LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA CUESTIONARIO -

PRODUCTO 1

¿La ciencia es una actividad social compleja y es mezcla de lógica e imaginación?

En torno a que es una actividad social, sí, pero no compleja, dado que así es como no lo presentan nuestros profesores. En lo que se refiere de lógica e imaginación claro que sí, ya que estos elementos son las bases fundamentales de la ciencia, pero todavía agregaría una más la observación.

-

¿Cualquiera debe adquirir la habilidad para aprovechar las tecnologías domésticas y ot ras de uso diario?

Sí, todos debemos adquirir la habilidad y el conocimiento para aprovechar las tecnologías domésticas, pero no nada más las domesticas sino también todas aquellas que nos rodean para ejemplificar una acción y dejar un conocimiento permanente y que los alumnos aprovechen y expliquen el ¿por qué? de ese fenómeno o situación.

-

Lo que casi nunca encontramos – encontramos –en en las bibliotecas públicas, escaparates de revistas, programas de televisión.

Esta no debe de ser una limitante ya que como docentes debemos de aprovechar todas y cada una de las herramientas que nos apropiamos desde nuestra formación e incluso inventar, innovar, proponer herramientas para que nuestros alumnos aprendan, y sobre todo que busquen información.

-

Las consecuencias del analfabetismo científico científico son mucho más peligrosas en nuestra época que en cualquier otra anterior.

Si dado que en estos tiempos t iempos no puede ser posible que exista una carencia de aportaciones científicas, con todo e l avance de la tecnología, y valernos de esta para engrandecer aún más dichas aportaciones, ¿será que ya no somos observadores?.

ENSAYO: LO MÁS PRECIADO DE SAGAN

PRODUCTO: 2

En este libro se Pretenden utilizar métodos y descubrimientos de la ciencia, mientras que en realidad son desleales a su naturaleza, a menudo porque se basan en pruebas insuficientes o porque ignoran claves que apuntan en otra dirección. Están infestados de credulidad. Con la cooperación desinformada (y a menudo la connivencia cínica) de periódicos, revistas, editores, radio, televisión, productores de cine y similares, esas JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA ideas se encuentran fácilmente en todas partes. Son los descubrimientos alternativos más desafiantes e incluso más asombrosos de la ciencia. La pseudociencia es más fácil de inventar que la ciencia, porque hay una mayor disposición a evitar confrontaciones perturbadoras con la realidad que no permiten controlar el resultado de la comparación. Los niveles de argumentación, lo que pasa por pruebas, son mucho más relajados. En parte por las mismas razones, es mucho más fácil presentar al público en general la pseudociencia que la ciencia. Pero eso no basta para explicar su popularidad.

Naturalmente, la gente prueba distintos sistemas de creencias para ver si le sirven. Y, si estamos muy desesperados, todos llegamos a estar de lo más dispuestos a abandonar lo que podemos percibir como una pesada carga de escepticismo. La pseudociencia colma necesidades emocionales poderosas que la ciencia suele dejar insatisfechas. Proporciona fantasías sobre poderes personales que nos faltan y anhelamos (como los que se atribuyen a los superhéroes de los cómics hoy en día, y anteriormente a los dioses). En algunas de sus manifestaciones ofrece una satisfacción del hambre espiritual, la curación de las enfermedades, la promesa de que la muerte no es el fin. Nos confirma nuestra centralidad e importancia cósmica.

Asegura que estamos estamos conectados, conectados, vinculados, vinculados, al universo. A veces es una una especie especie de hogar hogar a medio medio camino entre la antigua religión y la nueva ciencia, del que ambas desconfían. En el corazón de alguna pseudociencia (y también de alguna religión antigua o de la “Nueva Era”) se encuentra la idea de qu e el deseo lo convierte casi todo en realidad. Qué satisfactorio sería, como en los cuentos infantiles y leyendas folclóricas, satisfacer el deseo de nuestro corazón sólo deseándolo. Qué seductora es esta idea, especialmente si se compara con el trabajo y la suerte que se suele necesitar para colmar nuestras esperanzas. El pez encantado o el genio de la lámpara nos concederán tres deseos: lo que queramos, excepto más deseos. ¿Quién no ha pensado –sólo por si acaso, sólo por si nos encontramos o rozamos accidentalmente una vieja lámpara de hierro – qué pediría?

Si nos limitamos a mostrar los descubrimientos y productos de la ciencia –no importa lo útiles y hasta inspiradores que puedan ser – sin comunicar su método crítico, ¿cómo puede distinguir el ciudadano medio entre ciencia y pseudo ciencia? Ambas se presentan como afirmación sin fundamento. En Rusia y China solía ser fácil. La ciencia autorizada era la que enseñaban las autoridades. La distinción entre ciencia y pseudociencia se hacia a medida. No hacía falta explicar las dudas. Pero en cuanto se produjeron cambios políticos y profundos y se liberaron las restricciones del libre pensamiento hubo una serie de afirmaciones – que consiguieron muchos seguras o carismáticas –especialmente las que nos decían lo que queríamos oír – seguidores.

Cualquier idea, por improbable que fuera, conseguía autoridad. Para el divulgador de la ciencia es un desafío supremo aclarar la historia actual y tortuosa de sus grandes descubrimientos y equivocaciones, y la testarudez ocasional de sus practicantes en su negativa a cambiar de camino. Muchos, quizá la mayoría de los libros de texto de ciencias para científicos en ciernes, lo abordan con ligereza. Es mucho más fácil presentar de modo atractivo la sabiduría destilada durante siglos de interrogación paciente y colectiva sobre la naturaleza que detallar el complicado aparato de destilación. El JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA ideas se encuentran fácilmente en todas partes. Son los descubrimientos alternativos más desafiantes e incluso más asombrosos de la ciencia. La pseudociencia es más fácil de inventar que la ciencia, porque hay una mayor disposición a evitar confrontaciones perturbadoras con la realidad que no permiten controlar el resultado de la comparación. Los niveles de argumentación, lo que pasa por pruebas, son mucho más relajados. En parte por las mismas razones, es mucho más fácil presentar al público en general la pseudociencia que la ciencia. Pero eso no basta para explicar su popularidad.

Naturalmente, la gente prueba distintos sistemas de creencias para ver si le sirven. Y, si estamos muy desesperados, todos llegamos a estar de lo más dispuestos a abandonar lo que podemos percibir como una pesada carga de escepticismo. La pseudociencia colma necesidades emocionales poderosas que la ciencia suele dejar insatisfechas. Proporciona fantasías sobre poderes personales que nos faltan y anhelamos (como los que se atribuyen a los superhéroes de los cómics hoy en día, y anteriormente a los dioses). En algunas de sus manifestaciones ofrece una satisfacción del hambre espiritual, la curación de las enfermedades, la promesa de que la muerte no es el fin. Nos confirma nuestra centralidad e importancia cósmica.

Asegura que estamos estamos conectados, conectados, vinculados, vinculados, al universo. A veces es una una especie especie de hogar hogar a medio medio camino entre la antigua religión y la nueva ciencia, del que ambas desconfían. En el corazón de alguna pseudociencia (y también de alguna religión antigua o de la “Nueva Era”) se encuentra la idea de qu e el deseo lo convierte casi todo en realidad. Qué satisfactorio sería, como en los cuentos infantiles y leyendas folclóricas, satisfacer el deseo de nuestro corazón sólo deseándolo. Qué seductora es esta idea, especialmente si se compara con el trabajo y la suerte que se suele necesitar para colmar nuestras esperanzas. El pez encantado o el genio de la lámpara nos concederán tres deseos: lo que queramos, excepto más deseos. ¿Quién no ha pensado –sólo por si acaso, sólo por si nos encontramos o rozamos accidentalmente una vieja lámpara de hierro – qué pediría?

Si nos limitamos a mostrar los descubrimientos y productos de la ciencia –no importa lo útiles y hasta inspiradores que puedan ser – sin comunicar su método crítico, ¿cómo puede distinguir el ciudadano medio entre ciencia y pseudo ciencia? Ambas se presentan como afirmación sin fundamento. En Rusia y China solía ser fácil. La ciencia autorizada era la que enseñaban las autoridades. La distinción entre ciencia y pseudociencia se hacia a medida. No hacía falta explicar las dudas. Pero en cuanto se produjeron cambios políticos y profundos y se liberaron las restricciones del libre pensamiento hubo una serie de afirmaciones – que consiguieron muchos seguras o carismáticas –especialmente las que nos decían lo que queríamos oír – seguidores.

Cualquier idea, por improbable que fuera, conseguía autoridad. Para el divulgador de la ciencia es un desafío supremo aclarar la historia actual y tortuosa de sus grandes descubrimientos y equivocaciones, y la testarudez ocasional de sus practicantes en su negativa a cambiar de camino. Muchos, quizá la mayoría de los libros de texto de ciencias para científicos en ciernes, lo abordan con ligereza. Es mucho más fácil presentar de modo atractivo la sabiduría destilada durante siglos de interrogación paciente y colectiva sobre la naturaleza que detallar el complicado aparato de destilación. El JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA método, aunque sea indigesto y espeso, es mucho más importante que los descubrimientos de la ciencia.

A mí me pareció pareció que Carl Carl Sagan, Sagan, expresa su opinión acerca de la ciencia y la pseudociencia pseudociencia de de una manera manera muy exagerada, yo creo que no hay extremos, un ser humano necesita creer en algo para poder vivir, el concepto de si la ciencia es lo mejor o no pues no es algo que se pueda contestar con un si o no, un ser humano que no cree en nada más que en lo que ve, no puede crecer espiritualmente ni relacionarse con los demás, parte del afecto hacia los demás es poder depositar en alguien la confianza, yo opino que lo mejor es un punto medio para poder ser felices.

ENSAYO “LA IMPORTANCIA DE ESTUDIAR FISICA Y QUIMICA EN SECUNDARIA”

PRODUCTO 4 La importancia de estudiar física y química en la escuela secundaria. La sociedad contemporánea en que vivimos se ha caracterizado por ser totalmente cambiante, motivo por el cual posee exigencias más complejas, exigencias de todo tipo, pero principalmente en el ámbito educativo y tecnológico; la ciencia y la tecnología ocupan un lugar fundamental en nuestra vida, ya que estas están presentes en nuestra cotidianeidad; sería difícil comprender el mundo que nos rodea sin el uso de la ciencias [principalmente de la física], ya que todos los días hacemos uso de esta, al caminar, al ver un rayo caer mientras llueve, cuando utilizamos el automóvil etcétera; por los motivos antes expuestos es importante que la educación que se imparte hoy en día en nuestras instituciones educativas de todos los niveles pero principalmente en secundaria promuevan promuevan el gusto y la fascinación por la física, así como de las ciencias que se vinculan estrechamente con esta [química, biología, y la tecnología] para que de esta manera los individuos que vivimos dentro de esta sociedad tan heterogénea de ideales, no caigamos en el uso ten

JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA rutinario de la pseudociencia, ya que si esto sucede los seres humanos estaríamos todavía encadenados, sin escapatoria alguna, a miles de enfermedade enfermedades, s, al hambre, a la superchería, a la ignorancia, en fin bastantes cosas que nos ayudarían en nada a darle explicación lógica a los fenómenos fenómenos que se suscitan en nuestro planeta y nuestra vida común. La física así como las otras ciencias no solo se dan en los laboratorios sofisticados, tampoco tampoco son un trabajo concluso, sino más bien un proyecto en construcción permanente; sin excepción alguna la física se ha existido, existe, y existirá en todos los tiempos, y se ha tratado de explicar desde la época de Isaac Newton hasta Stephen Hawking, pasando pasando por Albert Einstein, y en la actualidad nosotros y los científicos de renombre, hemos contribuido con la explicación y formación de esta ciencia, en resumidas palabras: El objetivo último de la Ciencia es comprender el mundo que nos rodea. La Física y la Química son las ciencias que sirven de ingrediente básico para todas las demás ciencias y su conocimiento es imprescindible para que éstas avancen. La utilización de principios físicos y químicos para resolver problemas prácticos ha dado lugar a diferentes ramas de la ingeniería. La Física y la Química no sólo nos pe rmite avanzar en el conocimiento de la naturaleza, sino que contribuye al desarrollo económico y social de la hu manidad. Un conocimiento básico de estas ciencias se hace necesario en la sociedad actual si queremos ser ciudadanos con capacidad de tomar decisiones propias. Es por ello que la Física y la Química se estudian dentro del ámbito científico de la Educación Secundaria

DESCUBRIENTO O INVENTO CIENTIFICO.

PRODUCTO 3



Se reconocen básicamente 2 patrones que motivan los inventos por encima del resto.

1.-

- La inquietud científica - unido a la personalidad del inventor - La comercialización para obtener unos rendimientos económicos. 

2. Las ideas, siempre son el punto de partida para cualquier nuevo invento, pero resulta que no todas estas ideas son prácticas y no se pueden cumplir el objetivo.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA 



3. - Siempre es el resultado de la observación, pero que en un determinado momento se topará con una situación novedosa u original acerca de algún aspecto de la realidad - Los descubrimientos refieren a un fenómeno natural o la puesta en evidencia de alguna manifestación o encuentro que estaba por alguna razón oculto y fuera de circulación.

4. - Podría producirse de un momento al otro, o sea, una sola persona observando determinada realidad aunque, es un escenario que no se da muy frecuentemente. - Lo más común es que un descubrimiento sea el esfuerzo y el resultado de un equipo de un grupo de personas, que exigió la inversión de mucho tiempo

REPORTE DE LECTURA PRODUCTO 5 La formación de los futuros maestros de Física requiere de una forma especial de acercarse al conocimiento de la disciplina. Además de comprender los conceptos de la Física, un maestro de educación secundaria debe tener una visión global de esta ciencia y considerar el papel que ha jugado en el desarrollo intelectual y técnico de la humanidad, su importancia social y la forma en que los alumnos de la escuela secundaria pueden aprender de una manera más significativa. Esta materia del plan curricular proporciona los primeros elementos para que los alumnos maestros avancen en esta comprensión integral de la física. La forma en que evoluciona la ciencia, la construcción de los conceptos de la Física por parte de los científicos, está condicionada en gran medida por los factores sociales que provienen, por un lado, de la propia comunidad científica y, por otra, del contexto social y cultural en que los físicos se mueven. La física que se hace en las instituciones de investigación y en los laboratorios requiere profundizar en una rama de la disciplina, creatividad, imaginación, pero también habilidades de pensamiento crítico y rigor en la metodología de trabajo para asegurar que los resultados que se obtienen en el trabajo del científico sean válidos. La Física que se enseña en el salón de clase comparte algunos de estos elementos, es decir, cuando se enseña física a los alumnos debe mostrárseles que se trata de una disciplina JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA desarrollada por personas normales y sujetas a presiones y dificultades como cualquier otra, pero debe mostrárseles al mismo tiempo que la sistematización en la forma de acercarse a la naturaleza distingue el trabajo del científico del trabajo de quien se dedica a otras actividades profesionales. Por otra parte, cuando los conceptos de la física se llevan al salón de clase, no puede enseñarse descontextualizados de las circunstancias que les dieron origen y de las circunstancias en que se encuentra el aprendiz. Es por ello que puede considerarse la Física que se enseña en clase de la que desarrolla el científico. Las bases conceptuales son las mismas, pero en la enseñanza es necesario invertir los conceptos de una estructura que no tiene cuando los científicos trabajan. Es necesario hacer denotar algunas características de los conceptos que hacen que tenga sentido y significado para el alumno que se acerca a la ciencia sin el conocimiento y la preparación que tienen un científico que está desarrollando los nuevos conceptos de la disciplina. Cuando se toma en cuenta esta labor de transposición del conocimiento de la Física al salón de clase, se hace más patente la necesidad que tiene en alumno maestro de reflexionar sobre la física no únicamente a través de aprendizaje sólido de sus conceptos, sino pensando al mismo tiempo en las necesidades de los alumnos, en forma en que los conceptos pueden llevarse al salón de clase para satisfacer la curiosidad y motivar a un grupo heterogéneo de estudiantes. Esta asignatura presenta una visión general de la física en la que se integran los aspectos conceptuales de la disciplina con los aspectos didácticos permitiendo al maestro en formación lograr un conocimiento más profundo de las dificultades que enfrentan los alumnos y los profesores frente al aprendizaje y la enseñanza de la Física, de los conceptos de la Física en sí y de las relaciones de la Física con otras disciplinas. CUESTIONARIO

PRODUCTO 7

¿Cómo puede contribuir la enseñanza de la física y de la química al desarrollo, en los adolescentes, de habilidades del pensamiento científico que permitan asegurar una alfabetización científica? R= La enseñanza de la física y de la química en secundaria es un eje rector fundamental, que enfocadas debidamente propiciaran en el alumno un pensamiento científico, basado a partir de la OBSERVACION y COMPROBACION que el alumno deberá hacer parte de su forma de vida.

¿De que forma puede llegar a influir el estudio de la física y de la química en el desarrollo de un pensamiento critico y racional? R= A través de la observación, y explicación de fenómenos naturales donde el alumno sea quien aporte y tome el conocimiento científico como parte de su actuar diario.

¿Cuál es la importancia de incorporar las ideas y conceptos de física y química en las explicaciones de los fenómenos naturales? R= Por medio del conocimiento científico, a partir de la observación. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA

¿Vale la pena enseñar física y química cuando es posible vivir sin conocer la visión científica de los hechos y fenómenos cotidianos? ¿Por qué? R= es lo que en la actualidad nos esta pasando, observamos que pasan cosas, pero no nos detenemos a indagar el por que esta ocurriendo tal o cual cosa y eso es lo que tenemos que combatir desde nuestras aulas.

Propósitos para el estudio de las Ciencias en la educación secundaria El estudio de las Ciencias en la educación secundaria busca que los adolescentes: • Valoren la ciencia como una manera de busc ar explicaciones, en estrecha relación con el desarrollo tecnológico y como resultado de un proceso histórico, cultural y social en constante transformación. • Participen de manera activa, responsable e informada en la promoción de su salud, con base en el estudio del funcionamiento integral del cuerpo humano y de la cultura de la prevención. • Practiquen por iniciativa propia acciones individuales y colectivas que contribuyan a fortalecer estilos de vida favorables para el cuidado del ambiente y el desarrollo sustentable. • Avancen en el desarrollo de sus habilidades para representar, interpretar, predecir, explicar y comunicar fenómenos biológicos, físicos y químicos. • Amplíen su conocimiento de los seres vivos, en términos de su unidad, diversidad y evolución. • Expliquen los fenómenos físicos con base en la interacción de los objetos, las relaciones de causalidad y sus perspectivas macroscópica y microscópica. • Profundicen en la descripción y comprensión de las características, propiedades y transformaciones de los materiales, a partir de su estructura interna básica. • Integren y apliquen sus conocimientos, habilidades y actitudes para proponer soluciones a situaciones problemáticas de la vida cotidiana.

Estándares Curriculares de Ciencias

Los Estándares Curriculares de Ciencias presentan la visión de una población que utiliza saberes asociados a la ciencia, que les provea de una formación científica básica al concluir los cuatro periodos escolares. Se presentan en cuatro categorías: 1. Conocimiento científico. 2. Aplicaciones del conocimiento científico y de la tecnología. 3. Habilidades asociadas a la ciencia. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

PRODUCTO 8

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA 4. Actitudes asociadas a la ciencia. La progresión a través de los estándares de Ciencias debe entenderse como: • Adquisición de un vocabulario básico para avanzar en la construcción de un lenguaje científico. • Desarrollo de mayor capacidad para interpretar y representar fenómenos y procesos naturales. • Vinculación creciente del conocimiento científico con otras disciplinas para explicar los fenómenos y procesos naturales, y su aplicación en diferentes contextos y situaciones de relevancia social y ambiental.

Biología Los Estándares Curriculares para esta categoría son: 1.1. Identifica la unidad y diversidad en los procesos de nutrición, respiración y reproducción, así como su relación con la adaptación y evolución de los seres vivos. 1.2. Explica la dinámica de los ecosistemas en el proceso de intercambio de materia en las cadenas alimentarias, y los ciclos del agua y del carbono.

17

1.3. Explica la relación entre los procesos de nutrición y respiración en la obtención de energía para el funcionamiento del cuerpo humano. 1.4. Explica la importancia de la dieta correcta, el consumo de agua simple potable y de la actividad física para prevenir enfermedades y trastornos asociados con la nutrición. 1.5. Identifica las causas y medidas de prevención de las enfermedades respiratorias comunes; en particular, las asociadas con la c ontaminación atmosférica y el tabaquismo. 1.6. Explica cómo se expresa la sexualidad en términos afectivos, de género, eróticos y reproductivos a lo largo de la vida, y cómo favorecer la salud sexual y reproductiva.

Física

Los Estándares Curriculares para esta categoría son: 1.7. Describe diferentes tipos de movimiento con base en su r apidez, velocidad y aceleración. 1.8. Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas. 1.9. Relaciona la fuerza con las interacciones mecánicas, electrostáticas y magnéticas, y explica sus efectos a partir de las Leyes de Newton. 1.10. Explica la relación entre la gravedad y algunos efectos en los cuerpos en la Tierra y en el Sistema Solar. 1.11. Describe algunas propiedades (masa, volumen, densidad y temperatura), así como interacciones relacionadas con el calor, la presión y los cambios de estado, con base en el modelo cinético de partículas. 1.12. Describe la energía a partir de las trasformaciones de la energía mecánica y el principio de conservación en términos de la transferencia de calor. 1.13. Explica fenómenos eléctricos y magnéticos con base en las características de los componentes del átomo. 1.14. Identifica algunas características de las ondas electromagnéticas y las relaciona con la energía que transportan. 1.15. Identifica explicaciones acerca del origen y evolución del Universo, así como características de sus componentes principales.

Química

Los Estándares Curriculares para esta categoría son los siguientes: 1.16. Identifica las propiedades físicas de los materiales, así como la composición y pureza de las mezclas, compuestos y elementos.

18

1.17. Identifica los componentes de las mezclas, su clasificación, los cambios de sus propiedades en función de su concentrac ión, así como los métodos de separación. 1.18. Identifica las características del modelo atómico (partículas y sus funciones). 1.19. Explica la organización y la información contenida en la Tabla Periódica de los Elementos, así como la importancia de algunos de ellos para los seres vivos. 1.20. Identifica el aporte calórico de los alimentos y su relación c on la cantidad de energía


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA requerida por una persona. 1.21. Identifica las propiedades de los ácidos y las bases, así como las características de las reacciones redox. 1.22. Identifica las características del enlace químico y de la reacción química.

2. Aplicaciones del conocimiento científico y de la tecnología Los Estándares Curriculares para esta categoría son: 2.1. Explica la interrelación de la ciencia y la tecnología en los avances sobre el c onocimiento de los seres vivos, del Universo, la transformación de los materiales, la estructura de la materia, el tratamiento de las enfermedades y del cuidado del ambiente. 2.2. R elaciona el conocimiento científico con algunas aplicaciones tecnológicas de uso cotidiano y de importancia social. 2.3. Identifica los beneficios y riesgos de las aplicaciones de la ciencia y la tecnología en la calidad de vida, el cuidado del ambiente, la investigación científica, y el desarrollo de la sociedad. 2.4. Identifica las características de la ciencia y su relación con la tecnología.

3. Habilidades asociadas a la ciencia Los Estándares Curriculares para esta categoría son: 3.1. Diseña investigaciones científicas en las que considera el contexto social. 3.2. Aplica habilidades necesarias para la investigación científica: plantea preguntas, identifica temas o problemas, recolecta datos mediante la observación o experimentación, elabora, comprueba o refuta hipótesis, analiza y comunica los resultados y desarrolla explicaciones. 3.3. Planea y realiza experimentos que requieren de análisis, control y cuantificación de variables. 3.4. Utiliza instrumentos tecnológicos para ampliar la capacidad de los sentidos y obtener información de los fenómenos naturales con mayor detalle y precisión. 3.5. Realiza interpretaciones, deducciones, conclusiones, predicciones y representaciones de fenómenos y procesos naturales, a partir del análisis de datos y evidencias de una investigación científica, y explica cómo llegó a ellas. 3.6. Desarrolla y aplica modelos para interpretar, describir, explicar o predecir fenómenos y procesos naturales como una parte esencial del conocimiento científico. 3.7. Aplica habilidades interpersonales necesarias para trabajar en equipo, al des arrollar investigaciones científicas. 3.8. Comunica los resultados de sus observaciones e investigaciones usando diversos recursos; entre ellos, diagramas, tablas de datos, presentaciones, gráficas y otras formas simbólicas, así como las tecnologías de la comunicación y la información (tic) y proporciona una justificación de su uso.

4. Actitudes asociadas a la ciencia Los Estándares Curriculares para esta categoría son: 4.1. Manifiesta un pensamiento científico para investigar y explicar conocimientos sobre el mundo natural en una variedad de contextos. 4.2. Aplica el pensamiento crítico y el escepticismo informado al identificar el conocimiento científico del que no lo es. 4.3. Manifiesta compromiso y toma decisiones en favor de la sustentabilidad del ambiente. 4.4. Manifiesta responsabilidad al tomar decisiones informadas para cuidar su salud. 4.5. Disfruta y aprecia los espacios naturales y disponibles para la recreación y la actividad física. 4.6. Manifiesta disposición para el trabajo colaborativo con respeto a las diferencias culturales o de género. 4.7. Valora la ciencia como proceso social en construcción permanente en el que contribuyen hombres y mujeres de distintas culturas. ENFOQUE JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA El enfoque se orienta a dar a los alumnos una formación científica básica a partir deuna metodología de enseñanza que permita mejorar los procesos de aprendizaje; este enfoque de manda: • Abordar los contenidos desde contextos vinculados a la vida personal, cultural y

social de los alumnos, con el fin de que identifiquen la relación entre la ciencia, el desarrollo tecnológico y el ambiente. • Estimular la participación activa de los alumnos en la construcción de sus conocimientos científicos, aprovechando sus saberes y replanteándolos cuando sea necesario. • Desarrollar, de manera integrada, los contenidos desde una perspectiva científica a lo largo de la Educación Básica, para contribuir al desarrollo de las competencias para la vida, al perfil de egreso y a las competencias específicas de la as ignatura. • Promover la visión de la naturaleza de la ciencia como construcción humana, cuyos alcances y explicaciones se actualizan de manera permanente.

La formación científica básica implica que niños y jóvenes amplíen de manera gradual sus niveles de representación e interpretación respecto de fenómenos y procesos naturales, acotados en profundidad por la delimitación conceptual apropiada a su edad, en conjunción con el desarrollo de las siguientes habilidades, actitudes y valores:



PRODUCTO 9 ENSAYO ¿VALE LA PENA ENSEÑAR FISICA Y QUIMICA?

La física y la química son ciencias que estudian la materia y todo lo relacionado con ella. Para mi es importante ya que trata de explicar¿ por qué suceden las cosas? pero más importante es hacer que nuestros alumnos sean quienes aporten esas explicaciones a partir de la observación, argumenten, cuestionen y sobre todo den explicaciones científicas a hechos reales en su contexto. Cosas que para nosotros son cotidianas y simples, por ejemplo, los cambios de estado de la materia, muchas veces sabemos que cambia, pero no con detalles , ¿no cómo, ni porque?. La física y química también trata sobre lo que mueve al mundo: la energía. También es utilizada en el campo de la medicina, por ejemplo con los Rayos X o el estetoscopio. La física y química está en nuestro hogar y en nuestra vida diaria, en todos los aparatos que utilizamos. Está en el hecho de que siempre estamos pegados al piso, por la gravedad y hasta en el poder ver ya que también estudia la luz. La física incluye además otras ciencias, como las matemáticas, la química, la biología y la electrónica, entre otras. Esta ciencia es muy interesante ya que todo lo que nos rodea esta relacionado con esta como lo afirmo Newton al ver caer una manzana de un árbol. Esta ciencia tiene muchos años de existir ya que desde siempre las personas han buscado comprender lo que pasa en la naturaleza, además ha tenido grandes aportaciones de personas importantes como Galileo, Newton y Einstein. La física es muy interesante porque nos ayuda a explicar fenómenos y además usándola correctamente podría ayudar a corregir problemas como la contaminación al buscar energías renovables. Yo creo que la física junto con otras ciencias como la química es muy importante ya que ahora nos está beneficiando mucho, pero con los acontecimientos que ahora se están presentando, tal vez en JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA un futuro sea de mucha más utilidad para el planeta, al ayudar a resolver futuros problemas o a mejorar las cosas, como ejemplo el buscar energías renovables y que no dañen a la tierra. TRABAJO AUTONOMO Investigando sobre Química y física encontré el presente trabajo en una revista cientifica que al leer me parece de suma importancia.

I .

L A

Q U Í M I C A H I S T O R I A

E N M É X I C O . C I E N T Í F I C A

U N P O C O D E M E X I C A N A

L A

CIERTO ES que la química, como parte de la ciencia, es un patrimonio universal. Cualquiera de sus leyes y teorías puede ser verificada en cualquier punto del planeta, siempre que se siga la experimentación adecuada. No obstante, el desarrollo de la ciencia sigue modelos cambiantes de un lugar a otro. La actividad científica misma se desenvuelve en un medio local que influye sobre ella. Por esta razón, diversos pasajes de este capítulo contienen citas, datos y anécdotas correspondientes al desarrollo de la química en México. Debido a diferentes razones, la investigación científica ha prosperado muy lentamente en el país. En particular, la investigación química sufre un retraso adicional cuando se la compara con la que se realiza en otras ciencias básicas, tales como la física o la biología. Sin embargo, aquí se han dado diversos hallazgos sobresalientes, algunos de los cuales vale la pena relatar en este capítulo. LOS ÁTOMOS EN ELEMENTOS Y COMPUESTOS ¿Podría el lector levantar la vista del libro en este momento? Observe la solidez de las paredes de la casa, ese objeto metálico, aquel vistoso árbol, los colores de ese cuadro, el aire aparentemente inexistente, el café que toma en esa taza de plástico, el papel y la tinta de este libro... Todo, todo cuanto existe está formado por una cantidad menor que cien elementos, del hidrógeno al uranio. Bastan 92 de esos "ladrillos" para construir cualquier cosa. ¿Cómo es posible tal diversidad?



Figura 1. Dos tipos de agregados estables de átomos. a) Molécula del agua que muestra dos átomos de hidrógeno enlazados a un oxígeno. b) Red de cloruro de sodio. En este compuesto los átomos de cada elemento adquieren carga eléctrica y forman lo que se conoce como iones. De aquí el nombre de sólidos iónicos.

Para los griegos, todas las cosas estaban hechas por diferentes proporciones de aire, agua, fuego y tierra. Esta visión cambió conforme pudieron separarse los componentes de las mezclas. Así, los científicos encontraron sustancias puras que no podían descomponerse en otras más simples. Estas sustancias reciben el nombre de elementos químicos. Por ejemplo, hace apenas dos siglos sabemos que ni el aire ni el agua son sustancias elementales. Fue el inglés John Dalton, un profesor de escuela, quien hacia principios del siglo pasado esbozó la respuesta: Toda la materia está formada de pequeñísimas partículas, los átomos , de los cuales existen en forma natural menos de una centena. De esta forma surgió la primera clasificación de las sustancias puras. Los elementos están formados por una multitud de átomos, pero todos equivalentes. Por su parte, los compuestos contienen átomos de dos o más diferentes elementos. Así, por ejemplo, el hierro es un elemento; sólo contiene un tipo de átomo, el de hierro. Sin embargo, la herrumbre es hierro oxidado, por lo tanto, un compuesto con átomos de hierro y oxígeno, al que pomposamente los químicos denominamos óxido de hierro (III). SÍMBOLOS Y FÓRMULAS QUÍMICAS Desde el siglo pasado, los químicos usan letras mayúsculas, seguidas en ocasiones por una minúscula, para dar símbolo a un átomo o un elemento. Así, H significa un átomo de hidrógeno, o también el elemento hidrógeno. C


carbono

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA H

hidrógeno

O

oxígeno

N

nitrógeno

P

fósforo

S

azufre

Los anteriores son los símbolos de los seis elementos constituyentes de todos los seres vivos. Los símbolos químicos provienen de palabras del latín. Por ejemplo, Fe viene de ferrum, la palabra latina para designar al hierro. El extraño símbolo del sodio, Na, viene del latín natrium.



Figura 2. Cuadro cronológico del descubrimiento de los elementos químicos. Se citan también las técnicas que llevaron a los hallazgos. (Tomado de Cruz, Chamizo y Garritz, Estructura atómica. Un enfoque químico, Addison Wesley Iberoamericana Wilmington, 1986.)

Los átomos pueden formar agregados estables que caracterizan a todo material puro. Un tipo de agregado, las moléculas, contiene unos pocos átomos reunidos. Otros, por el contrario, están formados por enormes bloques de elementos repetidos que se encuentran enlazados, los llamados sólidos iónicos. El número de combinaciones que pueden alcanzarse a partir de 92 elementos es impensable, de allí la diversidad de ellas en la naturaleza.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Para abreviar y referir a las sustancias puras con propiedad, el químico hace uso de fórmulas, expresando los elementos presentes y la proporción que existe en aquellas de cada uno de los átomos. Cuando escribe "NaCl", el químico habla de una sustancia que sólo contiene sodio y cloro, y que por cada átomo de sodio contiene uno de cloro. Sólo hay un compuesto con estas características: la sal común. Por otro lado, el bicarbonato de sodio que se empleaba para combatir las agruras tiene por fórmula NaHCO3, por lo cual debe entenderse que cada átomo de sodio viene acompañado de uno de hidrógeno, uno de carbono y tres de oxígeno. EN EL MEXICO PREHISPÁNICO Desde antes de la Conquista, los pobladores del valle de México sabían de la existencia y el aprovechamiento de las sales alcalinas. En tiempo de secas, estas sales afloraban a la superficie y formaban costras, que recibieron el nombre de tequixquitl o tequesquite. Sahagún cita que: "La tierra salitrosa se llama tequixquitlalli, que quiere decir tierra donde se hace el salitre." El lago de Texcoco contiene 81% de sales, entre las que sobresale el carbonato de sodio, Na2CO3, con 45%, y el cloruro de sodio, NaCl, con 34 por ciento. El comercio del tequesquite se hacía en Iztapalapa, nombre que significa "pueblo donde se recoge la sal" o ixtail . Así, en el nombre Ixtapan de la Sal se hace un uso redundante de dos lenguas. Al añadir el tequesquite a la comida se condimentaba con sal y se facilitaba la cocción de las legumbres. También se lo empleó como detergente alcalinizante ligero.

Figura 3. El caracol . Las aguas del lago de Texcoco siguen siendo aprovechadas hoy para obtener carbonato de sodio. Como primer paso, la industria Sosa Texcoco emplea un enorme evaporador solar, ¡de 800 hectáreas!, Que concentra en sales las aguas extraídas del subsuelo. (foto tomada del artículo "un caracol gigante permanece activo", ICYT, núm. 136, enero de 1988, p.47. cortesía del ingeniero Alberto Urbina del Razo.)

LOS ÁCIDOS, LAS BASES Y LAS SALES En química, como en todas las ciencias, se acostumbra efectuar clasificaciones. En este caso, lo que se clasifica son los tipos de sustancias puras conocidas. Existen unas —los JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA ácidos— con sabor agrio, que cuando se disuelven en agua liberan partículas llamadas

iones hidrógeno (H+). Un ejemplo es el vinagre, que es una disolución de ácido acético en agua. Otras sustancias —las bases, también llamadas álcalis— tienen un sabor amargo y se sienten resbalosas al tacto. Al disolver una base en agua se reduce la proporción de iones hidrógeno. La leche de magnesia que tomamos contra la acidez estomacal es una base. Se puede decidir si un compuesto es ácido o base gracias a sustancias especiales, llamadas indicadores, que cambian de color en función de la concentración de los iones hidrógeno presentes. Por ejemplo, el papel tornasol adquiere color rojo en presencia de un ácido, y azul frente a una base. Hasta un té negro cambia de color al añadirle unas gotas de limón, ¿verdad? Ácidos y bases desempeñan un papel esencial en la química de nuestra vida diaria. Son ampliamente utilizados en diversos procesos de manufactura y de ellos depende, entre otras cosas, el correcto funcionamiento de nuestro cuerpo y el de todos los seres vivientes. Por ejemplo, la acidosis o la alcalosis de la sangre pueden provocar la muerte. Igualmente, la mayoría de las cosechas crecen sanamente en suelos ligeramente ácidos. De esta forma, del análisis que lleve a cabo y de las medidas que tome el químico agrícola, depende la productividad del suelo y, por lo tanto, la existencia de suficiente alimento. Ambos tipos de compuestos se combinan, aniquilando uno al otro sus propiedades originales. El resultado es la formación de una sal. La sal común NaCl, cloruro de sodio— se obtiene al combinar un ácido que contiene cloro ( HCl, ácido clorhídrico) con una base que posee sodio (NaOH, hidróxido de sodio o sosa cáustica, que, por cierto, es común para las amas de casa, pues ¡es buena para destapar caños obstruidos!). —

En el cuadro 1 se muestran los nombres de algunas sales con sus aplicaciones. CUADRO 1. Algunas sales y sus aplicaciones.

Nombre

Aplicaciones

Bicarbonato de sodio (polvo para Antiácido hornear) Bromuro de plata Emulsiones fotográficas Carbonato de sodio deshidratado Manufactura del vidrio; (sosa de lavar) ablandador de agua Para deshielo de calles y aceras Cloruro de calcio en países frios Cloruro de potasio Sustituto de la sal, libre de sodio Cloruro de sodio (sal de mesa) Electrólito corporal; manufactura de cloro y sosa caústica Para obtener de derivados Fluoruro de sodio (fluorita) fluorados (el teflón de las sartenes, por ejemplo) JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Se mezcla con la sal común para prevenir el bocio Nitrato de plata Agente cauterizante Permanganato de potasio Desinfectante y fungicida Sulfato de aluminio y potasio Industria del vidrio; pigmentos y (alumbre) tintorería Sulfato de amonio Fertilizante Estudios gastrointestinales; Sulfato de bario pigmento blanco Sulfato de calcio dihidratado Yeso para construcción Sulfato de cobre pentahidratado Tintura; fungicida (azul de vitriolo) Sulfato de magnesio heptahidratado (sal de Epsom) Purgante Sulfato de sodio decahidratado Purgante (sal de Glauber) Agente fijador en el proceso Tiosulfato de sodio fotográfico Ioduro de sodio

Es característico de todas las sales formar cristales, que son la manifestación macroscópica del arreglo interno ordenado de sus átomos. OTRAS SUSTANCIAS CONOCIDAS ANTES DE LA CONQUISTA La sal común era apreciada por los antiguos mexicanos. Se dice que su carencia fue motivo de guerra entre aztecas y tlaxcaltecas. Entre otras sales conocieron también el alumbre, la mica, el yeso y la calcita, con las que fabricaron colorantes, recubrieron muros y labraron columnas. Respecto a las piedras preciosas, trabajaron la turquesa, el jade, el azabache, el ojo de gato, el rubí y el ámbar. Los dignatarios aztecas usaban, en forma exclusiva, piedras preciosas verdes de fluorita (fluoruro de calcio), mineral del que México sigue siendo primer productor mundial. El cristal de roca (cuarzo) fue bellamente trabajado en el México antiguo. En Monte Albán, Oaxaca, se encontraron copas, orejeras y cuentas de este material. Se piensa también que son mixtecas las calaveras de cristal de roca del Museo del Hombre en París y del Británico de Londres. Su cerámica era poco técnica, pero muy artística. Los olleros de Tlaxcala, a juicio de Gómara, hacían tan buena loza como la que había en España. Un buen número de minerales servía para la elaboración de colores para pintura, especialmente los óxidos de hierro, el negro de humo y las arcillas mineralizadas. El color rojo que obtenían de la cochinilla (nocheztli ), o sangre de tunas, fue exportado a todo el mundo por los españoles y utilizado durante siglos.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA El barro y el adobe fueron materiales comunes de edificación en las más antiguas construcciones del valle de México (el cerro del Tepalcate y la pirámide de Cuicuilco). Los aztecas obtenían una especie de cemento al mezclar la cal con una arcilla negra. Por otra parte, los muros de las casas de Moctezuma estaban revestidos con jaspe, una variedad cristalina del cuarzo, de muy diversos colores. CUADRO 2. Los metales en el México antiguo.

Metal

Símbolo

Aplicaciones

Los mexicanos llamaban a este elemento teocuitlat (excremento de los dioses). Oro

Au

Por su color y belleza considerado el símbolo Sol. Se extraía, ejemplo, de los ríos Oaxaca y Veracruz

era del por de

Ag

Fue utilizada para hacer adornos, tanto sagrados como para los nobles. Se la encontraba en estado nativo en las arenas de los ríos. No obstante, se explotaba en yacimientos de Pachuca, Taxco y Zumpango. Los objetos de plata abundaban en el mercado de la gran Tenochtitlan.

Cobre

Cu

Tuvo múltiples usos. Los zapotecas lo incluían en monedas y hachas. Los mayas en cascabeles, como ornamento dedicado al dios de la muerte. Se han hallado palas de cobre de los agricultores aztecas.

Estaño

Sn

Se obtenía y trabajaba en Taxco y se vendía en el mercado de Tenochtitlan.

Plata


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Del cenote sagrado de Chichén Itzá se extrajeron objetos de metal.

Mercurio

Plomo

Hierro

Hg

Varios gramos de mercurio nativo se hallaron en una tumba maya en Copán (Honduras). Este metal fue conocido por los indígenas de Chilapa y, tal vez, por los de Temascaltepec (Estado de México).

Pb

A pesar de su poco uso, se le ha encontrado como parte de aleaciones. Se vendió en Tenochtitlan con el nombre de tenetztli (piedra de luna).

Fe

Lo conocieron por formar parte de meteoritos, y aparentemente no se utilizaba.

Para construir armas emplearon el vidrio volcánico (obsidiana) y extraían diversas resinas (incluido el hule) que empleaban como pegamentos en la pintura y la medicina. Los aztecas producían varios tipos de tejidos. El más común era el hequen, fabricado con las fibras de magueyes y agaves. La clase alta empleaba vestidos de algodón blanco. Hacían papel con la corteza del árbol amatl. El azúcar, que obtenían por evaporación del aguamiel, la usaban en su alimentación, lo cual era un lujo en la Europa de aquella época. También conocían la fermentación, por medio de la cual fabricaban el pulque. Respecto a los metales, los aztecas conocían los siete elementos de los alquimistas (oro, plata, cobre, estaño, mercurio, plomo y hierro; véase el cuadro 2). Se ha insistido en que sólo trabajaban los metales nativos, o sea que nunca alcanzaron la edad del hierro, ya que este metal lo encontraron únicamente en meteoritos. Sin embargo, según Humberto Estrada, un hacha hallada en Monte Albán, con 18% de hierro, prueba lo contrario. La herbolaria se desarrolló enormemente en el México precortesiano. Los aztecas curaban sus males con plantas medicinales. En 1555, un médico indígena de Xochimilco, Martín de la Cruz, recopiló en un libro los medicamentos empleados por los mexicas JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA (véase la figura 4). Este libro, con material gráfico excepcional, apareció en 1925 en la Biblioteca del Vaticano, después de siglos de aparente pérdida.

Figura 4. El libro sobre herbolaria medicinal mexicana de Martín de la Cruz es un importante legado para la botánica y la medicina tradicionales. Todavía en años recientes, su estudio permitió al grupo del doctor José Luis Mateos, en el IMSS, encontrar el principio activo del cihuapahtli o zoapatle. De la Cruz cita que este vegetal se empleaba para facilitar el parto. Las investigaciones ratificaron que el zoapatle contiene un poderoso ocitósico (provoca la contracción del útero). Toda la sabiduría contenida en este libro fue heredada por los químicos orgánicos mexicanos de este siglo, que han sobresalido en el terreno internacional con sus investigaciones sobre productos naturales. (Ilustración tomada de Elías Trabulse, Historia de la ciencia en México. Siglo XVI, FCE, 1983.)

LA QUÍMICA EN LA COLONIA Cierto es que la llegada de los españoles alentó la producción en beneficio de la metrópoli, pero también rigió la formación y desarrollo de la Nueva España. Por muchos años se asentó aquí el liderazgo en diversas ramas de la mineralogía. La primera industria original de nuestro país se creó en Pachuca en 1555, gracias al genio de Bartolomé de Medina. Su proceso de recuperación de la plata por amalgamación con mercurio ha sido calificado por Bargalló como "el mejor legado de Hispanoamérica a la metalurgia universal". La formación de la amalgama de los metales preciosos con el mercurio permite su extracción en frío, proceso mucho más barato que el de la fundición. Posteriormente, hacia 1758, este proceso metalúrgico fue modificado por el clérigo minero Juan Ordóñez y Montalvo, a partir de un método de amalgamación en caliente, desarrollado en Perú. Irónicamente, una misión alemana intentó introducir esta técnica en 1786 a México, indicando que acababa de ser descubierta en Austria por el barón De Born. Un vasco, Fausto de Elhuyar, se encargó del Real Cuerpo de Minería de la Nueva España en 1792. Diez años antes había descubierto el elemento químico llamado hoy tungsteno, al que bautizó como wolframio (por eso su símbolo químico es W). Elhuyar fue el primer profesor de química en México. El libro de texto que empleaba era el Tratado elemental de química, (1789) de Antoine Laurent Lavoisier; el creador de la química moderna. Esta obra fue traducida al español, en México en 1797, un año antes que en España. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Dentro del Real Cuerpo de Minería, Andrés Manuel del Río destacó por su trabajo de análisis químico de minerales mexicanos. En 1801, como resultado del estudio de un mineral de Zimapán, Del Río descubrió un elemento químico más, al que llamó eritronio. Posteriormente lo convencieron de que había confundido al eritronio con el cromo (Cr), lo que resultó falso. El metal fue redescubierto en 1830 por Sefstrom, quien lo denominó vanadio (V), como lo conocemos hoy. En realidad, la primera aportación americana a la tabla de los elementos fue el platino (Pt), que era conocido por los indígenas de Sudamérica y fue presentado al mundo científico en 1748. Salvo esta contribución prehispánica, el eritronio (vanadio) fue el primer elemento químico descubierto en América. Habrían de pasar 125 años para descubrir el siguiente, en un laboratorio de Estados Unidos. METALES Y NO-METALES Hacia mediados del siglo XIX, gracias al hallazgo de un buen número de elementos y a la aceptación que había logrado la teoría atómica de Dalton, surgió la llamada clasificación periódica de los elementos, realizada por Mendeleiev en 1869.

Figura 5. Tabla periódica corta. Los cuadros en blanco corresponden a los metales. El mexicano Del Río descubrió el metal de transición llamado hoy vanadio. Los no-metales se presentan con pantalla oscura. En la zona fronteriza (pantalla clara) están los elementos que presentan propiedades de ambos conjuntos: los elementos anfotéricos.

De acuerdo con la similitud de sus propiedades, los 92 elementos se arreglan en filas y columnas de la tabla periódica. En la parte izquierda e inferior de la tabla se encuentran los metales y en la superior derecha los no-metales. Sus propiedades pueden consultarse en el cuadro 3.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA CUADRO 3. Características de metales y no-metales.

Propiedades

Metales

No-metales

Propiedades químicas:

Al reaccionar con agua, sus Bases óxidos forman Sus iones son generalmente Positivos

Ácidos Negativos

Propiedades físicas:

Apariencia Conducción del electricidad

Brillantes Opacos calor y la Buenos Malos conductores conductores Quebradizos, Deformaciones y rupturas de Pueden desformarse sin rompen los sólidos romperse fácilmente

se

EL SIGLO XIX EN NUESTRO PAÍS Antes del movimiento de independencia, para ser precisos en 1803, recorrió México el ilustre barón alemán Alejandro de Humboldt, quien describió con lujo de detalle la vida y costumbres del México de aquella época. Respecto al comercio del jabón, que fuera introducido al país con la llegada de los españoles, menciona: En Puebla, México y Guadalajara, la fabricación de jabón sólido es objeto de comercio considerable. La primera de estas fábricas produce cerca de 200 000 arrobas al año [más de 17 000 kilogramos]. En la intendencia de Guadalajara se cuentan por el valor de 260 000 pesos. Favorece mucho a esta fabricación la abundancia de sosa, que se encuentra casi por todas partes en la meseta interior de México, a 2 000 o 2 500 metros. El tequesquite cubre la superficie del terreno sobre todo en el mes de octubre, en el valle de México, en las orillas de los lagos de Texcoco, de Zumpango y de San Cristóbal; en los llanos que rodean a la ciudad de Puebla; en los que se extienden desde Celaya hasta Guadalajara... Ignoramos si se debe su origen a la descomposición de las rocas volcánicas o a la acción lenta de la cal sobre la sal. En México, por 62 pesos se compran 1 500 arrobas de tierra tequesquitosa, una tierra arcillosa impregnada de mucho carbonato y de un poco de sal. Estas 1 500 arrobas, purificadas en las fábricas de jabón, dan 500 arrobas [43 kg.] de carbonato de sodio puro. Después de que Iturbide asumiera el poder, se creó la Sección de Farmacia dentro del Establecimiento de Ciencias Médicas. En ella laboró Leopoldo Río de la Loza, un mexicano ilustre que nació en la capital de la República en 1807. Allí obtuvo los títulos de cirujano y farmacéutico, y el diploma de médico. Es autor del primer tratado mexicano de química; que lleva el titulo de Introducción al estudio de la química (18491862). JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Río de la Loza fue, por muchos años, profesor de química y estudió los productos naturales existentes en diversos vegetales mexicanos. En uno de ellos halló el ácido pipitzahoico, descubrimiento que lo hizo merecedor de un importante premio internacional. Fundó la Sociedad Farmacéutica, cuyo principal objetivo fue la edición de la Farmacopea Mexicana, que consta de multitud de sustancias y preparaciones curativas utilizadas en el país. En esa misma época, cuando la química orgánica daba sus primeros balbuceos como ciencia, un mexicano llamado Vicente Ortigosa trabajó en Europa, donde aisló y analizó el alcaloide del tabaco, la nicotina, al que le dio la fórmula C10 H16 N2, a partir de los resultados del porcentaje presente de cada elemento: C= 73.355%, H= 9.6% y N= 17.1%. Los análisis más modernos informan la siguiente composición: C= 74%, H= 8.7% y N= 17.3%. Vemos que los resultados de Ortigosa son sumamente buenos para su época.

Fórmula 1. Fórmula desarrollada de la nicotina, el alcaloide del tabaco.

A su regreso a México, Ortigosa no continuó con su trabajo, lo cual quizá se debió a una ausencia total de infraestructura para realizar investigación. Gracias a la fundación del Instituto Médico Nacional, en 1888, se amplió la investigación de las plantas mexicanas y se analizó la posibilidad de fabricar medicamentos en gran escala. QUÍMICA ORGÁNICA E INORGÁNICA De forma muy general, se acepta que la química es el estudio de las sustancias, su estructura, su composición y las transformaciones en las que intervienen. Ahora bien, por razones históricas se acostumbra dividir las sustancias en dos grandes grupos: las orgánicas y las inorgánicas. De esta manera, tradicionalmente se ha hablado de la existencia de dos químicas, la orgánica y la inorgánica. Aunque muchas sustancias orgánicas, como el azúcar, el vinagre o el alcohol, han sido conocidas desde la Antigüedad, fueron aisladas por primera vez en el siglo XVIII. En esa época, este tipo de compuestos se obtenía por la acción de los seres vivos. Por ejemplo, el ácido láctico fue aislado de la leche por Scheele (1742-1786), quien demostró que su presencia es la causa de que la leche se agrie. Juan Jacobo Berzelius propuso que los compuestos orgánicos sólo podían obtenerse por la acción de la fuerza vital y que por lo tanto existían dos tipos de compuestos en la naturaleza: los materiales inorgánicos, presentes aun en ausencia de vida, y los orgánicos, reservados para la materia animada. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Poco le iba a durar el gusto a Berzelius, pues en 1828 el químico alemán Federico Wöhler preparó urea (que se sabía era un producto de desperdicio de los seres vivos) a partir de una sal inorgánica llamada cianato de amonio.

Fórmula 2. Reacción de Wöhler. Primera muestra de que no sólo dentro de los organismos vivos pueden realizar transformaciones de substancias inorgánicas en orgánicas.

A pesar de lo arbitrario de la clasificación, ésta persiste hasta nuestros días. Hoy se llama química orgánica a la relacionada con los compuestos que contienen carbono (salvo algunas excepciones, como los óxidos de carbono o los carbonatos). Como veremos en el siguiente capíptulo, el carbono es un elemento peculiar. Existen tantos compuestos de carbono que conviene estudiarlos en paquete. No obstante, hay que subrayar que la química es única. Los compuestos orgánicos e inorgánicos también reaccionan entre sí. Una rama moderna de la química, la organometálica, se encarga del estudio de un tipo de compuestos que no podríamos clasificar dentro de ninguna de las dos químicas tradicionales. LA CREACIÓN DE LA PRIMERA ESCUELA DE QUÍMICA Durante este siglo, la ciencia central ha prosperado notablemente en México. Sin embargo, su desarrollo no ha sido espectacular, sino más bien moderado. Tal vez sea la más rezagada de las ciencias básicas. A principios de siglo, la incipiente industria se reducía a la producción cervecera, minera, de azúcar, de hilados y tejidos, así como de algunos productos farmacéuticos. El pavoroso dato de un 80% de analfabetismo en el país reflejaba el atraso cultural e intelectual generalizado. La fuga de técnicos extranjeros, debida al inicio del movimiento revolucionario y a la primera Guerra Mundial, marcaba la urgente necesidad de formación de personal especializado. Desde luego, poco puede prosperar una ciencia sin la existencia de un semillero de científicos y técnicos. Para la química, esta fecha llegó en septiembre de 1916. Por iniciativa de don Juan Salvador Agraz, a la mitad del movimiento revolucionario se creó la Escuela Nacional de Química Industrial (hoy Facultad de Química), que en febrero de 1917 se incorporó a la UNAM. La idea de Agraz era "instalar los cursos de peritos químicos industriales [...] obreros químicos y pequeños industriales, y a los ingenieros químicos y doctores en química". Este último programa no pudo arrancar sino décadas después, pero hay que destacar que Agraz fue un gran visionario que apreció la necesidad de complementar la formación de profesionales con la de investigadores químicos. Ésta es la manera correcta de formar personal técnico que vaya más allá de la simple actitud imitativa y dependiente. Fue una desdicha que, por falta de fondos, el doctorado no haya podido iniciarse entonces. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Hacia 1919 se anexa a la Escuela la carrera de farmacia, que hasta entonces se realizaba en la Escuela Nacional de Medicina. Pronto se crearon los laboratorios de análisis y el de preparación de productos químicos orgánicos e inorgánicos. Además, se instaló una planta de éter y se levantaron nuevos edificios destinados a las industrias orgánicas de fermentación, azúcares y almidones, tanantes y curtientes, y farmacéutica. LOS PRIMEROS BECARIOS Cuando José Vasconcelos ocupó la Secretaría de Educación Pública surgió la iniciativa de becar a los mejores alumnos para realizar estudios complementarios en Europa. Así, por acuerdo de la Presidencia, en 1921 se otorgaron las primeras diez becas para estudiar en diferentes universidades alemanas. Durante la estancia de estos primeros becarios mexicanos de la química ocurrió en Alemania un hecho sin precedentes: la gran inflación. Mientras que en febrero de 1922 un dólar se cambiaba por 300 marcos, hacia mediados de 1923 el dólar llegó a valer cuatro billones de marcos. ¡Y resulta que las becas se pagaban en dólares! Antes de esta inflación, con menos de la décima parte de la beca se cubrían todos los gastos de estancia. Se cuenta que uno de aquellos becarios, Fernando Orozco (luego director de la Escuela y del Instituto de Química), vivía en un ala de un elegantísimo castillo alemán. ¡Qué contraste con los becarios de décadas más tarde! Hacia 1924 estudiaban becados en Europa un total de 22 estudiantes mexicanos de química. Al año siguiente, casi todos regresaron al país en busca de un lugar donde aplicar los conocimientos adquiridos. Se encontraron con una ausencia total de la infraestructura necesaria para realizar investigación. Algunos se colocaron en industrias, a las que dieron una importante renovación; otros participaron de cerca en el desarrollo de la Escuela — que llevaba entonces el nombre de Escuela Nacional de Ciencias Químicas— y habrían de desempeñar un papel importante en su consolidación. Tal vez quien más sobresalió entre ellos fue el mismo Fernando Orozco que residió durante sus estudios en aquel castillo. Orozco, doctorado en la Universidad de Hamburgo en análisis inorgánico de metales, promovió la actualización de los planes de estudio y fue de los asesores de PEMEX que hicieron posible la producción del antidetonante de las gasolinas inmediatamente después de la expropiación, tema en el que profundizamos en el segundo capítulo. Casi veinte años después de que se fundó la Escuela de Química se creó el Instituto Politécnico Nacional, y en él la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas. En 1941 se creó en la UNAM el Instituto de Química, con fondos provenientes de la Casa de España y del Banco de México. El Instituto vino a llenar el vacío de investigación química que existió durante muchos años e hizo realidad el inicio de la formación de científicos de esta área en México. Su primer director fue don Antonio Madinaveitia, uno de los refugiados españoles que México acogió después de la guerra civil. Don Antonio participó también en el diseño del proceso que hizo factible el aprovechamiento de las aguas del lago de Texcoco para la fabricación de sosa cáustica y carbonato de sodio. Esta moderna tecnología del tequesquite se implantó en la empresa Sosa Texcoco en 1942. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Como relatamos más adelante, la especialidad del Instituto fue la química orgánica. En el año de 1947 se graduó allí el primer doctor formado en el Instituto. Se trataba de Alberto Sandoval Landázuri, quien luego lo dirigiría por dieciocho años. Otro egresado conspicuo de esos años fue José F. Herrán Arellano, quien fundó y fue primer director de la División de Estudios Superiores, hecho por el que la Escuela Nacional de Ciencias Químicas se transformó en la hoy Facultad de Química de la UNAM Aunque han sido diversas y muy amplias las aportaciones de la química mexicana en este siglo, a manera de ejemplo relatamos a continuación cuatro de ellas. LOS ANTICONCEPTIVOS ORALES Y LA CORTISONA En la misma década de su fundación, el Instituto de Química habría de coparticipar en uno de los descubrimientos modernos más sobresalientes: la píldora anticonceptiva. La historia empieza en 1943, cuando el estadounidense Marker descubre en México un vegetal, llamado "cabeza de negro", con alto contenido de diosgenina, una sustancia que Marker sabía transformar en progesterona (compuesto de la familia de los esteroides). Esta hormona es segregada por las mujeres durante el embarazo, lo cual inhibe la menstruación. Para industrializar su descubrimiento, Marker se asoció con dos mexicanos, Somlo y Lehmann, y creó la empresa Syntex.

Figura 6. "La cabeza de negro" es un vegetal mexicano de raíz tuberosa que sirvió de materia prima para fabricar progesterona en los años cuarenta. Anteriormente, un gramo de esta sustancia costaba unos doscientos dólares. Cinco años más tarde, por los trabajos desarrollados en México, costaba sólo dos dólares. (Tomada del libro Una corporación, una molécula, Syntex, México, 1964.)

El éxito académico y comercial que tuvo la producción de hormonas en México fue espectacular. Hacia 1959, los científicos de Syntex habían publicado más artículos sobre esteroides que cualquier otra institución académica o industrial en el mundo. En cuestión de diez años, nuestro país, del que no constaba previamente ninguna contribución notable en química básica, se había transformado en uno de los centros mundiales de una rama especializada de la química orgánica. Nos visitaron los más renombrados investigadores del mundo y se formaron en México importantes grupos de científicos. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Tal vez la labor más sobresaliente fue la del hidrocálido Jesús Romo Armería, investigador del Instituto de Química y de Syntex, quien participó en diversos proyectos de síntesis a partir de progesterona, los que culminaron en 1951 con la síntesis de la cortisona, que contiene tres átomos de oxígeno más, en posiciones cruciales, que la convierten en un eficaz antiinflamatorio y antiartrítico.

Fórmula 3. Si la posición de uno o más átomos difiere de una molécula a otra, las propiedades de las sustancias pueden variar enormemente. Las fórmulas están escritas en una especie de taquigrafía química en la que se sobrentiende que en cada vértice existe un átomo de carbono con los hidrógenos necesarios. A) Fórmula molecular de la progesterona, la hormona del embarazo. B) Fórmula molecular de la cortisona, un potente antiinflamatorio.

Pocos años más tarde se produjeron en México los primeros antiovulatorios orales, que impiden que el óvulo abandone el ovario e interfieren por lo tanto en la gestación. Cinco años después, millones de mujeres en todo el mundo los estaban utilizando. Actualmente hay muy diversos tipos de antiovulatorios y sigue estudiándose cómo establecer la inocuidad de su empleo prolongado. Por otra parte, Syntex fue vendida a una compañía estadounidense y se transformó en una corporación internacional. Hoy alcanza ventas anuales por más de mil millones de dólares. El centro de sus operaciones administrativas, de mercado y de investigación se ubicó en Palo Alto, California. En México continuó la fabricación de productos esteroidales intermedios, mientras que la de productos terminados se desplazó a Puerto Rico y las Bahamas. EL INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA A raíz de la nacionalización del petróleo en 1938, las compañías extranjeras negaron la venta de tetraetilo de plomo (antidetonante de la gasolina, véase el capítulo II).

Pb (C H ) 2

5

4

Fórmula 4. Tetraetilo de plomo. Aunque mejora el desempeño de las gasolinas, la presencia de plomo en este compuesto es un agente grave de contaminación. La mayoría de los metales pesados son tóxicos para los humanos.

Después de un primer intento fallido, los ingenieros químicos mexicanos lograron, con la tenacidad que inspiran los bloqueos, echar a andar una planta de tetraetilo que se instaló en el mismo lugar donde 27 años más tarde (1966) se crearía el IMP. México no sólo es el quinto productor de petróleo crudo en el mundo, sino también el decimosegundo de productos petroquímicos. Hacia 1982 se encontraba entre los primeros cinco por el número de plantas en desarrollo, situación que empeoró debido a la escasa inversión de los años críticos posteriores. En el Instituto se han diseñado cerca de 100 plantas petroquímicas y de refinación de petróleo. Sin embargo, no todo ha sido diseño. El IMP cuenta con más de 150 patentes con registro internacional, entre las que destacan las de procesos de hidrodesulfuración (eliminación del contaminante azufre de las gasolinas y el diesel) y de desmetalización selectiva de residuos pesados (conocido como proceso DEMEX), con plantas que trabajan en el país y el extranjero. El aporte del Instituto al desarrollo nacional ha sido muy importante. En fecha reciente concluyó, por ejemplo, el estudio global de la calidad del aire en la zona metropolitana de la ciudad de México, que permite simular y valorar el efecto que sobre la contaminación por azufre, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y ozono, tendría la aplicación de diversas medidas de control tales como algunos cambios en la composición de gasolinas y diésel, el efecto de las fuentes móviles y fijas, la eliminación de la refinería de Azcapotzalco, etcétera. EL HIERRO ESPONJA Tal vez la tecnología mexicana más conocida en el extranjero sea la que desarrolló la compañía Hojalata y Lámina ( HYLSA) de Monterrey, respecto al llamado hierro esponja. Sobre dicha tecnología se informa en la Encyclopedia of Chemical Technology. En 1957, un efecto de la guerra de Corea fue la elevación de los precios de la chatarra. HYLSA, que producía aeroplanos a partir de chatarra, hubo de iniciar un programa de investigación cuyo resultado fue el proceso de reducción directa del mineral de hierro. Una tecnología tercermundista de primera línea. Treinta años más tarde, cuando la producción mundial de hierro alcanza los mil millones de toneladas, la tecnología de HYLSA sigue siendo líder en el campo de obtención de hierro por reducción directa.



Figura 7. Aspecto del hierro esponja, mineral de hierro después de ser sometido al tratamiento de reducción directa (cortesía del doctor Gabriel Gojon, UANL.)

REDUCCIÓN Y OXIDACIÓN, PILARES DE LA QUÍMICA El término oxidación se aplicó originalmente a la ganancia de oxígeno en un cambio químico. La formación de herrumbre a partir de hierro es una oxidación, lo mismo que cualquier combustión. Al proceso inverso, la pérdida de oxígeno, se lo llamó reducción. Posteriormente, ambos términos fueron ampliados para incluir la ganancia o pérdida de hidrógeno o electrones (véase el cuadro 4). CUADRO 4. Significado de oxidación y reducción

Se oxida la sustancia o el átomo que

Se reduce la sustancia o el átomo que

Gana oxígeno o pierde hidrógeno Pierde oxígeno o gana hidrógeno o pierde electrones o gana electrones En el proceso del hierro esponja, la proporción de oxígeno que se encuentra combinada químicamente con el hierro en el mineral se va reduciendo paulatinamente gracias a la acción de una mezcla de hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO), que se alimenta a 800° C. Ambas sustancias toman átomos de oxígeno del mineral (se oxidan) para formar H2O y CO2. De esta manera, el óxido de hierro del mineral, Fe2 O3 se convierte en Fe3 O4, luego en FeO y finalmente en el elemento Fe. Es decir, el mineral de hierro se reduce (pierde oxígeno). El resultado es un hierro poroso, esencialmente con la misma forma y tamaño que la partícula del mineral, que es una magnífica carga para la elaboración de acero en un horno eléctrico, pues está libre de impurezas metálicas, es fácil de manejar y transportar y posee una composición química uniforme y precisa. LA REVOLUCIÓN VERDE En México se inició y desarrolló el proceso conocido como revolución verde, el cual permitió a Norman Borlaug ganar el Premio Nobel de la Paz de 1970, por sus descubrimientos en el campo de la agricultura. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Este proyecto, con influencia política pero esencialmente biológico y bioquímico, revolucionó la producción agrícola e influyó en la consolidación de importantes grupos mexicanos de investigación, como el del Centro Internacional para el Mejoramiento del Maíz y del Trigo (CIMMYT), el del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas ( INIA) y el del Colegio de Posgraduados de Chapingo. En veinte años, la productividad de maíz por hectárea pasó de 975 a 1 770 kilogramos y la de trigo, de 1 417 a 3 480 kilogramos, lo cual constituyó un aporte que alivió en parte los problemas de escasez de alimentos y la desnutrición. Debemos tener presente que se hace necesario un importante apoyo financiero y tecnológico para lograr la generalización de este sistema en todo el país, dado que los problemas del campo siguen siendo muy graves. Además de las citadas, son varias las instituciones nacionales que realizan investigación de carácter biológico y bioquímico, orientada al reino vegetal: la Facultad de Química de la UNAM, el Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN de Irapuato y el Centro de Investigación Científica de Yucatán. Parte de la investigación se orienta hacia el mejoramiento de las poblaciones vegetales para obtener mayor resistencia genética a las enfermedades y a las plagas, así como hacia el desarrollo de una mayor tolerancia a la sequía y el almacenamiento. Todo esto es de gran importancia en un país en el que el maíz y el frijol son la base de la alimentación, y donde 80% de la superficie cultivada depende de la lluvia como única fuente de humedad. UN PROBLEMA GRAVE Y UNA ENORME POTENCIALIDAD Después de presentar este panorama de la química mexicana, vale la pena resaltar las razones por las que el desarrollo de la ciencia central ha sido tan moderado. Desde luego, la química comparte con otras ciencias una problemática común de financiamiento y ausencia de tradición, heredadas de nuestra condición de país tercermundista. De aquí se deriva la tragedia de la ciencia mexicana. Sin embargo, esta ciencia presenta una característica muy peculiar, ya que de ella ha derivado una de las industrias más dinámicas de la economía: la industria química. Esto representa una gran ventaja y potencialidad, pero también un grave problema. Las aplicaciones de la química empezaron a darse aun antes de que ésta se estableciera como ciencia. Por ejemplo, la edad de hierro sólo pudo ocurrir mediante el aprendizaje de la transformación de los minerales en metales, pero ello tuvo lugar milenios antes del nacimiento de Lavoisier y Dalton. Así, el conocimiento empírico se adelantó grandemente al conocimiento científico, el cual es muy reciente. Con ello, mucha gente se contentó con el saber hacer sin importar mucho el saber por qué. Fueron pocos los países donde se utilizó la química para comprender todos esos hechos y técnicas producto de la experiencia acumulada. Muy pronto esos mismos países pudieron acoplar la investigación fundamental con la producción de nuevos bienes. Nosotros importamos la manera de hacerlos, pero no cultivamos ni trasladamos la forma de conocer cómo desarrollar otros. Así, cuando en México se presentó el fenómeno de la industrialización, la química participó como una actividad técnica (más que científica) modelada por nuestro carácter dependiente. De esta manera, el ejercicio creativo de la química y la ingeniería química se restringió a los espacios académicos universitarios, en franca desconexión con la JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA producción, ya que ésta no necesitaba de creatividad, pues surgió como una actividad refleja. Este es el gran reto de la química en México: lograr que se realicen nuevos descubrimientos que luego transiten, en el tiempo necesario, de la mesa de laboratorio a la instalación industrial o al campo y de allí se conviertan en beneficio para la población. Es urgente que se deje de concebir a la química como una ciencia "para hacer cosas" y que se piense en ella "para conocer más cosas", que luego nos beneficien más. Los pocos ejemplos citados deben repetirse con más frecuencia. Pero ello sólo se logrará cuando se adquiera total conciencia de la importancia capital que tiene para un país el desarrollo de la ciencia y de sus aplicaciones originales. Otro será el estado de este país cuando tengamos menos cosas que aprender y más que enseñar. Por ahora, seguimos aprendiendo... BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA Bargalló, M., La química inorgánica y el beneficio de los metales en el México prehispánico y colonial, UNAM, México, 1966. De Gortari, E., La ciencia en la historia de México, Fondo de Cultura Económica, México, 1963. García Fernández, H., Historia de una Facultad,

UNAM

, México, 1985.

Garritz, A. y J. A. Chamizo, Química, Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, 1994. Hernández B., E. R., Desarrollo de la química inorgánica en México y la contribución de la Facultad de Química en esa área, trabajo monográfico, Facultad de Química, UNAM, 1986. Siguiura. Y, "La ciencia y la tecnología en el México antiguo", Ciencia y Desarrollo, vol. 8, núm. 43, marzo-abril de 1982, pp. 113-141. Syntex, Una corporación y una molécula , México, 1967. Trabulse, E., Historia de la ciencia en México, Fondo de Cultura Económica, México, 1983. Waissbluth, M. et al, "El desarrollo de la ciencia y la tecnología en México", Ciencia y Desarrollo, vol. 8, núm. 45, julio-agosto de 1982, pp. 27-83.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA PRODUCTO 10

REPORTE DE LECTURA HÁBITOS DE LA MENTE En el curso de la historia, la humanidad se ha preocupado por transmitir valores, actitudes y habilidades de una generación a otra. Estos tres tipos de conocimiento ya se enseñaban tiempo antes de que se inventara la escuela formal. Aun en la actualidad, es evidente que la familia, la religión, los compañeros, los libros, los medios de comunicación y entretenimiento, y las experiencias generales de la vida son las principales influencias que determinan las opiniones de la gente acerca del conocimiento, el aprendizaje y otros aspectos humanos. La ciencia, las matemáticas y la tecnología en el contexto de la escolaridad también pueden desempeñar un papel clave en el proceso, ya que se erigen sobre un conjunto claro de valores, reflejan y responden a los valores de la sociedad en general y tienen una influencia creciente en la conformación de riqueza cultural compartida. Así, en el grado en que la escuela se preocupe por valores y actitudes un asunto de gran sensibilidad en una sociedad que aprecia la diversidad cultural y la individualidad, y es cautelosa con la ideología, debe tomar en cuenta valores y actitudes científicos al preparar a los jóvenes para la vida fuera de la escuela. De manera similar, hay ciertas destrezas de pensamiento asociadas con la ciencia, las matemáticas y la tecnología que las personas jóvenes tienen que desarrollar durante sus años escolares. Se trata, principalmente (pero no de manera exclusiva), de habilidades matemáticas y lógicas, que son herramientas esenciales para el aprendizaje formal e informal y para un tiempo vital de participación en la sociedad como un todo. En conjunto, estos valores, actitudes y destrezas se pueden considerar como hábitos de la mente porque todos ellos se relacionan de manera directa con la perspectiva de una persona sobre el conocimiento y aprendizaje, y las formas de pensar y actuar. Este capítulo presenta recomendaciones acerca de valores, actitudes y habilidades en el contexto de la educación en la ciencia. La primera parte se centra en cuatro aspectos específicos de valores y actitudes: 1. los valores inherentes a la ciencia, las matemáticas y la tecnología; 2. el valor social de la ciencia y la tecnología; 3. el refuerzo de los valores sociales generales, y 4. las actitudes de las personas hacia su propia capacidad de entender la ciencia y las matemáticas. En la segunda parte se exponen las destrezas relacionadas con cálculo y estimación, manipulación y observación, comunicación y respuesta crítica a los argumentos.

VALORES Y ACTITUDES La educación en la ciencia debe contribuir al conocimiento de las personas de los valores compartidos de los científicos, matemáticos e ingenieros; el refuerzo de los valores sociales generales; la inculcación en los individuos de creencias informadas y equilibradas sobre el valor social de la ciencia, y el desarrollo de actitudes positivas en la gente joven hacia el aprendizaje de esta disciplina.

Conocimiento de los valores inherentes a la ciencia. La ciencia, incorpora valores particulares, algunos de los cuales son diferentes en tipo o intensidad de los de otras empresas humanas, como negocios, leyes y artes. Para comprender aquellas disciplinas es esencial estar pendiente de algunos de los valores que las sustentan y les dan carácter, y que son compartidos por la gente que JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA trabaja en los tres campos. Estos valores son evidentes en las recomendaciones presentadas en los tres capítulos sobre la naturaleza de la ciencia, de este reporte, las cuales consideran la importancia de los datos verificables, las hipótesis que pueden someterse a prueba y la predecibilidad en la ciencia.

Refuerzo de los valores sociales generales Desde el punto de vista cultural, la ciencia se puede considerar como revolucionaría y conservadora. El conocimiento que genera obliga en ocasiones a cambiar incluso a descartar creencias añejas sobre la humanidad misma y su función en el gran esquema de las cosas. Las revoluciones que se asocian con Newton, Darwin y Lyell han tenido mucho que ver con el sentido de humanidad, lo mismo que con el conocimiento de la Tierra y sus habitantes. Además, el conocimiento científico puede sorprender, incluso causar problemas, especialmente cuando se descubre que el mundo no es como se percibe o como se desearía que fuera. Por ejemplo, el descubrimiento de que la Tierra tiene miles de millones de años (en vez de sólo miles) de haberse formado. Tales hallazgos pueden ser tan angustiantes que puede tomar años o la sociedad como un todo varias generaciones adaptarse al nuevo conocimiento. Parte del precio que se paga para obtener el conocimiento es que éste puede incomodar a la gente, al menos inicialmente. Darse cuenta de la repercusión del desarrollo científico y tecnológico en las creencias y los sentimientos humanos, debe ser parte de la educación científica de cualquier individuo. También es importante que las personas estén conscientes de que la ciencia se basa en los valores cotidianos, aun cuando ésta cuestione el entendimiento del mundo y hasta la misma humanidad. De hecho, la ciencia es en muchos aspectos la aplicación sistemática de algunos valores humanos altamente reconocidos integridad, diligencia, imparcialidad, curiosidad, apertura a nuevas ideas, escepticismo e imaginación. Los científicos no inventaron ninguno de estos valores, y no son las únicas personas que los tienen. Pero el amplio campo de la ciencia incorpora y enfatiza dichos valores y demuestra en forma fehaciente cuán importantes son para el avance del conocimiento y el bienestar humanos. Por tanto, si la ciencia se enseña de manera efectiva, el resultado será reforzar tales actitudes y valores generalmente deseables. La educación en la ciencia está en una posición privilegiada para apoyar tres de estas actitudes y valores: 1. curiosidad, 2. apertura a nuevas ideas y 3. escepticismo informado. Los científicos crecen en la curiosidad, igual que los niños. Éstos entran a la escuela rebosantes de preguntas, sobre todo de lo que hay a la vista, y difieren de los científicos sólo en no haber aprendido y en cómo encontrar respuestas y observar con el objeto de detectar qué tan buenas son esas respuestas. La educación de la ciencia que exalta la curiosidad y enseña a los niños cómo canalizaría en formas productivas sirve tanto a los estudiantes como a la sociedad. Curiosidad.

. Las nuevas ideas son esenciales para el crecimiento Apertur a a nuevas ideas

de la ciencia, y para las actividades humanas en general. Las personas con las mentes estrechas no comprenden el goce del descubrimiento y la satisfacción del crecimiento intelectual en toda la vida. Puesto que el propósito de la educación científica no es exclusivamente para producir científicos, como este informe lo expone con claridad, debe ayudar a todos los estudiantes a comprender la gran importancia de considerar cuidadosamente las ideas que al principio pueden parecer inquietantes o que están en contradicción con sus creencias. La competencia entre las ideas es una fuente mayor de tensiones dentro de la ciencia, entre la ciencia y la sociedad y dentro de la sociedad. La educación científica debe documentar la naturaleza de tales tensiones con base en la historia de la ciencia, y debe ayudar a los estudiantes a ponderar el valor de que ellos y la sociedad participen en el estira y afloja de las ideas en conflicto. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA Escepticismo i nf ormado. La ciencia se caracteriza tanto por su escepticismo como por su apertura. Aunque una

nueva teoría puede recibir mucha atención, rara vez gana aceptación amplia en la ciencia hasta que sus defensores pueden demostrar que está sustentada por evidencia, es lógicamente consistente con otros principios que no están sujetos a cuestionamiento, explica más que las teorías rivales, y tiene el potencial de conducir a nuevo conocimiento. Debido a que la mayoría de los científicos son escépticos respecto a todas las nuevas teorías, tal aceptación suele ser un proceso de verificación y refutación que puede tomar años o incluso decenios. La educación científica puede ayudar a los estudiantes a sopesar el valor social del escepticismo sistemático y a desarrollar un equilibrio saludable en sus propias mentes entre la apertura y el escepticismo.

El valor social de la ciencia, las matemáticas y la tecnología Hay otro sentido en el cual los valores entran en juego en el pensamiento sobre los resultados del proceso de aprendizaje. Independientemente de los valores científicos que los estudiantes puedan adoptar para sí mismos, existe el problema de lo que deben saber y creer acerca del valor social general de dichos esfuerzos. ¿Es necesario que cada egresado se convenza del gran valor que tienen la ciencia, las matemáticas y la tecnología para la sociedad? Haciendo un balance, estas disciplinas han mejorado la calidad de la existencia humana, y los estudiantes deben convertirse en partidarios decididos de ellas. Pero puesto que la ciencia por si misma estima en mucho el pensamiento independiente, se infiere que los maestros no deben intentar simplemente adoctrinar a los alumnos para ser defensores acríticos de la ciencia. Más bien, deben asumir la posición de que al alcanzar las metas recomendadas en este informe, los estudiantes obtendrán puntos de vista equilibrados del valor de la ciencia, las matemáticas y la tecnología, en vez de ser partidarios u opositores acríticos.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA ENSAYO PRODUCTO 10 Los estudiantes de primaria tienen un interés espontáneo en la naturaleza y los números. Sin embargo, muchos salen de la escuela con temor a las matemáticas y desdeñando la ciencia como algo que es muy aburrido y difícil de aprender. Ven a la ciencia solamente como una actividad académica, no como una forma de comprender el mundo en el que viven. Las consecuencias de esta aversión son graves, pues ello significa que la vida de muchos alumnos se ve limitada y el depósito global de talento de la nación a partir del cual surgen los científicos, matemáticos e ingenieros es menor de lo que debería ser. Las escuelas pueden no ser capaces de modificar esta situación alrededor de sí mismas, pero son esenciales para cualquier esperanza realista de hacerlo. Es con la fuerza del profesorado que se impulsan las actitudes positivas entre los estudiantes: si eligen temas significativos, accesibles y emocionantes en la ciencia y las matemáticas; sí destacan el trabajo en grupo, así como la competencia entre los estudiantes; si se centran en la exploración y comprensión más que en la árida memorización de términos, y sí tienen la certeza de que todos los alumnos saben que se espera de ellos que exploren y aprendan y tengan sus conocimientos ordenados, entonces casi todos aprenderán realmente. Y en el aprendizaje exitoso, los estudiantes aprenderán la lección más importante de todas, o sea que ellos son capaces de hacerlo. Cualquiera debe adquirir la habilidad de manejar materiales y herramientas comunes para aprovechar las tecnologías caseras y otras de uso diario, para hacer observaciones cuidadosas y para manejar información. Esto incluye ser capaz de realizar lo siguiente: 



 















Llevar un cuaderno en el que se describan con detalles las observaciones realizadas, donde se distingan cuidadosamente las observaciones reales de las ideas y las especulaciones acerca de aquello que se observa, y que sea comprensible semanas o meses más tarde. Almacenar y recuperar la información de la computadora utilizando archivos temáticos, alfabéticos, numéricos y de palabras clave, y utilizar archivos simples diseñados por el usuario. Entrar y recuperar información de una computadora utilizando software estándar. Utilizar instrumentos apropiados para tomar medidas directas de longitud, volumen, peso, intervalo de tiempo y temperatura. Además de seleccionar el instrumento adecuado, esta destreza exige determinar la precisión pertinente a la situación (por ejemplo, medir hasta el cuarto de pulgada más cercano no es suficiente para hacer un armario, pero es mejor de lo que se necesita para construir una barda larga). Tomar lecturas de los medidores estándar, análogas y digitales, y establecer valores en cuadrantes, contadores e interruptores. Hacer conexiones eléctricas con diversos enchufes, portalámparas y terminales de tornillos, con seguridad razonable. Dar forma, unir y separar materiales comunes (como madera, barro, plástico y metal) usando herramientas comunes, simples y complejas, con razonable seguridad. Diluir y mezclar materiales secos y líquidos (en la cocina, la cochera o el laboratorio) en proporciones prescritas, con seguridad razonable. Localizar averías simples en los sistemas mecánicos y eléctricos comunes, identificando y eliminando algunas causas posibles de mal funcionamiento (como una bombilla fundida, cordones desconectados, cables o interruptores que fallan en una casa; o un tanque de gasolina vacío, un acumulador descargado o un carburador ahogado en un automóvil). Comparar los productos de consumo con base en características básicas, rendimiento, durabilidad y costo, haciendo trueques personales razonables.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA 

Buscar las implicaciones de los cambios en una parte del sistema entradas, salidas o conexiones para la operación de otras partes.

El discurso de la ciencia, las matemáticas y la tecnología exige la capacidad de comunicar ideas y compartir información con fidelidad y claridad, y leer y escuchar con atención. Algunas de las habilidades implicadas son específicas de las ciencias, las matemáticas y la tecnología, y otras son generales aunque incluso las específicas no son independientes del contenido. Todos deberían tener las destrezas que les permitan realizar lo siguiente:  



  



 



 

Expresar por escrito y oralmente las ideas básicas indicadas en las recomendaciones de este informe. Esto requiere, sobre todo, que los estudiantes adquieran cierta comprensión de tales ideas, construirlas en sus propias estructuras conceptuales y ser capaces de ilustrarías con ejemplos y argumentos racionales. Estar cómodo y familiarizarse con el vocabulario estándar apropiado para las ideas principales de la ciencia, las matemáticas y la tecnología, como se utiliza en este informe. En muchas escuelas, la ciencia se enseña sólo como vocabulario, y eso es en gran medida lo que se examina. Este enfoque es desastroso y no es lo que se requiere, sino un nivel de comprensión de la ciencia que dé por resultado un vocabulario útil. Interpretar correctamente los términos "si… entonces...,y "todos", "no" "se correlaciona con y causa".

Organizar información en cuadros sencillos. Exhibir información y relaciones mediante gráficas dibujadas a pulso para mostrar tendencias (estable, acelerada, en proceso de reducción y cíclica). Leer valores de gráficas sencillas de sectores circulares, barras y segmentos lineales, mapas de color falso y cuadros con datos bilaterales, observando tendencias y valores extremos, y reconociendo cómo el mensaje en una gráfica es sensible a la escala escogida. Revisar la correspondencia entre las descripciones tabular, gráfica y verbal de los datos. Escribir y seguir los procedimientos en forma de instrucciones de paso por paso, recetas, fórmulas, diagrama de flujo y bosquejos. Comprender y utilizar las relaciones geométricas básicas, incluyendo perpendiculares, paralelas, semejanza, congruencia, tangentes, rotación y simetría. Encontrar y describir localizaciones en los mapas, utilizando coordenadas rectangulares y polares. Participar en discusiones de grupo sobre temas científicos, desarrollando la capacidad de volver a exponer o resumir lo que otros han dicho, además de pedir aclaración o elaboración y tomar perspectivas alternas.

En varias formas, los medios de comunicación masiva, los maestros y los compañeros inundan a los estudiantes con argumentos, algunos de los cuales se refieren a la ciencia, las matemáticas y la tecnología. La educación debe preparar a las personas para leer y escuchar tales aseveraciones críticamente, decidiendo a qué evidencia prestar atención y cuál pasar por alto, y distinguir los argumentos cuidadosos de los superficiales. Además, las personas deben ser capaces de aplicar las mismas destrezas críticas a sus propias observaciones, argumentos y conclusiones, líberándose un poco más de sus propios prejuicios y racionalizaciones. Aunque no se puede esperar que la mayoría de las personas sean expertas en terrenos técnicos, cualquiera puede aprender a detectar los síntomas de aseveraciones y argumentos dudosos. Esto tiene que ver con la forma en la que se informa de los resultados. Los estudiantes deben aprender a observar y a ponerse en guardia contra los siguientes signos de argumentos débiles.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL

PRODUCTO 11 IMPORTANCIA DE FOMENTAR VALORES Y ACTITUDES

Este tema representa grandes áreas de oportunidad en las estrategias que el profesor utiliza como parte de su labor, en cuanto que la Misión busca no solamente formar alumnos que sean excelentes, sino además lograr en ellos el desarrollo de ciertas habilidades, actitudes y valores. En un mundo cambiante y de fuerte uso de la tecnología, se requiere desarrollar nuevas facultades, una nueva responsabilidad personal, la posibilidad de vivir y trabajar unos con otros según las nuevas formas y ser sensible ante las demandas del mundo que nos rodea. La preocupación por los valores en educación no constituye un problema nuevo ni un problema más. Estamos, sin embargo, ante un nuevo modo de preguntarnos por las realidades y problemas de la educación, por lo que no sólo se requiere de acciones de naturaleza diferente a las tradicionales sino de un verdadero cambio en la comunidad académica. Un objetivo de cualquier acto de aprendizaje, es que debería sernos útil en el futuro; debería no sólo llevarnos a algún lado, sino que debería permitirnos más adelante avanzar de una manera más fácil. Hay dos formas en las que el aprendizaje sirve al futuro. Uno es a través de su aplicación específica a tareas que son altamente similares a aquellas que originalmente aprendimos o desarrollamos y que conocemos como habilidades o destrezas. Una segunda forma es a través de la transferencia de principios y actitudes que, en esencia, consiste en un aprendizaje que no es de entrada una destreza sino una idea general, que puede ser utilizada como base para reconocer subsecuentes problemas como casos especiales de la idea originalmente dominada. Para muchos profesores, la idea de atender en un solo curso la personalidad total del estudiante, es una tarea difícil de cumplir. Sin embargo, la respuesta es que basta con preocuparse por el efecto que su materia produzca en la personalidad total de los alumnos para considerar que ha logrado un avance positivo en la formación integral de sus estudiantes.

Habilidad: capacidad para realizar determinadas actividades o tareas.



Valor: cualidad por la que una persona o cosa merece ser apreciada.



Actitud: disposición estable y continuada de la persona para actuar de una forma determinada. Las actitudes impulsan, orientan y condicionan la conducta, contribuyendo a la formación de los rasgos de la personalidad. 


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA CUESTIONARIO DE LA ANTOLOGIA

PRODUCTO 12

¿POR QUE SE INICIA EL ESTUDIO DE LA FISICA Y DE LA QUIMICA CON LA ASIGNATURA INTRODUCCION A LA FISICA Y A LA QUIMICA, EN LUGAR DE ESTUDIAR DIRECTAMENTE FISICA O QUIMICA EN EL PRIMER AÑO? Actualmente ya no se imparte la materia de introducción a la física y a la química, se imparte la materia de ciencias. ¿CUALES SON LOS PRINCIPIOS QUE ORIENTAN LA ORGANIZACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE INT RODUCCION A LA FISICA Y A LA QUIMICA, FISICA I Y II, ASI COMO DE QUIMICA I Y II? Ya no existen como tal, con la reforma se ven en 2do y tercer año. Y los principios son el perfil de egreso, competencias. IDENTIFIQUEN CINCO TEMAS DEL PROGRAMA RELACIONADOS CON MOVIMIENTO Y CINCO CON ENERGIA COMO CONTENIDO CENTRAL. - La nutrición como base para la nutrición y vida. - La descripción del movimiento y la fuerza. - Movimiento de los objetos - Movimiento ondulatorio - Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre. - Velocidad, desplazamiento y tiempo. - Fuerza - Fuerza resultante - Equilibrio de fuerzas - Segunda ley de Newton. ¿QUE TEMAS ESTAN RELACIONADOS CON EL CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE? CUALES CON LA PRESERVACION DE LA SALUD INDIVIDUAL Y COLECTIVA? -

Relación de respiración y nutrición. Análisis de algunas causas de enfermedades respiratorias mas comunes. Análisis de los riesgos personales y sociales del tabaquismo Análisis de las causas del cambio climático Respiración y causas de la salud. PRODUCTO: 13

PRESENTAR CUESTIONARIO ANTERIOR.

PRODUCTO 14 PRESENTACION DE EXPERIMENTOS


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA ELABORAR UN ANALISIS CON LOS ELEMENTOS MARCADOS EN LA ANTOLOGIA

Producto 15

En efecto, todos los días entramos en contacto con el cambio químico o con materiales útiles que se han obtenido gracias al conocimiento de esta ciencia. Ello nos ocurre fuera del laboratorio químico o de una fabrica porque sencillamente la química está en todas partes. Hay química fuera y dentro de nuestro propio cuerpo. Ahora mismo, que estás leyendo, debes saber que la tinta es un producto químico y que el papel se obtiene también por procedimientos químicos. En tus ojos la recepción de esta imagen provoca una reacción en el compuesto llamado retinal, que desencadena la transmisión nerviosa a través de iones, y miles de reacciones químicas en tu cerebro, gracias a las cuales reconoces estas letras y su significado. Al respirar, moverse, comer o dormir, nuestro cuerpo funciona como una extraordinaria y compleja fábrica de química. A partir de oxígeno y alimentos producimos sangre, células y tejidos, y almacenamos energía. La química a diario. La química está omnipresente en nuestro entorno de todos los días. Pero así como nos proporciona beneficios invaluables, la falta de control o ética en su uso también puede causarnos problemas. La clave del éxito está en llevar al máximo los primeros y a su mínima expresión los segundos. Beneficios. A la pregunta: "Química....Para qué?, tenemos las respuestas "para elaborar materiales semejantes a los naturales, pero con mejores propiedades y mas baratos" y "para conocer la composición y estructura de los materiales". Nuestro ambiente está repleto de objetos fabricados por el hombre, objetos sintéticos que resultan semejantes a muchos materiales naturales, e incluso mejores y más baratos. Este es un objetivo de la química, y el proceso mediante el cual se elaboran nuevas sustancias se conoce como síntesis química. Por otra parte, es necesario conocer la estructura interna de la materia para poder transformarla, así como investigar los componentes de los materiales y separarlos para su estudio. Éste es otro objetivo de la química, y el proceso correspondiente se conoce como análisis químico. Riesgo. Cuando se llevan a cabo los procesos químicos a gran escala o en ocasiones a pequeña escala, se corren ciertos riesgos, que hay que evaluar y minimizar. En infinidad de ocasiones el género humano ha contemplado inicialmente sólo beneficios de cierta acción, pero no ha sopesado sus riesgos. Resulta muy cómodo desplazarse en automóvil, pero cuando millones de ellos circulan en una ciudad muy poblada se genera un peligro que pude ser mortal. El conocimiento es un arma de dos filos. Aplicado al beneficio de la humanidad elevará nuestra calidad de vida, pero su empleo para la destrucción puede llevarnos hasta la desaparición como especie. La norma que ha de guiar nuestro comportamiento en la utilización de la ciencia es el análisis beneficio/riesgo, con mayor orientación a la sociedad que al individuo. LA QUÍMICA ESTUDIA LA MATERIA, LA ENERGÍA Y EL CAMBIO La ropa que vistes, la silla donde te sientas, el techo de tu casa, la tierra donde crecen los cultivos; todo es materia, y es objeto de estudio de la química. Y el sol, el fuego, la electricidad y las diversas formas de la energía están relacionados con la química. La materia sufre cambios y se transforma. Todo cambia continuamente; uno de estos cambios puede ser la alteración de la posición de un cuerpo en un intervalo de tiempo, como estirar una liga por un tiempo y volverla a su posición original. Estos casos, cuando las cosas no dejan de ser lo que siempre han sido, se consideran fenómenos físicos. Otros cambios pueden ser, por ejemplo, la transformación del agua en hielo o un tronco que al quemarse se vuelve ceniza. Estos casos, cuando la materia se transforma en otra clase diferente de m ateria, se conocen como fenómenos químicos.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA PRODUCTO 16 ELABORAR UN CUADRO CON LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS (VALORES, HABILIDADES Y ACTITUDES NECESARIAS EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS Y SU DESARROLLO COGNITIVO) Habilidades capacidad de aprender por cuenta propia capacidad de análisis, síntesis y evaluación pensamiento crítico  creatividad capacidad de identificar y resolver problemas capacidad para tomar decisiones trabajo en equipo alta capacidad de trabajo cultura de calidad uso eficiente de la informática y las telecomunicaciones manejo del idioma inglés buena comunicación oral y escrita  Valores y actitudes honestidad responsabilidad liderazgo actitud emprendedora innovación espíritu de superación personal cultura de trabajo conciencia clara de las necesidades del país y de sus regiones compromiso con el desarrollo sostenible del país y de sus comunidades compromiso de actuar como agentes de cambio respeto a la dignidad de las personas y a sus deberes y derechos inherentes, tales como el derecho a la verdad, a la libertad y a la seguridad jurídica respeto por la naturaleza aprecio por la cultura compromiso con el cuidado de su salud física visión del entorno internacional


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA PRODUCTO 17 ELABORA UN ENSAYO CON LAS IDEAS QUE SUGUIERE LA ANTOLOGÍA

La enseñanza de la Física y Química, la adquisición de conocimiento científico por parte de los alumnos tiene valor por ese solo hecho: saber ciencia. Tener explicaciones verdaderas acerca de los fenómenos naturales y conocimientos acerca de los diversos seres que habitamos el planeta puede ser un objetivo válido de la educación básica; que los alumnos resuelvan problemas con eficiencia, hecho que una buena enseñanza y aprendizaje de las ciencias debe lograr. Su quehacer está implícita la búsqueda de soluciones a los problemas que estudian. Estas soluciones van desde lo más teórico hasta lo puramente concreto”.

Las personas quieren realizar la resolución de problemas debe de tener habilidades (cuantitativas, comunicativas y críticas) con ciertos conocimientos y actitudes que las puede aprender o desarrollar. Estas se aprenden en diversos contextos, con la finalidad de que alcancen la reflexión, para que sea duradero el aprendizaje aunque también se puede memorizar. “El desarrollo de valores, actitudes y habilidades se da a lo largo del estudio de las ciencias naturales y no depende del aprendizaje de un contenido en particular”.

Valores y actitudes “En ciencias debemos enseñar a los alumnos a reportar y registrar siempre los resultados obtenidos y no lo que hubieran querido obtener o lo que piensan que el maestro quiere que reporten”.

La curiosidad y el escepticismo son dos cosas que el maestro debe de tomar en cuenta, la primera es la más sencilla puesto que el alumno ya lo posee desde pequeño, y es trabajo del docente encausarlo para su aprendizaje y no cortarle la curiosidad haciendo caso omiso del interés que le presta a tal situación o cosa. La segunda se debe de tomar en cuenta todos los puntos de vista de los alumnos para darle un orden y a si escuchar los argumentos que defienden sus posturas. Preescolar a segundo grado “Edad es prioritario fomentar la curiosidad acerca del mundo que los rodea”.

En esta etapa los niños por ser curiosos realizan muchas preguntas puesto que es su forma de investigar. Principal mente de los fenómenos naturales. “El maestro debe buscar respuesta a todas sus preguntas, reconocer que no se sabe todo y que con frecuencia es

necesario investigar ayuda a establecer tanto la credibilidad del maestro como la importancia de la investigación en s í.” Cuando el alumno aprenda a escribir debe de recapitular preguntas las cuales le ayudaran a recabar información de los temas de su interés. Es tarea del profesor encausar estas preguntas y poner ejercicios que las preguntas puedan resolverse o explicarse, estas actividades deben ser de manipulación. Tercer a quinto grados “Se inicia la introducción al mundo de la teoría, enfatizando que para un grupo de datos es posible construir más de una explicación que dé cuenta de él, y que no siempre es posible o fácil disc ernir cuál es la mejor explicación.”

De igual modo que en los primeros grados pero con mayor complejidad se realizan actividades que les ayuden a resolver y comprender sus preguntas, pero además se añade la construcción de artefactos para su resolución de incógnitas. Esto atreves de la organización de grupos o individualmente. Sexto a octavo grados (segundo de secundaria) “Deben reforzarse y desarrollarse aún más. Se debe seguir teniendo cuidado que al desarrollar los contenidos

correspondientes no se inhiba la curiosidad. Se requiere tiempo para que los estudiantes se interesen verdaderamente JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA en la búsqueda de respuestas a preguntas científicas. Los proyectos de indagación, individual y de grupo, ofrecen la oportunidad de generar ese interés. Tomar en cuenta la naturaleza y los usos de las conjeturas y las teorías científicas puede contribuir a hacer operativos hábitos científicos como la apertura a nuevas ideas y el escepticismo. Las conjeturas y las explicaciones comparten el ser juzgadas a partir de cierta evidencia. Si no hay datos que las sustenten, no hay forma de establecer su veracidad.”

La curiosidad y escepticismo son dos cosas que nunca se deben de dejar de trabajarlas la primera para que siempre quieran saber más y la segunda para que no se queden con el mismo resultado y que crean todo, ya que esto es la base de las creaciones y los descubrimientos.


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA PRODUCTO 18 PROPUESTA DE COMO SE PODRIA DESARROLLAR LA CURIOSIDAD Y LAS HABILIDADES CIENTIFICAS Para realizar esta propuesta definiré las palabras relevantes. Empezaremos con el significado de observación, siendo esta una actividad realizada por un ser vivo (como un ser humano), que detecta y asimila la información de un hecho, o el registro de los datos utilizando los sentidos como instrumentos principales. El término también puede referirse a cualquier dato recogido durante esta actividad. La observación es parte de los pasos a seguir en el método científico. Para llevar a cabo esta actividad, como mencionamos anteriormente, requerimos de nuestros cinco sentidos y además la utilización de técnicas de medición. El fin de la observación es tratar de obtener conclusiones. Continuando con el significado de pensar; tenemos que es una actividad mental inherente al ser humano que tiene variaciones que van desde lo superficial hasta lo profundo, desde lo cotidiano hasta lo científico. Para llevar a cabo cualquier actividad desde lo más ordinario hasta lo más sublime se tiene que pensar. Para el pensamiento científico, la observación, se mira desde un punto de vista filosófico, definiéndola como el proceso de filtrar información sensorial a través del proceso del pensamiento, pasando por los sentidos, para ser analizada y convirtiéndola en un pensamiento racional o irracional. El pensamiento científico surge cuando el pensamiento cotidiano deja de darnos respuestas satisfactorias y no resuelve los problemas del ser humano ambas formas de pensamiento no se oponen, sino se complementan. En mi opinión de cómo pasar de la práctica de enseñanza tradicional a las prácticas educativas científicas dentro de un aula de clase. La didáctica tradicional concibe la enseñanza como un arte, en el que la función del profesor es exponer sus conocimientos, los cuales adquiere el alumno del saber y la experiencia práctica del maestro; el estudiante es visto como una página en blanco, siendo un simple receptor. Por otro lado la educación desde el punto de vista científico busca redefinir el conocimiento científico y la trasmisión del mismo mediante los nuevos enfoques epistemológicos. Podemos mencionar entonces, que para pasar de la enseñanza tradicional a las prácticas educativas científicas, es necesario que se dé una relación docente-conocimiento-alumno, en la cual se incluyan las prácticas de los conocimientos teóricos enseñados y el alumno se convierta en un ser activo y emprendedor, capaz de ir formado cada día su carácter y personalidad. El maestro pasará de ser el protagonista de las clases a ser orientador del aprendizaje de alumno, aclarando sus dudas, ayudándoles en sus vacilaciones y dificultades. Como docentes debemos avanzar y desarrollar, tener en cuenta que debemos ser investigadoras y asesoras, tratando de mejorar las ciencias de la educación, teniendo como objetivo mejorar y trasformar las prácticas. La meta de las prácticas pedagógicas, es instruir profesionales capaces de formar ciudadanos autónomos; docentes competentes que posibiliten implementar procesos articulados entre investigación y docencia caracterizados por desarrollo de estructuras consultivas, participativas y humanizantes. Por tanto, la formación de docentes con espíritu investigativo representa para la educación actual y futura la producción de un conocimiento válido que se fundamente en los saberes científicos, culturales y educativos; procesos individuales y colectivos de reconstrucción racional del pensamiento y la teoría; actuación racional de las nuevas generaciones; construir nuevos enfoques y modelos pedagógicos; aprender a transformar colectivamente la realidad que no nos satisface y el desarrollo social - individual. Actualmente existe una diferencia obvia entre las prácticas educativas y las nuevas generaciones de estudiantes que usan de manera natural las comunicaciones para formar comunidades de interés fuera de la clase; de ahí que los docentes debemos estar preparados para los nuevos retos. La educación debe centrase en formar docentes idóneos, que puedan afrontar los cambios continuos que se dan en la sociedad actual y los que se puedan presentar en el futuro. Es importante concluir que se necesitan comunidades de educadores investigadores que interpreten reflexivamente la sociedad y que creen ambientes democráticos, que posibiliten la autogestión pedagógica. JESUS ALAIN PONCE DE LEON MENDIETA

LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA PRODUCTO 19

CONSTRUIR UN MAPA CONCEPTUAL CON EL SEGUIMIENTO DE VALORES Y ACTITUDES QUE SE DESARROLLAN EN PRIMARIA Y CONTINUAN EN SECUNDARIA


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA REPORTE DE LECTURAS PRODUCTO 20 Relación de la Física con otras Ciencias La física es la ciencia más fundamental y general, la cual ha podido relacionarse con cada una de ellas y a tenido un profundo efecto en todo lo relacionado con el método científico. La física es también conocida como Filosofía Natural, la cual proviene la mayoría de las ciencias, como lo son las Matemáticas, la Biología, la Astronomía, la Filosofía, entre otras. *Física-> Química Relacionadas con los fenómenos físicos que ocurren generalmente en conjunción con los químicos. *Física-> Deportes Relacionadas con los deportes y la gimnasia desde el punto de vista que nuestros movimientos están regidos por la gravedad, la atracción que ejerce sobre nuestro cuerpo (la atracción gravitatoria de la tierra) *Física->Biología Relacionadas por medio de los descubrimientos de la posibilidad de amplificar las imágenes de los cuerpos celestes, surgió en la rama de la Óptica un avance que permitió a los biólogos y médicos de la antigüedad, acceder a poder observar el mundo de lo diminuto. *Física->Astronomía Relación con la curiosidad de conocer los fenómenos de la tierra, logrando así la construcción del primer telescopio para observar con lentes la ampliación de imágenes. *Física->Matemáticas La física es una ciencia que necesita de las matemáticas para existir, si queremos analizar un fenómeno físico, necesitamos traducirlo de algún modo a una expresión matemática, como una ecuación. Así Isaac Newton se dio cuenta que sin matemáticas el no podría estudiar física ni llevarla a cabo con sus experimentos, entonces tubo que desarrolla lo que ahora conocemos Calculo - LA QUIMICA EN MEXICO Y SUS PROFESIONALES Y SU EVOLUCION Después de leer esta lectura de la química mexicana, vale la pena resaltar las razones por las que el desarrollo de la ciencia central ha sido tan moderado. Desde luego, la química comparte con otras ciencias una problemática común de financiamiento y ausencia de tradición, heredadas de nuestra condición de país tercermundista. De aquí se deriva la tragedia de la ciencia mexicana. Sin embargo, esta ciencia presenta una característica muy peculiar, ya que de ella ha derivado una de las industrias más dinámicas de la economía: la industria química. Esto representa una gran ventaja y potencialidad, pero también un grave problema. Las aplicaciones de la química empezaron a darse aun antes de que ésta se estableciera como ciencia. Por ejemplo, la edad de hierro sólo pudo ocurrir mediante el aprendizaje de la transformación de los minerales en metales, pero ello tuvo lugar milenios antes del nacimiento de Lavoisier y Dalton. Así, el conocimiento empírico se adelantó grandemente al conocimiento científico, el cual es muy reciente. Con ello, mucha gente se contentó con el saber hacer sin importar mucho el saber por qué. Fueron pocos los países donde se utilizó la química para comprender todos esos hechos y técnicas producto de la experiencia acumulada. Muy pronto esos mismos países pudieron acoplar la investigación fundamental con la producción de nuevos bienes. Nosotros importamos la manera de hacerlos, pero no cultivamos ni trasladamos la forma de conocer cómo desarrollar otros. Así, cuando en México se presentó el fenómeno de la industrialización, la química participó como una actividad técnica (más que científica) modelada por nuestro carácter dependiente. De esta manera, el ejercicio creativo de la química y la ingeniería química se restringió a los espacios académicos universitarios, en franca desconexión con la producción, ya que ésta no necesitaba de creatividad, pues surgió como una actividad refleja. Este es el gran reto de la química en México: lograr que se realicen nuevos descubrimientos que luego transiten, en el tiempo necesario, de la mesa de laboratorio a la instalación industrial o al campo y de allí se conviertan en beneficio para la población. Es urgente que se deje de concebir a la química como una ciencia "para hacer cosas" y que se piense en ella "para conocer más cosas", que luego nos beneficien más. Los pocos ejemplos citados deben repetirse con más frecuencia. Pero ello sólo se logrará cuando se adquiera total conciencia de la importancia capital que tiene para un país el desarrollo de la ciencia y de sus aplicaciones originales. Otro será el estado de este país cuando tengamos menos cosas que aprender y más que enseñar. Por ahora, seguimos aprendiendo...


LA ENSEÑANZA DE LA FISICA Y QUIMICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA

Recommend Documents