin como teora del asalto que implica
un modelo de poros y que lleg a ser ampliamente aceptada y fue la explicacin
estndar hasta comienzos del siglo XIX (Selley, 1998) (Blanco, et al., 2010, p. 452).
Rivales de la teora del asalto, basada en la idea de interaccin de tipo mecnico,
fueron varias teoras que proponan la existencia de fuerzas de atraccin entre las
entidades en disolucin. Tras el xito de la explicacin de los cuerpos celestes en
trminos de fuerzas gravitatorias, Newton marc un nuevo hito en la historia de las
disoluciones qumicas al atribuir a los cuerpos diminutos en disolucin una fuerza
atractiva para cortas distancias. Este modelo trataba de explicar, de alguna manera, las
razones de la afinidad entre ciertas sustancias. Desde su punto de vista, en las
disoluciones deba existir una combinacin de fuerzas atractivas y repulsivas. Antes de
Newton, slo se haba postulado la posibilidad de que entre cuerpos diminutos
aparecieran fuerzas de repulsin, responsables de la rpida dispersin del material
disuelto (Holding, 1987) (Blanco, et al., 2010, p. 451).
De acuerdo con este modelo, una sal puede disolverse en agua si las partculas de la sal
muestran mayor atraccin por las molculas del agua que por las suyas. El concepto de
interaccin entre las entidades presentes en disolucin aparece con un poder de
explicacin mayor que el de otras teoras anteriores y, a partir de entonces, sera el
soporte de otras nuevas teoras (Blanco, et al., 2010, p. 452).
En el siglo XVIII, el naturalista francs Georges Louis Leclerc (1707-1788), conde de
Bufn, postul que la forma de la supuesta interaccin entre cuerpos minsculos
sera importante si llegara a actuar entre partculas prximas. Propona como hiptesis
que las sustancias de similares caractersticas estaran constituidas por cuerpos de
igual forma, que cumpliran los requisitos necesarios para la disolucin. Se basaba en
la observacin de experiencias en las que las sustancias solubles entre s parecan tener
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10 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
caractersticas (fsicas-qumicas) similares, de modo que pareca cumplirse una regla
general: lo semejante disuelve a lo semejante (similiasimilibussolvuntur). Actualmente se
utiliza una regla similar cuando se afirma que los lquidos polares disuelven a los slidos
polares y los lquidos no polares disuelven a los slidos no polares. Bufn, sin embargo,
fue incapaz de especular sobre la naturaleza de las fuerzas de interaccin entre soluto y
disolvente. Las teoras al respecto acarrearon mucha controversia y se convirtieron en un
importante campo de investigacin en el siguiente siglo (Blanco, et al., 2010, p. 453).
En esta poca, el qumico francs Claude LuoisBertholle (1749-1822) desarroll la teora
de la combinacin qumica entre soluto y disolvente. Esta teora mantena la proposicin
de Newton de que todas las fuerzas de afinidad que producen cambios son en esencia
atracciones gravitatorias modificadas, pero introduca la idea de que las sustancias
podan reaccionar en cualquier proporcin (Holding, 1987). En consecuencia, no hizo
distincin entre compuestos y disoluciones (Dolby, 1976) (Blanco, et al., 2010, p. 453).
Berthollet pensaba que los cambios realmente qumicos iban siempre acompaados
de la disolucin de alguna sustancia en agua y que no tena sentido que las sustancias
reaccionaran en proporciones constantes. Constituye un captulo muy conocido de la
historia de la qumica su desacuerdo con el qumico Joseph-Louis Proust (1754-1826)
quien, en 1779, afirmaba que: un compuesto es una sustancia a la que la naturaleza
asigna proporciones fijas... un ser cuya naturaleza nunca crea otra proporcin ms que la
establecida (Holding, 1998) (Blanco, et al., 2010, p. 453).
Proust no mostraba seguridad sobre la naturaleza de las fuerzas de atraccin en la
disolucin, pero s sobre su convencimiento de la composicin definida de un compuesto.
Esta controversia tuvo lugar en un momento en que los cientficos estaban tratando de
establecer los criterios para definir y clasificar cada tipo de cambio como fsico o qumico.
Los qumicos se preguntaban si las disoluciones, particularmente las acuosas, deberan
entenderse como sistemas formados por especies qumicas definidas producidas por la
combinacin de la sustancia disuelta y el agua, o explicarse en trminos puramente
fsicos (Blanco, et al., 2010, p. 453).
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Marco Referencial 11
Algunos de los que se apoyaban en la afinidad qumica entre soluto y disolvente,
propuesta por Berthollet, la continuaron hasta la mitad del siglo siguiente. Desde este
punto de vista se supona, por ejemplo, que la disminucin de volumen que se produca
en las disoluciones era una manifestacin de una inmensa presin externa que
conduca a una condensacin de materia prxima a la combinacin qumica. (Dolby,
1976). Tambin se apoyaban en Berthollet quienes atribuan los intercambios de calor en
la disolucin a una combinacin qumica (Holding, 1987) (Blanco, et al., 2010, p. 453).
Entre 1860 y 1880 el qumico ruso Dimitri Ivanovic Mendelyev (1834-1907) propuso y
difundi la teora de los hidratos, segn la cual podran formarse compuestos (hidratos)
entre soluto y agua con una proporcin definida. El hidrato se difundira a travs de la
masa de lquido formando una disolucin homognea. Este trabajo tuvo gran repercusin
y contribuy a reactivar la investigacin de las disoluciones. Mendeliev consideraba que
la teora de hidratacin era el mtodo ms plausible para explicar los cambios fsicos que
parecan ser consecuencia de las combinaciones qumicas que acompaan la formacin
de una disolucin (Dolby, 1976) (Blanco, et al., 2010, p. 453).
En la dcada de 1870, los estudios realizados en termoqumica constituan una de las
principales fuentes de informacin sobre el estado de las sustancias en disolucin, ya
que ofrecan datos experimentales sobre el calor de disolucin y el calor de fusin de las
sustancias disueltas en agua. Para muchos qumicos como Marcellin Berthelot (1827-
1907), era ms plausible atribuir la liberacin de calor a la combinacin qumica de la
sustancia disuelta con el agua (Blanco, et al., 2010, p. 453).
Berthelot present un desarrollo completo de la teora de los hidratos en 1879.
Consideraba que los fenmenos de la disolucin normal estn en cierto modo en una
situacin intermedia entre la simple mezcla y la verdadera combinacin. Sin embargo,
parece probable que, el punto de partida, de la disolucin propiamente dicha, resida en la
formacin de ciertas combinaciones definidas entre el disolvente y el cuerpo disuelto.
Tales seran los hidratos formados en el lquido e idnticos a los conocidos en estado
cristalizado... y cada disolucin estara formada por la mezcla de una parte de disolvente
libre con una parte del cuerpo disuelto, combinada sta con el disolvente segn la ley de
las proporciones definidas ntegramente o en una parte, y el todo constituye un sistema
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12 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
disociado en el que el cuerpo anhidro coexiste con el agua y su hidrato pudiendo existir
en una disolucin, a la vez, varios hidratos de un mismo cuerpo, unos estables y otros
disociados. Constituyen entonces un sistema en equilibrio, en el cual las proporciones
relativas de cada hidrato varan con la cantidad de agua, la temperatura, la presencia de
otros cuerpos, etc (Nicol, 1883) (Blanco, et al., 2010, p. 453).
La concepcin de Berthelot de la importancia de los hidratos en disolucin fue
representativa de las posiciones de los qumicos que mantenan una visin qumica de
las disoluciones. En la dcada de 1880-1890, el ms eminente defensor de la teora de
los hidratos fue Mendeliev (Blanco, et al., 2010, p. 453).
A pesar de la popularidad de esta teora, William Nicol (1855-1929) rechazaba la idea de
que las molculas del agua se unieran qumicamente al soluto de forma anloga al agua
de cristalizacin, y propuso, en 1883, la teora de interaccin mutua entre las
molculas del soluto y del disolvente. Supona que una disolucin se forma cuando la
atraccin entre las molculas del agua y del soluto es mayor que la atraccin entre las
molculas del soluto e implicaba una recuperacin de las ideas de Newton, aunque ahora
la naturaleza de las fuerzas entre las molculas no era gravitatoria. Nicol recopil, en
diferentes trabajos realizados en la dcada 1880-1890, un buen nmero de evidencias
experimentales en apoyo de su teora (Blanco, et al., 2010, p. 454).
Esta teora explicaba la saturacin considerando que las fuerzas que favorecen la
disolucin de las molculas de sal y las molculas de agua (fuerzas entre molculas
diferentes) se equilibran con la fuerzas que tienden a mantenerlas separadas (fuerzas
entre molculas iguales). Tambin ofreca una explicacin plausible de los datos
experimentales de contraccin del volumen total de la disolucin de sal en agua.
Aproximadamente en la misma poca, Svante August Arrhenius (1859-1927), en su
entonces revolucionaria tesis doctoral sobre la teora inica (1884), propona que al
disolver el cloruro de potasio en agua, los iones cloro y potasio se formaban sin
necesidad de corriente elctrica. La idea que prevaleca al respecto entre los qumicos de
la poca era la de Michael Faraday (1791- 1867), a saber los iones se producen por el
paso de la corriente elctrica a travs del electrolito. Precisamente la palabra electrolito
significa destruido por la electricidad. Arrhenius mand copia de esta tesis a
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Marco Referencial 13
importantes cientficos de la poca que la acogieron de maneras muy diversas (Blanco,
et al., 2010, p. 454).
Habran de pasar unos veinte aos para que las teoras de interaccin mutua y la inica,
basadas en modelos moleculares, fueran aceptadas, a pesar de que se complementan
en la explicacin de las disoluciones. Por ejemplo, Wilhelm Ostwald (1853-1932), que
apoy inicialmente a Arrhenius, no las mencionaba en su tratado sobre disoluciones
(Selley, 1998). Por su parte, la teora de las disociaciones electrolticas de Arrhenius fue
atacada duramente, y las nuevas teoras slo pudieron emerger cuando murieron los
principales representantes de la escuela de Ostwald (Dolby, 1976) (Blanco, et al., 2010,
p. 454).
Pero la teora de los hidratos an tena sus defensores. En medio del duro debate entre
los defensores de los criterios termoqumicos (especialmente por la escuela de Ostwald)
y las teoras moleculares (como la teora de interaccin o la teora inica), Spencer
Pickering (1858-1920) lograba un gran triunfo en 1889 al conseguir cristalizar un hidrato
no identificado hasta entonces (H2SO4.4H2O) (Dolby, 1976) (Blanco, et al., 2010, p. 454).
La teora de hidratacin de las disoluciones se mantendra todava durante varias
dcadas ms y, en 1907, la Faraday Society, presidida por Pickering, organizara un
debate general sobre los hidratos en las disoluciones en el que se desarrollara una
fuerte confrontacin entre sus defensores y los seguidores de la escuela de Ostwald. No
obstante, parte de este debate derivara hacia la teora de disociacin electroltica que,
en esos momentos, gozaba de mayor simpata entre los qumicos britnicos (Dolby,
1976) (Blanco, et al., 2010, p. 454).
Atribucin de movimiento a las entidades presentes en disolucin.
Durante la segunda mitad del siglo XIX, los fsicos y los qumicos desarrollaron, la teora
cintica de los gases haciendo posible la explicacin de los aspectos cuantitativos del
estado gaseoso y los procesos reversibles en los que intervienen los gases. Las primeras
aplicaciones de esta teora al estado lquido fueron de naturaleza especulativa, por lo que
los cientficos tardaron mucho tiempo en conseguir una adecuada comprensin de los
procesos reversibles de disolucin y en relacionar las disoluciones con los gases
(Blanco, et al., 2010, p. 454).
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14 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
El trabajo de Leander Dossios (1847-1883) es representativo de la primera fase del
desarrollo de la teora cintica en el mbito de las disoluciones, previamente a la
aplicacin de la termodinmica. En 1867, Dossios consideraba que un tratamiento
satisfactorio para las disoluciones podra derivarse de una teora cintica que asume
que la energa cintica de una molcula es mayor que la atraccin entre dos molculas
vecinas pero menor que la atraccin total de todas las dems molculas sobre ella. Esta
teora le permite explicar la saturacin, que ocurre cuando el nmero de molculas que
pasan a la disolucin es igual al de molculas que precipitan, o el hecho de que la
solubilidad aumente con la temperatura, que hace que se incremente el movimiento
molecular (Dolby, 1976) (Blanco, et al., 2010, p. 454).
La concepcin de que las partculas de las disoluciones estn en movimiento procede de
la analoga con el movimiento browniano. En 1827 el botnico Robert Brown (1773-
1858) observ que pequeos granos de polen, suspendidos en el agua, ejecutaban
movimientos caractersticos. Este movimiento se incrementaba si las partculas eran ms
pequeas, o si el medio era ms fluido, o si aumentaba la temperatura. El movimiento
browniano se consider anlogo al de las molculas de los gases (Blanco, et al., 2010,
p. 454).
Desde finales del siglo XIX se acumularon una gran cantidad de investigaciones
experimentales sobre las propiedades de las disoluciones, as como modelos
matemticos. Entre stos, por ejemplo, el modelo matemtico del movimiento browniano
desarrollado por Albert Einstein (1879-1955) que permita afrontar una teora cintico
molecular de las disoluciones, o la gran cantidad de trabajos experimentales que
acumul Jean Baptiste Perrin (1870-1942), muchos de ellos sobre las disoluciones
(Blanco, et al., 2010, p. 454).
Sin embargo, las evidencias sobre el movimiento de las molculas en disolucin
tendra an que esperar hasta el siglo XX con el trabajo de de Theodor Svedberg (1884-
1971) en 1923 (Holding, 1987) (Blanco, et al., 2010, p. 454).
Posteriormente, se han generado teoras ms complejas que estudian las disoluciones
partiendo de criterios termodinmicos, como son las variaciones de entropa, de entalpa,
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Marco Referencial 15
de energa libre de Gibbs (Letcher y Battino, 2001, Van der Sluys, 2001). Con este
bagaje terico se aborda actualmente la explicacin de las disoluciones en cualquier
estado de agregacin (Blanco, et al., 2010, p. 455).
(Caldin, 2002) establece que los conceptos fundamentales en qumica se desarrollaron
desde la mitad del siglo XVIII hasta nuestros das. En su anlisis, ubica en primer lugar,
lo concerniente a las sustancias. Menciona que los modelos construidos en este campo,
comienzan en modelos de sentido comn como los elaborados por Aristteles,
fundamentados en el trabajo emprico, y tendrn su siguiente modificacin con las
propuestas de Proust y Berthollet, cuando consideran que a la luz de la teora de Dalton,
hay sustancias que se combinan entre s en proporciones variables, en este caso, los
modelos son ms elaborados y por tanto, ms abstractos. Con Lavoisier, se consolidan
modelos de modelos, como el concepto de partcula y su intervencin en la
estructuracin de las sustancias. El uso de modelos lingsticos para la clasificacin e
interpretacin de los elementos y los compuestos dificultan las explicaciones sobre el
comportamiento de las sustancias. An en la actualidad, el trabajo publicado por
Lavoisier es considerado como el origen de la qumica moderna. En segundo lugar, ubica
las reacciones como fenmenos que establecen la composicin y descomposicin de
sustancias, el tipo de modelo desarrollado es simblico, con aspectos que han de
involucrarse en las explicaciones, como los valores resultantes de la medicin producto
del uso de instrumentos. La balanza es uno de ellos; lo que permitir posteriormente
revalidar con argumentos los modelos estructurados sobre el flogisto (Bertomeu y
Garca, 2006). La consolidacin del cuerpo terico sobre la estructura general de las
sustancias se robustece con los trabajos de Dalton y sus modelos sobre tomos y
molculas (Caldin, 2002) (Quira, et al., 2009, P. 43).
Desde su origen el fenmeno disolucin, es asociado con el acto de agregar agua
(Tatton, 1973). Sin embargo, los modelos elaborados al respecto se distancian del
fenmeno observable. Aspecto que los hace interesantes en particular cuando se busca
construir una explicacin para el fenmeno de la conduccin de corriente por medio de
disoluciones en las que intervienen sales y agua. Ya no es solo si la sal desaparece en
el agua, es establecer lo que sucede a nivel submicroscpico con las entidades que
constituyen las sustancias. Este constructo utiliza modelos asociados con la
discontinuidad de la materia; se consolid a la par con los modelos sobre las reacciones,
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16 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
requiri la introduccin de un modelo distinto con respecto a las partculas como
unidades estructurales de las sustancias -los iones- estableciendo otro tipo de
conformacin estructural ms discreta. A este nivel, las explicaciones del fenmeno de
conductividad elctrica (Caldin, 2002), superan los modelos de origen comn, se ampli
la visin frente a los aspectos que explican el comportamiento de las sustancias, ya no es
solo cmo se conforman, sino, cmo se mueven, cmo se ordenan espacialmente, en
qu proporcin se combinan (Caldin, 2002) (Quira, et al., 2009, P. 43).
De manera general, los distintos modelos que han surgido para explicar el
comportamiento de las disoluciones se centran en dos aspectos, el primero corresponde
a la naturaleza elctrica de las sustancias y su relacin directa con la cantidad de
sustancias, y el segundo tiene que ver con la explicacin de reacciones que suceden en
la formacin de sales u otros compuestos. En esta dinmica se utiliza ms de un modelo
a la vez; los modelos denotan el sentido macroscpico, microscpico y submicroscpico
requerido segn el nivel de interpretacin del fenmeno seleccionado. El ejercicio de
elaborar la reconstruccin histrica sobre los modelos que hacen parte de las
explicaciones sobre el comportamiento elctrico de la materia, permite sostener que en
qumica no ha habido sustituciones radicales de sistemas de modelos o teoras para
explicar el comportamiento de las sustancias (Khun, 2000) (Quira et al. 2009, p. 44).
La figura 5-1 titulada Modelo de los Modelos del Comportamiento de las Disoluciones
Electrolticas, es el producto de la reconstruccin histrica hecha a partir de documentos
de validez histrica y epistemolgica para las explicaciones elaboradas sobre las
disoluciones electrolticas en medio acuoso. En este modelo se agrupan los distintos
modelos que se han desarrollado y que en la actualidad tienen vigencia (Quira et al.
2009, p. 45).
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Marco Referencial 17
Figura 5 - 1 Modelo de los Modelos del Comportamiento de las Disoluciones Electrolticas (Quira et al. 2009, p. 44).
Es de destacar que esta red de modelos no es unidireccional, puesto que el
conocimiento en ciencias no lo es, cada aporte terico se convalida con la presencia del
otro lo que muestra que dicha construccin mental no existe en la naturaleza y por lo
tanto, requiere de un alto nivel de abstraccin. Se trabaja con objetos tericos producto
del ingenio humano, la estructura de las sustancias y su comportamiento. Lo nico que
hace parte de la naturaleza es el fenmeno, que causa en primera instancia inquietud y
es el vehculo para buscar la comprensin del mismo (Quira et al. 2009, p. 45).
Numerosos autores han analizado y enfatizado las caractersticas intrnsecas del
conocimiento sobre la naturaleza de la materia que le hacen ocupar este papel central.
Entre las ms destacadas, se encuentra su gran poder explicativo y predictivo. Las
teoras sobre la naturaleza de la materia permiten realizar explicaciones causales de los
cambios materiales y de mltiples experiencias cotidianas. Permiten tambin explicar e
interpretar observaciones de fenmenos relacionados con la materia y sus propiedades
macroscpicas y establecer las relaciones adecuadas entre los niveles macroscpico y
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18 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
microscpico (Benarroch, Krnel, Watson, Glazar y Ruz, 2009) (Blanco, et al., 2010,
p.448).
A grandes rasgos, se puede afirmar que la visin continua de la materia est
fuertemente arraigada en los estudiantes, y que conceptos como los de vaco,
movimiento e interaccin molecular claves para entender la visin cientfica se
muestran muy difciles de asimilar de tal forma que conseguir que el alumnado de
secundaria asimile, consolide y utilice una visin corpuscular de la materia constituye un
reto para la educacin cientfica en la actualidad (Blanco, et al., 2010, p.448).
Las observaciones de algunos casos concretos (por ejemplo, la disolucin de sustancias
coloreadas, la dilucin de una disolucin coloreada, la contraccin de volumen en la
disolucin de alcohol y agua, etc.) han sido utilizadas, tanto en la enseanza como en la
investigacin didctica, como fuente de evidencias experimentales a partir de las cuales
el alumnado puede inferir una concepcin corpuscular de la materia (Blanco, et al.,
2010, p.448).
En las conclusiones de algunos de estos trabajos se plantea que los fenmenos de
disolucin pueden ser explicados mediante modelos simples de la naturaleza de la
materia, como el de la teora cintico-molecular (en adelante TCM). Se considera a las
disoluciones, desde esta perspectiva, como un campo adecuado de aplicacin de dicha
teora. Utilizar la Teora Cintica para explicar algunos fenmenos que se dan en la
Naturaleza, tales como la disolucin, la compresibilidad de gases, la dilatacin y los
procesos de propagacin del calor (Blanco, et al., 2010, p.448).
En la enseanza de la ciencia, bajo la denominacin de teora cintico-molecular se
incluye un amplio abanico conocimientos pertenecientes a campos de la fsica y de la
qumica que, tomados conjuntamente, conforman la que puede ser considerada la visin
ms general y simple, dentro de lo posible, para explicar la naturaleza de la materia.
Histricamente puede entenderse como la integracin de ideas bsicas de la teora
cintica de los gases, y su extensin a los dems estados de la materia, con
conocimientos sobre la estructura de la materia (Blanco, et al., 2010, p.449).
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Marco Referencial 19
Histricamente esta teora hunde sus races en las primeras doctrinas atomistas del
mundo griego que consideraban la materia formada por partculas discretas, tomos,
separados entre s por vaco y en continuo movimiento. El atomismo sera retomado con
el estudio de las propiedades del aire atmosfrico y el establecimiento de su naturaleza
fsica. En esta poca, primero Evangelista Torricelli (1608-1647) y despus Blaise Pascal
(1623-1662), constataron la formacin natural de vaco en el extremo del tubo de un
barmetro de mercurio (Sambursky, 1999) (Blanco, et al., 2010, p.449).
Isaac Newton (1642-1727), que tambin tuvo un papel destacado en este mbito, se
adelantara casi un siglo a las ideas atomsticas modernas al considerar, por extensin
de su teora gravitatoria, que entre las partculas de la materia actan fuerzas a distancia,
las cuales utiliz para explicar fenmenos fsicos y qumicos tales como la capilaridad, las
fuerzas de adhesin o de cohesin, o el calentamiento producido cuando un cido o una
base reaccionan con el agua. El modelo mecnico de Newton combina corpsculos y
fuerzas, de modo que permite tender el primer puente de naturaleza cuantitativa entre lo
microscpico y lo macroscpico (Blanco, et al., 2010, p.449).
Aunque no haca clculos detallados, Clausius sugera que, en el estado slido, las
molculas vibran en torno a posiciones fijas de equilibrio y giran alrededor de sus centros
de gravedad. En el estado lquido, las molculas no poseen posiciones definidas de
equilibrio, sino que pueden desplazarse de un lugar a otro debido a las fuerzas que
ejercen las molculas prximas. En cambio, en el estado gaseoso las molculas escapan
de la influencia de sus vecinas y se desplazan en lnea recta. Si dos molculas chocan,
rebotan segn las leyes de las colisiones elsticas (Blanco, et al., 2010, p.450).
En 1873, Van der Waals demostr que la teora cintica podra explicar no slo las
propiedades de los gases, sino tambin, al menos aproximadamente, la transicin de gas
a lquido. A comienzos del siglo XX, Josiah Willard Gibbs (1839-1903) haba desarrollado
un mtodo general de mecnica estadstica que poda aplicarse a los tres estados de la
materia. De este modo, el campo de aplicacin de la teora cintica, propuesta en un
principio para los gases, se extendi a todos los estados de la materia, conocindose
desde entonces como la teora cintica de la materia. As formulada, esta teora permite
interpretar y profundizar en el conocimiento de un amplio abanico de propiedades
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20 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
macroscpicas de la materia tales como elasticidad, cambios de estado, tensin
superficial, disolucin, etc. (Holton, 1993) (Blanco, et al., 2010, p.451).
La idea de vaco, tal y como hoy se concibe, no parece haber jugado un papel
importante en el desarrollo histrico del conocimiento de las disoluciones. No obstante,
los modelos y teoras basados en ideas de huecos y/o poros en una visin esttica de la
materia s han servido a los cientficos en pocas tempranas para avanzar en la
comprensin de la naturaleza de las disoluciones. Esto ha hecho plantear a algunos
autores la conveniencia de utilizarlos en la enseanza, aunque no reflejen los
conocimientos ms actuales (Selley, 2000) (Blanco, et al., 2010, p.455).
El concepto de interaccin molecular, por el contrario, se ha mostrado como un aspecto
clave para el avance del conocimiento sobre las disoluciones. Ha recibido gran atencin
durante un amplio periodo de tiempo (desde el siglo XVII en adelante) y ha supuesto un
esfuerzo enorme delimitar la naturaleza de las fuerzas de interaccin existentes entre las
entidades, tomos, molculas o iones, presentes en disolucin. La idea de que la TCM
puede ayudar a los estudiantes de la educacin obligatoria a realizar mejores
explicaciones de fenmenos cotidianos relacionados con las transformaciones de la
materia. El anlisis histrico muestra que se necesit cierto tiempo para que la
comunidad cientfica aplicase al contexto de las disoluciones los conceptos claves de la
TCM (Blanco, et al., 2010, p.455).
5.2 Niveles representacionales, red conceptual de lenguajes y niveles de anlisis en qumica.
5.2.1 Formacin de conceptos y el uso del lenguaje en qumica
La formacin de conceptos se aborda y discute bsicamente, desde tres autores:
Tamayo, Thagard y Pozo; quienes explican cmo se forman los conceptos en las
personas; es claro que para formar conceptos los sujetos deben pasar por varios
procesos cognitivos y didcticos tales como la generacin de ideas, pensamiento,
representaciones mentales y representaciones externas (lvarez, 2011, p. 16).
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Marco Referencial 21
Ausubel define los conceptos como objetos, eventos, situaciones o propiedades que
poseen atributos de criterio comunes y que se designan mediante algn smbolo o signo
(Ausubel, Novak & Hanesian, 1989 citados por Tamayo, 2001). Los conceptos se pueden
formar por medio de procesos de abstraccin inductiva o por asimilacin (lvarez, 2011,
p. 22).
Existe una gran diferencia entre un concepto y la definicin de un trmino y que es muy
comn que se pregunte por la definicin para avanzar en el intercambio de las ideas. En
este caso, el error ms comn al momento de estar frente a un grupo, es preguntar por
definiciones de los conceptos ya que stas no constituyen el concepto como tal (Thagard,
2005) (lvarez, 2011, p. 26).
La organizacin de los conceptos en estructuras jerrquicas hace que estos se ubiquen
en una especie de casilleros, que se van ubicando de tal forma que la categora ms
grande contenga categoras ms pequeas. Por ejemplo, el parpado es una parte del ojo,
el ojo es una parte de la cara, la cara es una parte del cuerpo, y as sucesivamente
(Thagard, 2005) (lvarez, 2011, p. 25).
Tamayo (2001) seala que en la teora de la actividad empleada para la formacin de
conceptos se dan tres postulados bsicos:
Se debe tener en cuenta la actividad que llevar a la formacin del concepto.
La actividad debe estar organizada con el fin de que el estudiante pueda asimilar
el concepto.
Organizar la actividad guindose en las etapas de la formacin de los conceptos,
sin apartar el conjunto de caractersticas esenciales del proceso.
En la estructura del conocimiento y en la formacin de conceptos por medio de
representaciones se debe tener en cuenta la interaccin del sujeto con su medio exterior,
en esta interaccin se emplean smbolos o representaciones semiticas, manifestadas en
reas del conocimiento como las matemticas, la lingstica y la lgica cada una de ellos
parte del conocimiento bsico de toda persona y empleadas para construir conocimientos
especficos ms adelantados (Vase Figura. 5-2).
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22 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
Figura 5 - 2 Estructura del conocimiento basado en el material de Jos Hoover Vanegas
en el curso de Epistemologa General (lvarez, 2011, p. 39).
El desarrollo de los smbolos hace referencia a las representaciones semiticas, que
tambin son conocidas como representaciones externas; son todo tipo de construccin
elaborada con fines comunicativos centrados en la representacin y en la expresin, y
pueden contener gran variedad de sistemas de escritura tales como, nociones
simblicas, nmeros, representaciones tridimensionales, diagramas, grficas, esquemas,
entre otros. Hoy en da se debe emplear la nocin de representacin para poder
comprender los fenmenos relacionados con el conocimiento (lvarez, 2011, p. 41).
Dependiendo de la necesidad del estudiante al emplear las representaciones semiticas
empleadas por el docente al momento de ensear, se espera que el alumno con las
diferentes actividades propuestas por el profesor, unido al acompaamiento que este le
presta, fortalezca las representaciones internas previas en representaciones nuevas, las
cuales con las actividades y acompaamiento, le capacitan para generar nuevas
representaciones externas por medio de las cuales demostrar la formacin de
conceptos. Los registros de representaciones semiticas otorgan la libertad del sujeto
que aprende para realizar el ejercicio de ser objetivo con las ideas o representaciones
internas que tiene confusas; posteriormente el estudiante llegar al punto de aclarar
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Marco Referencial 23
dichas ideas basado en la informacin obtenida por mltiples medios para finalizar en el
proceso de comunicacin (Duval, 1999) (lvarez, 2011, p. 42).
Una de las dificultades que llaman ms la atencin es la transicin que hay entre una
representacin mental interna a una externa; muchas personas encuentra gran dificultad
para pasar de una representacin mental, plasmada en una idea, a representarla en un
grfico o en un escrito; la funcin del docente es ayudar a que esto se d; los profesores
con las actividades propuestas dentro de su labor docente, llevarn al alumno a ir
externalizando cada una de las representaciones mentales, proceso que puede tomar
meses y hasta aos (Tamayo, 2006) (lvarez, 2011, p. 46).
Al expresarlos lingsticamente se necesita tener cuidado con los trminos usados, para
evitar definiciones innecesarias en razn a que los modelos fsicos proveen una imagen
del comportamiento de la naturaleza y se requiere determinar si el modelo es suficiente y
la definicin necesaria. En algunos casos la explicacin es suficiente desde el punto de
vista matemtico. El dominio lingstico apunta a las representaciones y la consecucin
de sistemas de comunicacin simblica indispensables para conservar la vida social
(Pozo, 2003) (lvarez, 2011, p. 35).
Los sistemas cognitivos se caracterizan no por procesar informacin sino por tener la
propiedad de generar representaciones surgidas de la informacin y que pueden ser
modificadas de acuerdo con el medio (Pozo, 2003) (lvarez, 2011, p. 32).
5.2.2 Generalidades sobre el lenguaje en las ciencias
En primer lugar, toda rama de conocimiento tiene sus propios trminos tcnicos que son
o bien palabras acuadas para un uso particular, o palabras tomadas del lenguaje
cotidiano que se entienden en un sentido particular al usarse tcnicamente. As, en el
estudio de la electricidad, el trmino ion y corriente, respectivamente, son ejemplos de
estas costumbres. De manera semejante, la qumica tcnica temprana tena su propia
terminologa, pero dentro de la alquimia, esto era ms la excepcin de la regla (Crosland,
1988) (Chamizo, 2007, p. 64).
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24 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
La alquimia se comparaba, por ello, de una manera negativa, con otras ciencias cuyos
libros estaban dispuestos claramente en un orden lgico. Por lo general, los alquimistas
preferan usar un lenguaje basado en la analoga y ms apropiado para la poesa o el
misticismo que para una ciencia exacta. Debido al amplio uso de la alegora no era
posible, por un lado, reconocer claramente un manuscrito de alquimia que se refiriera a
reacciones qumicas y era posible, por otro, leer un significado alqumico en obras
alegricas en las que el autor no haba tenido la intencin de tal interpretacin.
(Crosland, 1988) (Chamizo, 2007, p. 65).
Una manera de entender el simbolismo qumico puede ser usando la analoga a un
lenguaje modelo que consiste en un alfabeto de smbolos elementales, donde todos
conllevan un significado determinado. Por ejemplo: los smbolos elementales entonces
estn conectados para formar palabras, segn reglas ortogrficas; y las palabras estn
conectadas para formar oraciones, segn reglas gramaticales. Ambas reglas formales
se resumen como reglas sintcticas para distinguirlas de las reglas semnticas que
gobiernan el significado de smbolos, de palabras, y de enunciados elementales (Jacob,
2001) (Chamizo, 2007, p. 132).
Actualmente el alfabeto qumico utilizado consiste en aproximadamente 110 smbolos
que representan los elementos qumicos conocidos (desde H hasta Uno). Sin
embargo, el nmero de estos smbolos elementales no es limitado puesto que nuevos
smbolos pueden ser introducidos. Los smbolos elementales se pueden combinar en una
frmula qumica (p.ej. NaCl) y en una ecuacin (p.ej. 2 Na + Cl2 2 NaCl). Estas
combinaciones de smbolos siguen un conjunto de reglas formales, comparables a las
reglas que gobiernan la formacin de palabras y de oraciones en un lenguaje modelo, y
sern definidas como sintaxis qumica(Jacob, 2001) (Chamizo, 2007, p. 133).
En el lenguaje qumico se puede hablar de unas reglas sintcticas para el ordenamiento
de sus smbolos como la valencia, el estado de oxidacin, la electronegatividad, la
afinidad o los mecanismos de reaccin que se discuten en la teora qumica (Jacob,
2001) (Chamizo, 2007, p. 132).
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Marco Referencial 25
Es posible distinguir entre una ortografa qumica y una gramtica qumica. La ortografa
qumica proporciona las reglas que gobiernan la combinacin de smbolos elementales a
las frmulas qumicas (p.ej. valencia, estado de oxidacin). Determina qu smbolos
elementales pueden ser combinados, en cules relaciones y cmo. La gramtica qumica
proporciona las reglas que gobiernan las ecuaciones de reaccin. Determina los
coeficientes estequiomtricos (en las ecuaciones balanceadas), el uso de una flecha
unidireccional o de una de equilibrio, y las condiciones de reaccin, la correccin
sintctica de un frmula es independiente de su significado. La clara distincin entre las
reglas sintcticas y semnticas permite una asimetra importante entre las operaciones
con lenguaje y las operaciones con los compuestos (Jacob, 2001) (Chamizo, 2007, p.
135).
El lenguaje de la qumica, como todo lenguaje, tiene dos caractersticas: a pesar de su
imprecisin permite que las personas se comuniquen a travs de l; adems
inevitablemente produce complicaciones, ambigedades y riqueza por su uso y manejo.
Para solucionar estas dificultades existe desde principios del siglo XX la IUPAC
(International Union of Pure and Applied Chemistry), algo as como la Academia de la
Lengua Espaola para el castellano, en donde un grupo de qumicos de distintos pases
discuten y acuerdan la forma de nombrar a la nueva materia. (Hoffmann y Lazlo, 1991)
(Chamizo, 2007, p. 173).
El conocimiento cientfico se refiere a la realidad con el lenguaje de la poca,
configurado segn los intereses o valores que la caracterizan. De la misma manera, la
finalidad de la educacin cientfica es ensear a utilizar diferentes lenguajes para
representar el mundo (Chamizo, 2007, p. 53).
Debemos admitir que ensear ciencias es ensear el lenguaje cientfico y que esta
enseanza consiste en ensayar una y otra vez diferentes estrategias para conseguir
conectar determinados modelos tericos con determinados datos. Lo que debemos
hacer es recrear el lenguaje. Los mapas conceptuales, la V de Gowin, las redacciones,
los informes de laboratorio, las simulaciones de simposios o discusiones cientficas, las
investigaciones escolares entre otras constituyen excelentes ocasiones de aprender a
pensar sobre conjuntos de fenmenos, buscando explicaciones lo ms amplias posibles
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26 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
a partir de las que los alumnos ofrecen inicialmente porque las ciencias hacen ver
unidad en la diversidad de los fenmenos (Roth y Lucas, 1997) (Chamizo, 2007, p.54).
La qumica es una ciencia experimental en la que se transforma no slo las sustancias,
sino tambin su propio lenguaje. Por un lado, los profesionistas de la qumica analizan y
sintetizan nuevos compuestos en el laboratorio; por el otro, hacen declaraciones
analticas y sintticas sobre estos compuestos en artculos de investigacin. Por lo tanto,
el lenguaje es un aspecto esencial de la qumica y no puede haber duda que el lenguaje
qumico en ms de una forma ha influido en el curso tomado por la investigacin qumica
(Jacob, 2001) (Chamizo, 2007, p. 128).
Esto indica que ni el lenguaje qumico ni la prctica qumica son independientes el uno
del otro. Las frmulas qumicas permiten la invencin de ecuaciones de reaccin qumica
que hacen predicciones sobre la formacin de compuestos nuevos. Cuanto ms
confiables y precisas sean las reglas que gobiernan la combinacin de smbolos
qumicos, ms acertadas sern las predicciones de las sntesis (Chamizo, 2007, p. 142)
Johnstone propuso para las ciencias naturales, y para la qumica en particular, los niveles
macroscpicos, submicroscpico y simblico de pensamiento, relacionados en el
tringulo que se muestra en la figura 5-3 (Galagovsky, 2003, p.109).
Figura 5 - 3 Niveles representacionales en qumica (Johnstone, 1982)(Galagovsky, 2003, p.109).
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Marco Referencial 27
El nivel macroscpico corresponde a las representaciones mentales adquiridas a partir
de la experiencia sensorial directa (Galagovsky, 2003, p. 109).
El nivel submicroscpico, segn Johnstone, hace referencia a las representaciones
abstractas, modelos que tiene en su mente un experto en qumica asociados a esquemas
de partculas; como ejemplos de este nivel estn las imgenes de esferitas que se
suelen utilizar para describir el estado slido de una sustancia pura, o sus cambios de
estado, o sus transformaciones qumicas; lo anterior corresponde con una representacin
mental de lo que sucede segn el modelo particulado de la materia (Galagovsky, 2003,
p. 109).
El tercer nivel, el simblico, involucrara formas de expresar conceptos qumicos
mediante frmulas, ecuaciones qumicas, expresiones matemticas, grficos,
definiciones, etc. (Galagovsky, 2003, p. 109).
Un docente de Qumica es un experto que ha asimilado el discurso de esta disciplina
cientfica. La figura 5-4 muestra las relaciones entre un experto en Qumica y los niveles
macroscpico y simblico, y el cmulo de lenguajes involucrados en esta disciplina
cientfica. Los lenguajes expertos tienen terminologa, cdigos y formatos sintcticos
especficos (Galagovsky, et al., 2003).
Por otro lado, la Qumica utiliza un lenguaje verbal con un vocabulario especfico cuyas
significaciones resultan difciles para los estudiantes novatos (por ejemplo, enlaces
inicos, covalentes, metlicos; puentes de hidrgeno, fuerzas de London, orbitales,
nubes electrnicas, hibridizaciones, resonancia, etc.). Lo mismo ocurre con su lenguaje
grfico: esquemas con partculas, coordenadas de reaccin, diagramas de energa, etc.,
son altamente simblicos, ya que representan una realidad invisible y modelada
(Galagovsky, 2009).
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28 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
Figura 5 - 4 Red conceptual sobre lenguajes y niveles de anlisis de un experto en Qumica (Galagovsky, 2009, p. 957).
Las palabras son de diferente tipo, (segn la funcin sintctica que cumplan):
sustantivos, verbos, adjetivos, etc. Un conjunto de palabras se organiza en una oracin
cuando sigue las reglas sintcticas propias del idioma en el que se expresa. Cada
palabra es un cdigo, entenderla implica poder decodificar ese significado y cada
oracin debe tener un formato sintctico que cumpla las reglas gramaticales de tal
lengua (Galagovsky, 2009, p. 963).
Un conjunto de palabras ordenadas segn las reglas sintcticas de cada idioma
constituyen una oracin, que es la mnima unidad comunicacional, con significado
completo. La figura 5-5 muestra lo presentado en este apartado (Galagovsky, 2009, p.
963).
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Marco Referencial 29
Figura 5 - 5 Cdigos y formatos sintcticos en el lenguaje verbal (Galagovsky, 2009).
Segn (Barthes,1964) (Galagovsky,2009, p. 965) el lenguaje visual y el lenguaje grfico
tienen en comn que su representacin externa est constituida por imgenes. De esta
forma, propuso para el lenguaje grfico la existencia de iconemas e conos. Un
iconema es el homlogo grfico del monema (vase figura 5-6). Un cono es el homlogo
grfico de la palabra; est formado por un conjunto de iconemas, y tiene un mensaje. Un
dibujo es una composicin de uno o ms conos, podramos decir que es una oracin
icnica, en correspondencia con el concepto de oracin como formato sintctico para el
lenguaje verbal.
Figura 5 - 6 Diferencia entre iconemas e iconos segn (Barthes, 964)(Galagovsky,2009, p. 965).
En la figura 5-7 se muestra una oracin icnica en Qumica, es un dibujo complejo, una
representacin grfica concreta (Galagovsky y Adriz Bravo, 2001)(Galagovsky, 2009,
p. 966) constituida por uno o ms conos qumicos.
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30 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
Figura 5 - 7 Adaptacin de los trminos iconema e cono del lenguaje grfico, al los conceptos de iconemas qumicos (a) conos qumicos (b) lenguaje grfico de la Qumica (Galagovsky, 2009, p. 966).
Un dibujo es una composicin de uno o ms conos, podramos decir que es una
oracin icnica, en correspondencia con el concepto de oracin como formato
sintctico para el lenguaje verbal. Una oracin icnica es un dibujo formado por
conos que estn organizados siguiendo una composicin grfica determinada
por el experto que dise el mensaje completo. El anlisis semitico de los
dibujos es ms complejo que el anlisis del lenguaje verbal: si bien ambos
reconocen a las palabras y a los conos como cdigos de las unidades de
significacin, respectivamente, y a monemas e iconemas como sus partes
componentes, el lenguaje verbal es discontinuo, pero en el lenguaje grfico es
complejo establecer claramente los conos discretos dentro de la composicin
grfica completa. Es decir, en el lenguaje verbal las palabras se distinguen unas
de otras y son reconocibles como unidades de significado pues su permutacin
en la oracin altera el significado de la misma. El lenguaje grfico, en cambio, es
continuo y su segmentacin en conos no es siempre evidente (Colle,1999)
(Galagovsky, 2009, p. 965).
Al igual que en el lenguaje verbal, el lenguaje grafico debe tener una estructura
sintctica y un aspecto semntico que permite establecer una clara comunicacin
del mensaje (vase figura 5-8).
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Marco Referencial 31
Figura 5 - 8 Muestra las partes componentes del lenguaje grfico, conservando la estructura del esquema presentado en la figura 5-5 para el lenguaje verbal. (Galagovsky, 2009, p. 965).
La significacin que se da a las palabras, a las oraciones o a los dibujos es algo que
ocurre "dentro de la cabeza" de los sujetos. Esta destreza cognitiva no se puede "ver" ni
percibir mediante los sentidos. La consecuencia directa de estas afirmaciones previas es
que frente al mismo dibujo (explcito), un experto puede otorgarle un significado
totalmente diferente del que puede otorgarle un novato (Galagovsky, 2008).
(Galagovsky, 2009, p. 966).
Una oracin icnica en Qumica es un dibujo complejo, una representacin grfica
concreta constituida por uno o ms conos qumicos (vase figura 5-8) (Galagovsky y
Adriz Bravo, 2001) (Galagovsky, 2009, p. 966).
La figura 5-9 presenta una red conceptual con la complejidad de elementos tericos que
proponemos existe dentro del lenguaje grfico de la Qumica, as como su relacin con
las habilidades cognitivas entre expertos y novatos en relacin al procesamiento de dicha
informacin (Galagovsky, 1999)(Galagovsky, 2009, p. 968).
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32 Diseo de una estrategia didctica para mejorar la apropiacin del lenguaje
de la qumica a travs del tema disoluciones
Figura 5 - 9 Red conceptual que enmarca las capacidades diferentes de expertos y novatos frente a la complejidad del lenguaje grfico de la Qumica (Galagovsky, 2009, p. 968)
El punto central de la comparacin entre expertos y novatos remite a considerar que el
experto percibe cada cono qumico como la unidad mnima significativa del lenguaje
grfico; mientras que para un novato, la percepcin de los iconemas qumicos sera el
mundo donde se dispersa su atencin. Adems, el experto conoce la significacin del
vocabulario especfico del lenguaje verbal de la Qumica y es capaz de realizar
correspondencias complementarias de significados con sus traducciones al lenguaje
grfico (Galagovsky, 2009).
Nivel macroscpico y microscpico. El conocimiento cotidiano, es decir el no
cientfico, asume que el mundo es tal cual se percibe y por ende lo que no se percibe, no
se comprende, para los estudiantes, las partculas que constituyen la materia tendran las
mismas propiedades que las sustancias; es decir que los alumnos atribuyen propiedades
macroscpicas a las partculas microscpicas: tomos, molculas o iones. Esto genera
confusin entre el sistema de referencia macroscpico y microscpico. (Gmez Crespo y
Pozo, 1998) (Buitrago, 2012, p. 24).
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Marco Referencial 33
Para la comprensin de la naturaleza de la materia y sus cambios, los alumnos deben
interpretar las caractersticas macroscpicas y sus cambios observables de la materia
por medio de un modelo microscpico, que va ms all de lo perceptible con los sentidos,
en el que la materia se reduce a un complejo de sistemas de partculas en interaccin.
Por esta razn es necesario establecer un mecanismo que explique cmo se produce las
interacciones dentro del sistema que conduzca al cambio macroscpico que se observa
(Buitrago, 2012).
Estados de agregacin: Se han realizado estudios para averiguar las concepciones de
los alumnos sobre la estructura de la materia. Los resultados obtenidos muestran la gran
dificultad que tienen los estudiantes para explicar la naturaleza de las sustancias y
algunos cambios observables. Lo anterior ha influido en la dificultad que muestran los
estudiantes para distinguir entre elementos, compuestos y mezclas; ya que el trmino de
partcula no lo tienen muy claro, por lo que se les hace muy difcil abarcar otros temas
ms complejos (Stavy, 1988; Bar, 1989) (Buitrago, 2012, p. 25).
Caamao (1982) (citado en Pozo et al., 1991) identifica como causa de la equivalencia
establecida por los alumnos para los conceptos de compuesto y mezclas, la ausencia de
adquisicin de