Enseñanza de los modelos atómicos en programas de ingeniería

Abstract

El conocimiento de la estructura atómica es fundamental para comprender el comportamiento de los materiales, por lo cual es común encontrar que los currículos de los programas de ingeniería, en general, contemplan esta temática en los cursos introductorios de química.Son muchos los problemas que se presentan en la enseñanza y el aprendizaje de los modelos atómicos, como lo demuestran los trabajos de investigación que se han desarrollado y que han estado orientados a encontrar alternativas para su solución.Con base en la evaluación crítica de los resultados de los trabajos que sirvieron como antecedentes del presente, se hizo una propuesta de enseñanza de las teorías y modelos atómicos, montada sobre la fundamentación teórica de la didáctica de las ciencias experimentales,que se desarrolló con estudiantes de primer semestre de programas de ingeniería.Las estrategias didácticas y pedagógicas que acompañaron la propuesta estaban encaminadas a ayudar a los estudiantes a lograr el cambio conceptual, metodológico, actitudinal y axiológico, que los llevara a reconstruir sus modelos mentales de átomo,de manera que concordaran con una rigurosidad admisible para los programas de ingeniería, con los modelos atómicos científicos, además de que elaboraran explicaciones sobre el comportamiento de los materiales, conceptual y metodológicamente fundamentadas en los modelos atómicos que reconstruyeron.Los resultados obtenidos con los instrumentos que se diseñaron para emitir un juicio sobre los resultados de aprendizaje producidos contrastaron positivamente las hipótesis que se plantearon, pues una buena proporción de los estudiantes con los cuales se trabajó logró los objetivos. Igualmente, los estudiantes, en su mayoría, reconocieron la importancia del aprendizaje de esta temática para construir su conocimiento sobre los materiales, este último de importancia reconocida por todos para su formación profesional.

Knowledge of the atomic structure is fundamental in order to understand the behaviour of materials; for this reason, the curricula of introductory courses to engineering generally include subjects regarding such knowledge. Teaching and learning of atomic models entail a large number of problems, as shown by research works that have been carried out, aimed at finding alternatives to solve such problems. Based on a critical assessment of the results of research works taken as a basis for this paper, a proposal for the teaching and learning of atomic models was designed; it is based on the theoretical foundations of the didactics of experimental sciences and was carried out with first semester students of the engineering programs.The didactic and pedagogic strategies included in the proposal aimed at helping the students to achieve a conceptual, methodological and axiological change which would lead them to build up their mental models of the atom in such a way that they were in accordance with the admissible mental rigor for engineering programs and with scientific atomic models.Also, it was expected that the students would develop explanations on materials behaviour, conceptually and methodologically based on the atomic models that they had rebuilt.The results gained with the instruments that were designed to give judgement on the learning results that were produced, contrasted positively with the formulated hypotheses as a good number of the students involved were successful in achieving the objectives. Likewise, most students acknowledged the importance of learning these subjects in order to build up their knowledge of materials, whose significance in their professional formation is widely recognized.