Izquierdo, M. (2014). Capítulo 1. PASADO Y PRESENTE DE LA QUÍMICA: SU FUNCIÓN DIDÁCTICA. En Avances en didáctica de la química, modelos y lenguajes. (1a Edición: 2014, pp. 107-118). Cristian Merino, Marcela Arellano, Agustín Adúriz-Bravo.
Aspectos cruciales de la química:
- Se plantea la necesidad de una experiencia del cambio químico como fundamento de la química escolar, según Bensaude-Vincent (2008).
- Se menciona el Modelo Teórico 'Cambio Químico', formado por representaciones, lenguajes y aplicaciones específicas, como requisitos para las disciplinas (Toulmin, 1972).
Preguntas recurrentes en la didáctica de las ciencias:
- ¿Qué es la química y cuáles son sus finalidades?
- ¿Cuáles son los núcleos temáticos de la química que se enseña, relacionados con estas finalidades y sin traicionar lo que es la química?
- ¿Cuáles son las estrategias de progresión/modelización/método en una 'química que se enseña para ser aprendida'?
- ¿Cuáles son los criterios que permiten enfrentarse a problemas de manera competente?
Preguntas desde la Filosofía de la Química:
- ¿Cuáles son los problemas específicos de la química, las preguntas genuinas, irreductibles a las de otras disciplinas?
- ¿Cómo iluminan y dan sentido a la Historia de la Química?
- ¿Cómo se relacionan estas preguntas con la enseñanza de la química?
Características de una ciencia viva:
- La química es una ciencia viva debido al interés por los cambios de los materiales y el 'saber hacer' que permite intervenir en ellos.
- El dominio de definiciones y representaciones de la estructura de los materiales carece de sentido sin este interés.
- Se reconoce el sesgo introducido al abordar estas preguntas desde la didáctica de las ciencias en lugar de la Historia de la Química.
Importancia de la enseñanza de la química:
- La OCDE recomienda que los alumnos adquieran competencias de pensamiento científico como resultado de la intervención docente.
- Para enseñar química de manera efectiva, es necesario desarrollar actividad química genuina, ya que solo en la acción se pueden evaluar las competencias.
- Los libros de texto de los últimos sesenta años muestran una progresiva implantación de explicaciones basadas en la descripción de átomos y sus estructuras electrónicas, pero escasean las argumentaciones y los problemas auténticos.
Enfoque de la enseñanza de la química:
- Es esencial seleccionar cuidadosamente los temas a enseñar para que lo aprendido en la escuela sea básico y pueda sostener la visión del mundo en niveles educativos posteriores o a lo largo de la vida.
- La enseñanza debe impulsar la modelización de fenómenos químicos a partir de la finalidad propia de la química: transformar materiales y aprovechar su manera de ser.
- Se destaca la importancia de establecer una relación más estrecha entre los fenómenos y los conceptos y entidades químicos, haciendo que los fenómenos sean abstractos y las entidades se adapten a ellos.
Interacción entre enseñanza, historia y filosofía de la ciencia:
- La interacción entre la enseñanza y la historia/filosofía de la ciencia es eficaz al centrarse en la actividad que da sentido a las entidades científicas.
- Surge la necesidad de identificar contextos específicos de emergencia de conocimiento en la enseñanza, que deben dar respuestas verosímiles en el marco del Modelo de Cambio Químico.
- La enseñanza debe proporcionar criterios para continuar desarrollando actividad científica incrustada en la propia actividad humana de cada individuo.
Nuevos enfoques en la enseñanza de la química:
- Se propone impulsar la modelización de fenómenos químicos a partir de la finalidad propia de la química, lo que permite establecer una relación más estrecha entre los fenómenos y los conceptos y entidades químicos.
- Se reconoce la importancia de iniciar el proceso de modelización en la escuela sin pretender definir las entidades químicas según las teorías actuales de manera exhaustiva.
Origen didáctico de la química
Origen y evolución de la enseñanza de la química:
- La química empezó a enseñarse de manera generalizada en las universidades en el siglo XIX, pero su actividad práctica de transformación de materiales es antigua.
- Antes de Lavoisier, ya existían laboratorios químicos donde se analizaban minerales y se sintetizaban productos útiles.
- Según Hannaway (1975), la química moderna tiene un origen didáctico, evidenciado por libros como "Alquemia" de Libavius, escrito para enseñar métodos de intervención en el cambio de materiales.
Cambio de cultura y mentalidad práctica:
- La emergencia de la química corresponde a un cambio de cultura entre el Renacimiento y la Edad Moderna, donde se impone una mentalidad práctica que permite la intervención en la naturaleza con instrumentos y procesos antes inexistentes.
- El conocimiento práctico, obtenido a través de la experimentación y la reflexión, permite utilizar las relaciones entre los materiales del mundo en beneficio de las personas.
Entidades de la química y su evolución:
- Las entidades de la química eran las operaciones químicas y los materiales obtenidos a través de ellas.
- La clasificación de materiales, utensilios y procesos era eminentemente práctica pero con pretensiones de generalización, lo que la hacía científica y permitía su evolución en los siglos siguientes.
- Se inicia una tradición que llega hasta hoy: la química de las substancias, donde surgen las principales entidades teóricas estrechamente relacionadas con la actividad experimental y la formulación de preguntas que amplían las fronteras de la práctica química.
El ‘Mercurio de Vida’, según Béguin
Análisis del texto de J. Béguin:
- En su obra "Elements de Chimie", J. Béguin muestra cómo se ven los elementos en la tradición de las substancias.
- Propone cambiar el nombre del "Mercurio de Vida" porque en realidad no contiene mercurio.
- Describe el proceso de obtención del mercurio de vida, calentando antimonio y mercurio sublimado en una retorta.
- Béguin fundamenta su argumentación en la experiencia y demuestra que el polvo emético es en realidad el régulo de antimonio disuelto y calcinado por el espíritu vitriólico del sublimado.
- Ilustra su argumentación con un diagrama considerado la primera ecuación química de la historia, donde "ve" los componentes invisibles en los materiales que participan en los cambios.
- Reconoce la composición del cinabrio y argumenta que el mercurio no puede estar en el polvo emético.
- Su explicación convence a farmacéuticos prácticos como Béguin, quienes entienden que donde hay cinabrio hay mercurio y donde hay antimonio está su régulo.
- Aunque su razonamiento no puede aplicarse a todas las interacciones entre mixtos, se reconocen explicaciones similares en otros autores como Lemery y Newton.
Los principios y los nuevos elementos
Desarrollo de la explicación de los principios:
- Se desarrolla otra explicación relacionando la composición de las substancias con algunas de sus propiedades relevantes en química.
- Se habla de otro tipo de "elementos" llamados principios, que están vinculados a propiedades como la solubilidad en agua, la capacidad de formar cristales, la fusibilidad y la combustibilidad.
- Los principios son la sal, el agua, el mercurio y el azufre, asociados respectivamente con la cristalización, la solubilidad, la fusibilidad y la combustibilidad.
- Estos principios pueden justificar que determinados mixtos formen parte de un mismo "grupo" porque comparten un mismo principio-propiedades.
- Los principios son más abstractos y a veces se les atribuye el adjetivo "filosófico", sin quedar claro si son materiales o no.
- Coexisten con los cuatro elementos clásicos: fuego, aire, tierra y agua, que formarían un cuadro de la naturaleza más general, incluyendo tanto los principios como las substancias de las tablas de afinidad.
La conservación de la materia, la masa y los principios, según J. Black y A.L. Lavoisier
Desarrollo de la explicación de la tradición de las substancias:
- La tradición de las substancias se desarrolla de manera práctica, considerando que lo que se conserva es la materia y debe formar parte material de los mixtos.
- Joseph Black interpreta la pérdida de masa de la caliza cuando se calienta siguiendo la ruta del "ácido aéreo" (dióxido de carbono).
- Aunque inicialmente se plantea la idea de masa negativa con el flogisto, se llega a la conclusión de que la materia se conserva, y las masas pueden tener valores positivos o negativos, permitiendo balances de masa.
- La química de las substancias se hace cuantitativa cuando se pueden capturar gases y medir el calor, lo que descarta las masas negativas y consolida el concepto de masa positiva.
- Las proporciones fijas en la interacción química y la conservación de la masa son reglas bien conocidas en esta tradición científico-técnica.
- Se consolida el heurístico "componente", donde se reconoce que si A y B reaccionan para formar C, entonces C se compone de A y B, lo que aparta la atención de los "principios portadores de propiedades".
- La coexistencia entre "principios", elementos y substancias que se conservan finaliza a finales del siglo XVIII con Lavoisier, quien identifica a las substancias simples como elementos.
- Lavoisier establece reglas de composición claras y modifica el heurístico de "propiedades", aunque el concepto de "elemento" sigue manteniendo cierto misterio.
Los átomos de los químicos
Desarrollo del atomismo químico:
- La tradición de las substancias, práctica y basada en elementos, masas que se conservan e historias químicas, no necesita de los átomos propuestos por Boyle, ya que no son útiles para esta química práctica.
- Los átomos propuestos por Dalton en el siglo XIX tienen éxito porque están más cercanos a los fenómenos observables y se reconocen en ellos. Estos "átomos químicos" aportan orden a los fenómenos y encierran una parte del fenómeno en ellos.
- Aceptar las substancias simples como elementos favorece la ciencia especializada y da sentido a la existencia de diversas "materias" que no pueden transformarse unas en otras y que existen en sus compuestos sin manifestarse en ninguno de ellos.
- Este enfoque especializado da lugar a un lenguaje teórico y simbólico en el que cada elemento tiene un nombre simple y cada compuesto está compuesto por símbolos de los elementos que lo forman.
- El desarrollo del atomismo químico a lo largo del siglo XIX es una aventura intelectual apasionante que se ve reflejada en la síntesis de nuevas substancias, el desarrollo de industrias químicas y el aumento de la enseñanza de la química en las universidades europeas.
- Se establece un lenguaje simbólico en el que el átomo adquiere un estatuto ontológico, siendo considerado tanto una partícula física como química.
Las fórmulas
Lenguaje teórico en la química:
- Lavoisier abogó por el uso del lenguaje teórico en la química, argumentando que las palabras originan las ideas y estas pintan los hechos. Consideraba que no se puede perfeccionar la ciencia sin perfeccionar la lengua, y viceversa.
- Sin embargo, al introducir un lenguaje teórico más especializado, como el cambio del concepto de "aire vital" a "oxígeno", se limitó la posibilidad de compartir el conocimiento científico con toda la sociedad, ya que solo los iniciados podían comprenderlo.
- El lenguaje teórico influyó en el desarrollo posterior de la química. Aunque las fórmulas químicas pueden ser temidas por los estudiantes, son un instrumento maravilloso para sostener el pensamiento químico y proporcionar representaciones de los fenómenos en términos de estructuras moleculares con propiedades espaciales y cuantitativas.
- Las fórmulas químicas permiten expresar la composición de los compuestos en términos de átomos y no de porcentajes de sus elementos. Por ejemplo, la fórmula H2O muestra que el agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, lo que introduce la noción de "masa química" y permite determinar las cantidades que intervienen en los cambios químicos.
Las moléculas
Determinación de las masas moleculares y concepto de valencia:
- Determinar qué conjunto de átomos correspondía a la molécula o unidad física que intervenía en el cambio químico fue un desafío considerable. Requirió el saber hacer de los químicos y la abstracción de la práctica, junto con la invención de lenguajes para representarla.
- Calcular las masas químicas, especialmente para las sustancias orgánicas, fue laborioso ya que implicaba imaginar una unidad de estructura que fuera compatible con la composición pero que también justificara la manera de reaccionar y las propiedades físicas.
- La introducción del concepto de valencia ayudó a superar esta dificultad. Los criterios de elegancia lingüística y la imaginación visual, respaldada por fórmulas racionales, fueron clave en este proceso.
- Las imágenes sugerían las valencias y las fórmulas sistemáticas que ordenaban a las sustancias por familias. Las fórmulas de Williamson son especialmente destacables en este contexto.
"... la aportación de las fórmulas de Williamson, que ‘hablan por sí solas’. El O vale por dos, el H vale por uno, aunque esto no llegara a formularlo él mismo (Figura 1)."
- La excepción a esta dificultad fue el comportamiento de los gases. Sin embargo, surgieron conflictos en relación con la Teoría Cinética de los Gases, que era válida para todos los gases ideales pero difícil de aceptar para los grandes químicos del siglo XIX.
- La reducción de la sustancia a partículas trajo problemas si no se partía de la premisa de que lo primero es la cantidad de sustancia. Desde este punto de vista, las partículas y su existencia son secundarias; lo importante son las cualidades de relación e interacción de los materiales.
- Avogadro y Cannizzaro jugaron un papel crucial en la determinación de las masas moleculares. Cannizzaro combinó datos químicos y físicos, como las capacidades caloríficas de las sustancias gaseosas, para resolver esta difícil tarea. Sin embargo, algunos químicos como Kolbe criticaron esta reducción de la química a una aritmética infantil.
Un sistema químico
Diferenciación entre átomo y molécula:
- En el Congreso de Karlsruhe de 1860, se logró diferenciar entre átomo y molécula, lo que permitió justificar las fórmulas y ecuaciones que representaban a los compuestos químicos orgánicos.
- Las masas atómicas y las valencias pertenecen a los elementos y no a las sustancias. Estos aspectos proporcionaron criterios para ordenar el conjunto de las sustancias químicas, ordenando los elementos que las forman.
Relación entre las sustancias de un mismo elemento y criterio de ordenación:
- Existe una sofisticada relación entre todas las sustancias de un mismo elemento, relacionada con la búsqueda del origen de las propiedades en la composición.
- Se establece un criterio de ordenación implícito, que consiste en colocar separados los elementos cuyas sustancias simples van a reaccionar.
La gran pregunta de la química y respuesta en el sistema periódico:
- La gran pregunta de la química, sobre por qué reaccionan las sustancias, encuentra una primera respuesta en el sistema periódico.
- La termodinámica química, desarrollada a partir del trabajo de Gibbs y Gulberg-Waage, proporciona una respuesta más completa a esta pregunta.
El objeto de estudio de la química:
- La química se enfoca en la actuación sobre los materiales para transformarlos, más que en una indagación sobre cómo son los materiales.
- Su objeto de estudio son las manipulaciones, no los átomos, aunque estos son importantes para pensar sobre los cambios.
Correlación entre conceptos básicos y reglas de la química:
- Se establece una correlación entre los conceptos básicos de la química y algunas reglas que se dan por supuestas, necesarias para que los químicos realicen su trabajo.
Conceptos y ‘maneras de actuar’
Origen de las reglas de la química:
- Las reglas de la química surgieron de las relaciones entre los cambios químicos.
- A partir de estas relaciones se configuraron los conceptos y símbolos que las representan.
Perspectiva histórico-filosófica:
- La hipótesis del artículo es que esta perspectiva histórico-filosófica contribuye a comprender mejor lo que debería ser una química escolar orientada a adquirir competencias.
}"...podemos establecer una correlación entre los conceptos básicos de la química que se enseña con algunas ‘reglas’ que se dan por supuestas, sin las cuales los químicos no podrían realizar su trabajo (ver Tabla 1)"
Los núcleos temáticos del cq en la escuela, que ‘contienen’ hechos, lenguajes y representaciones
Consecuencias del énfasis en la actividad de la cual emergieron las entidades químicas:
- Se reconoce que algunos contextos de emergencia de conocimiento científico no se habían tenido en cuenta.
- Echeverría propone cuatro contextos en los que se desarrolla la actividad científica: descubrimiento, justificación/evaluación, aplicación y enseñanza.
- El contexto de enseñanza es uno de los que configuran la actividad científica, según sugiere Hannaway.
Desafíos en la enseñanza de la química:
- En los libros de texto tradicionales, los átomos y sus estructuras son presentados de manera axiomática.
- Los cambios químicos se presentan como una genérica 'reorganización de los átomos', lo cual aleja al alumno del mundo real y dificulta la comprensión genuina.
- Se pierde la peculiar relación entre la parte y el todo que es propia de la química cuando se enfoca en la reorganización de los átomos.
- La falta de preguntas genuinas en la enseñanza de la química dificulta la actividad auténtica y el aprendizaje competente.
Propuestas para mejorar la enseñanza de la química:
- Se propone mostrar cómo son los materiales para explicar su comportamiento y mantener abierta la pregunta filosófica sobre qué es lo que se enseña.
- Se sugiere utilizar ejemplos paradigmáticos en la enseñanza de la química, inspirados en los hitos de la historia de la química, donde los alumnos puedan intervenir.
- Los cambios químicos deben ser el foco de atención en la enseñanza de la química, junto con las reglas de juego de la intervención y los lenguajes de comunicación que generan.
Los Modelos teóricos
Énfasis en la actividad de las entidades químicas:
- Las entidades químicas son para actuar, tanto en la actividad química profesional como en la escolar.
- La ciencia química es teórica y los modelos cognitivos nos proporcionan un concepto semántico de 'teoría' útil para comprender su significado en el mundo de los fenómenos.
Modelos cognitivos de ciencia:
- Según Giere, el método científico consiste en contrastar modelos teóricos con los fenómenos del mundo y establecer relaciones de similitud entre ellos.
- El MCC (Modelo Cognitivo de Ciencia) proporciona un concepto semántico de teoría científica que ayuda a diseñar la enseñanza de la actividad química.
Importancia de los modelos teóricos en la enseñanza de la química:
- Los modelos teóricos muestran en qué contexto fenomenológico tienen sentido las teorías y cómo se utilizan para intervenir en ellos.
- La educación científica debe ser teórica y las teorías deben tener significado para los estudiantes.
- Es necesario tener una representación correcta de la disciplina para enseñar a actuar y pensar de manera teórica.
Selección de temas para la enseñanza de la química:
- Los temas seleccionados deben corresponder al Modelo Teórico Cambio Químico (MCQ) y deben estructurar las actividades escolares.
- Los temas deben permitir intuir los elementos, permitir la intervención, requerir una mirada cuantitativa, abordar la gestión de la energía y la relación con el potencial de cambio químico, identificar y caracterizar substancias simples y compuestas, y proporcionar una noción de sistema general de la química.
Filosofía de la actividad química y la historia de la química:
- La filosofía de la actividad química y la historia de la química ayudan a identificar los momentos de emergencia de los conceptos básicos de la química.
- Se empieza con la intuición o idea y luego se formaliza cuando sea necesario enfrentarse a situaciones complejas.
- La actividad se repite trabajando diferentes hechos hasta que se convierten en modelos del cambio químico.
Modelización en la enseñanza de la química:
- La modelización proporciona una visión de conjunto del cambio químico que es teórica antes de estar formalizada.
- Se invita a intervenir en cambios identificando los rasgos esenciales de la química de las substancias según un proceso de modelización.
Los Modelos teóricos
Desarrollo de la mirada previa a las entidades químicas en la escuela:
- Surge en la escuela a través del análisis filosófico de la actividad química.
- La filosofía ayuda a comprender los fundamentos de la actividad química y cómo se articulan las entidades que la componen.
Importancia de la axiología en la actividad química:
- Es necesario conocer los criterios y valores que intervienen en la actividad química.
- Los agentes de la actividad química escolar definen, explican, argumentan, experimentan, etc., con la finalidad de aprobar, comprender, preparar el futuro, etc., y es importante conocer los criterios que hacen que estas acciones estén bien o mal.
Diseño cuidadoso de la actividad escolar:
- La actividad escolar debe diseñarse con cuidado, a diferencia de la actividad científica.
- Las Unidades Didácticas tienen la función de diseñar la actividad escolar y su relación con el desarrollo del pensamiento científico.
Reflexión sobre la manipulación y los instrumentos:
- La manipulación y los instrumentos introducen significado en los fenómenos si se utilizan de manera reflexiva.
- Es importante considerar la cognición distribuida en la actividad química escolar.
Un significado específico para el ‘Modelo’ y ‘Modelizacion’
Las unidades didácticas
Diseño de unidades didácticas en la escuela:
- Las condiciones de emergencia de nuevos conocimientos están marcadas, en la medida de lo posible, por el diseño de las unidades didácticas.
- En la tradición francófona o anglosajona, se abordan como "topic-oriented sequences for teaching science" (TLS).
- Estas unidades deben entrelazar la comunidad científica y la perspectiva de los estudiantes y formar parte del proceso de transposición didáctica del conocimiento científico al conocimiento que se enseña.
Prioridad a la acción reflexiva sobre los fenómenos:
- Se debe dar prioridad a la acción reflexiva sobre los fenómenos, dirigida hacia la identificación de relaciones entre ellos a partir de las reglas establecidas.
- Se propone que el "Modelo Cambio Químico" sea el crisol de las entidades químicas, donde se acepta que las entidades se transforman en modelos de otros.
- Se refiere a la "máquina nomológica" para establecer la relación de mutua dependencia entre las leyes, los modelos y los contextos.
Enfoque en fenómenos concretos y nivel meso:
- Se concede atención a fenómenos concretos, que se transforman en modelos de otros, en lugar de insistir en átomos y moléculas "reales".
- Se trabaja a nivel "meso", operando con millones de partículas que se comportan de manera similar a las substancias en los fenómenos.
- Este nivel "meso" es más apropiado para una química escolar que introduce entidades relacionadas con la acción sobre los fenómenos en la escuela.
El proceso de modelización
Condiciones para el proceso de modelización en la enseñanza de la química:
- El proceso de modelización busca formular buenas preguntas sugeridas por los cambios químicos, incluso si las respuestas son incompletas y los lenguajes aún están en desarrollo.
- La didactología es una ciencia del diseño que debe adaptarse a finalidades sociales e intereses del alumnado, sin perder de vista los conocimientos emergentes.
- Se deben asegurar tres condiciones para que sea posible recorrer este camino: control de los fenómenos, su relación entre sí y representación abstracta, y la capacidad de hablar sobre ellos mediante diversos lenguajes.
Lenguajes en la enseñanza de la química:
- El lenguaje lógico se vehicula a través del pensamiento matemático y las mediciones con instrumentos transparentes.
- El lenguaje narrativo opera sobre el contexto, transformándolo en algo con sentido para el grupo y merecedor de estudio.
- La argumentación en el proceso de modelización proporciona al lenguaje la dimensión discursiva necesaria para una actividad genuina.
Significado de "modelizar" en la enseñanza de la química:
- Se da un significado diferente a "modelizar" en la literatura didáctica, pero ambos son compatibles.
- En la filosofía de la química, se realza la importancia de las preguntas primigenias que permiten ver en los fenómenos lo que hace necesarias a las entidades químicas.
- Un conjunto de cambios que llegue a ser un "Modelo teórico" debe tener tres dimensiones: formulación de preguntas, representación abstracta de los fenómenos y comunicación con lenguajes adecuados.
Dinámica del conocimiento químico escolar. Los problemas, según Toulmin
Modelo de unidades didácticas y preguntas genuinas en la enseñanza de la química:
- Las Topic-oriented Learning Sequences (TLS) funcionan según estructuras didácticas que concretan diferentes escenarios para plantear y resolver problemas relacionados con el cambio químico.
- Es crucial formular preguntas genuinas que transformen el fenómeno en problema para impulsar el conocimiento escolar sobre el cambio químico.
- La pregunta inicial filosófica sobre qué es la química incluye el interés por su desarrollo a lo largo del tiempo y su proyección hacia un futuro incierto.
Resolución de problemas y generación de criterio:
- La dinámica científica y la evolución de las especies biológicas comparten la idea de variabilidad conceptual, donde el conocimiento científico es dinámico y se enfrenta a problemas que requieren emergencia de nuevas ideas.
- Toulmin identifica diferentes situaciones que pueden dar lugar a problemas en la ciencia, como la extensión de procedimientos explicativos, la mejora de técnicas o explicaciones, la integración intradisciplinaria e interdisciplinaria, y la resolución de conflictos entre ideas científicas y extracientíficas.
- Toulmin distingue tres aspectos de todo concepto científico: lenguaje y otros recursos simbólicos, representación y aplicación. Los problemas toulminianos pueden resolverse modificando uno o varios de estos aspectos.
- Se establecen 15 tipos de problemas que producen variabilidad conceptual en la enseñanza de la química, preparando a los estudiantes para enfrentar nuevas situaciones y generar nuevos conocimientos a lo largo de la vida.
Diferentes niveles en la evolución de los conocimientos escolares: perfiles conceptuales:
- La filosofía de la química evidencia las lagunas o ambigüedades entre diferentes explicaciones que solo pueden solventarse cuando se conoce bien el fenómeno.
- Mortimer propone la idea de "perfiles conceptuales" para caracterizar la diversidad de significados que tienen los términos científicos para diferentes alumnos, al aplicarlos en diferentes contextos.
- Mortimer identifica cuatro zonas en el perfil conceptual del concepto "molécula", mostrando cómo este concepto incluye diferentes significados que deben ser entendidos por los estudiantes.
- La clave es que los estudiantes puedan contrastar estos diferentes significados con la intervención y gestión en fenómenos químicos mediante operaciones, representaciones y lenguajes.
REFLEXIONES FINALES
Enfoque filosófico en la enseñanza de la química:
- La química puede ser abordada desde un enfoque específico de la filosofía, que no la reduzca a la "filosofía de la física".
- Siguiendo a Wittgenstein, se trata de acercarse a lo que hacen los químicos y preguntarse sobre algo que quizás ellos no se plantean, pero que dará valor de auténtico conocimiento a sus operaciones en el laboratorio.
- Identificar experiencias genuinas que generen preguntas auténticas es clave para dar sentido a las entidades químicas enseñadas en la escuela.
Relación entre FQ, HQ y EQ:
- La relación entre Física Cuántica (FQ), Historia de la Química (HQ) y Epistemología de la Química (EQ) es compleja y requiere una justificación historiográfica y una perspectiva filosófica específica interesada en la actividad experimental y cognitiva de los científicos.
- Trabajar en esta interface permite cuestionar las propuestas docentes actuales en las aulas y generar una perspectiva de conjunto que no sería posible en otros contextos.
Importancia de la química escolar y la ciencia ciudadana:
- La ciencia escolar sirve como contexto de actividad científica que conecta los constructos científicos académicos con los saberes incorporados a la cultura general.
- La historia y filosofía de la química son importantes para los profesores y diseñadores de currículo de química, así como para la nueva disciplina de la didáctica de las ciencias, que debería ser la "ciencia propia de los profesores de ciencias".
- La ciencia escolar necesita de preguntas filosóficas y de la experiencia humana para construir conocimiento sobre el mundo real.
Desarrollo de competencias en química escolar:
- La OCDE recomienda que los alumnos adquieran competencias de pensamiento científico como resultado de la intervención docente.
- La enseñanza de la química debe desarrollar actividad química genuina para evaluar las competencias de los estudiantes.
- Es crucial identificar situaciones que proporcionen a los alumnos objetivos propios de la química y sus procedimientos explicativos para aprovechar la experiencia química que permite intervenir en el mundo.
Recuperación de conceptos y propiedades esenciales en la química escolar:
- Se destaca la importancia del concepto de "elemento" y su relación con los átomos en el nivel meso, así como la relevancia de los iones y su relación con el agua y la conductividad.
- Las substancias recuperan su carácter abstracto y las fórmulas se utilizan como metáforas que cobran sentido cuando se contrastan con experimentos reales.
- Se intenta recuperar conceptos difíciles de explicar, como los potenciales químicos de las substancias, para abrir un espacio en el que se formulen buenos problemas y sea posible la actividad autónoma y autoevaluable de profesores y alumnos.
Referente a los Modelos Teóricos y al lenguaje
Historia, lenguaje y modelos teóricos:
- La historia muestra que tanto la racionalidad lógica como la narrativa tienen su función en el desarrollo de las disciplinas científicas.
- La narrativa proporciona significado y tempo, mientras que la lógica consolida lo que debe ser recordado.
- No se puede introducir la química en la escuela elemental solo con fórmulas y definiciones rígidas, ya que estos lenguajes fueron el resultado de muchos años de reflexión y evolución.
- La Física Cuántica nos muestra la importancia de recrear este aspecto evolutivo en la enseñanza de la química.
Relación macro-micro y Modelos Teóricos:
- La noción de "Modelo Teórico" sugiere que la Química opera en un nivel en el cual los átomos químicos están más vinculados a los fenómenos reales y buscan en ellos su sentido.
- Este nivel ofrece oportunidades de actividad química y requiere desarrollarla en algunos sistemas químicos que construyen campos estructurantes del Modelo Teórico.
Cultura científica y Química para todos:
- La cultura científica se propone como una condición para ejercer una ciudadanía responsable y para proporcionar a cada individuo un espíritu crítico.
- La Química para todos debe formar parte de esta propuesta, asegurando que los lenguajes y modelos utilizados sean comprensibles y útiles en el mundo real de las personas.