Herramientas didácticas para la enseñanza de la fisicoquímica con un enfoque de química ambiental

Abstract

En este proyecto se desarrollaron tres experimentos de laboratorio y tres estudios de caso para la enseñanza de conceptos fundamentales en termodinámica. Estos últimos usualmente se imparten desde una perspectiva reduccionista mediante ejemplos que no vinculan el aprendizaje con temas de relevancia como el ambiental, aun cuando la sostenibilidad es un eje de acción prioritario para gobiernos, instituciones educativas y la sociedad en general. Los conceptos y vínculos abordados fueron: Comportamiento empírico de gases y el transporte de contaminantes entre matrices ambientales, Temperatura, calor y los gases de efecto invernadero, Entropía y la interacción entre matrices ambientales. Las herramientas didácticas incluyeron los protocolos experimentales, unidades didácticas, estudios de caso y discusión oral. Estas últimas fueron probadas en un taller con estudiantes de segundo y tercer semestre, cuantificando el aprendizaje mediante rúbricas de evaluación. Se encontró que el 60% de los estudiantes mejoraron la comprensión de los conceptos y su relación con la química ambiental, el 20% mantuvo la nota más alta, y 20% no mostraron mejoría en su aprendizaje. Se requiere una ampliación en la matrícula de estudiantes para ofrecer una evaluación más robusta de las ventajas del aprendizaje activo y la vinculación entre tópicos de fisicoquímica con química ambiental.

In this project, three laboratory experiments and three case studies were developed for teaching fundamental concepts in thermodynamics. These are usually taught from a reductionist perspective through examples that do not link learning with relevant topics such as the environment, even when sustainability is a priority axis of action for governments, institutions, and society in general. The concepts and links addressed were: Empirical behavior of gases and the transport of pollutants between environmental matrices, Temperature, heat and greenhouse gases and, Entropy, and interaction between environmental matrices. The didactic tools included experimental protocols, didactic units, case studies and oral discussion. These were tested in a workshop with second and third semester students, quantifying learning through evaluation rubrics. Results showed an increase in learning and comprehension of the topics in a 60% of all students, 20% displayed the maximum note and 20% did not changed their perception on the concepts. There are needed more studies with a larger number of students to make a more robust evaluation of active learning in the linking of physical chemistry and environmental chemistry.