Autores: margarita a. Cruz tejeda danilo revuelta llano institucion: universidad de granma. Carretera de manzanillo, km



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Revista Electrónica Granma Ciencia. Vol.5, No. 3, Septiembre-Diciembre del 2001.

ISSN 1027-975X

TITULO: CARACTERÍSTICAS GNOSEOLOGICAS DEL PROCESO DOCENTE EDUCATIVO DE LA ASIGNATURA QUIMICA GENERAL Y ANALITICA PARA EL INGENIERO AGRÓNOMO

AUTORES: MARGARITA A. CRUZ TEJEDA

DANILO REVUELTA LLANO




INSTITUCION: UNIVERSIDAD DE GRANMA. CARRETERA DE MANZANILLO, KM. 17 ½. BAYAMO, GRANMA.

E – mail: margarita@udg.granma.inf.cu

RESUMEN

Se realizó un análisis de los aspectos gnoseológicos de la Química como ciencia y de la asignatura Química General y Analítica en particular, la cual da inicio a la disciplina Química que forma parte del ciclo básico de la carrera de Agronomía en Cuba. Dicho análisis forma parte de los resultados de la investigación sobre la dinámica del proceso de la mencionada asignatura, con la cual se pretende contribuir a resolver el problema de las insuficiencias que manifiestan los estudiantes al aplicar su contenido en la solución de los problemas de la profesión.


ABSTRACT


An analysis of the knowledge aspects of Chemistry as science and the Analytical Chemistry as the subject that begins the basic cycle of chemistry taught to students majoring in Agronomy in Cuba. This analysis is the result of the research on the dynamics of the process in order to solve the problems about the insufficiencies that show the students when applying their knowledge in order to find solutions to the problems of their profession.

INTRODUCCION


La Química es una ciencia y como tal, estudia el mundo material que nos rodea. "La ciencia es el sistema de conocimientos que se adquiere como resultado del proceso de investigación científica acerca de la naturaleza, la sociedad y el pensamiento; que está históricamente condicionado en su desarrollo y tiene como base la práctica histórico social de la humanidad" (Sierra, 1998). En el sistema de conocimientos de las ciencias se pueden distinguir cuatro niveles de sistematicidad: el concepto, la ley, la teoría y el cuadro.

Los conocimientos científicos han sido adquiridos en el tiempo como resultado del esfuerzo de muchos hombres y mujeres que han hecho uso de dos procedimientos fundamentales: la observación y el razonamiento. Al multiplicarse las observaciones se han encontrado regularidades que pueden formularse como leyes. En busca de las razones de cada ley se formularon explicaciones conocidas como hipótesis, que permiten deducir predicciones que se comparan con los hechos observados y si hay concordancia, la hipótesis se acepta y constituye una teoría; hipótesis y teorías permiten obtener datos en forma rápida y precisa, con lo cual se eliminan falsos conceptos, se perfeccionan teorías incompletas y se descubren nuevos principios. Este modus operandi de la ciencia constituye el método científico (Babor, 1978).

El modus operandi del método científico sigue una lógica de abstracción-concreción e inductiva-deductiva. Según Guétmatova, (1991), el pensamiento abstracto es un proceso que refleja la realidad de forma activa, mediata y generalizada y su dinamismo se revela en la actividad creadora del hombre; mientras la inducción científica se basa en el establecimiento del nexo causal, el más importante de los nexos necesarios, es un conocimiento en el que a base del conocimiento de los indicios necesarios de una parte de los objetos de una clase se hace la conclusión sobre todos los objetos de esa clase.
DESARROLLO

Definición y objeto de la Química

La definición más acabada de la Química, según Vidal, (1996), es la brindada por Garkovenko, (1974): La Química es un sistema de ciencias, cada una de los cuales, no obstante las particularidades que presenta su objeto y los métodos que se emplean en su investigación, tiene un objeto y un aspecto común en sus investigaciones: revela las leyes que rigen las combinaciones entre las partículas atómicas, las que se cumplen mediante la unión parcial o total de los orbitales atómicos y las leyes de la destrucción y las reconstrucciones de las formaciones superatómicas que surgen de este modo. Este concepto coloca en primer plano a la transformación de unas sustancias en otras.

Entre los químicos existen distintos criterios acerca del objeto de estudio de la Química. Dado que el punto de partida del desarrollo vertiginoso que ha tenido esta ciencia en los últimos dos siglos es precisamente el descubrimiento de las leyes que rigen cuantitativamente a las reacciones químicas algunos autores, entre ellos Vidal, (1996), considera que el objeto de estudio central de la Química es la reacción química; otros opinan que es la sustancia, puesto que estudia las propiedades físicas y químicas de las mismas. Los autores de este trabajo coinciden con los que plantean que la Química es la ciencia de las sustancias y sus transformaciones, debido a que en ocasiones es objetivo directo estudiar la sustancia en sí y en otras sus transformaciones y el estudio en el sentido amplio de una, implica el estudio de la otra.

Breve resumen de la historia de la Química


A pesar de que los primeros pasos en este dominio de las ciencias naturales fueron dados en tiempos remotos, la Química comenzó a formarse como ciencia solamente a finales del siglo XVII, cuando fueron rechazadas las ideas de los alquimistas y cuando las obras de Boyle sentaron los cimientos de la teoría de los elementos químicos. A ello siguieron varios períodos, que han sido delimitados con ciertas diferencias por los distintos autores.

Una periodización que resulta interesante por precisar, además de los rasgos típicos que distinguen cada período, la concepción científica que dominaba y que garantizaba las tareas principales planteadas por la producción a esta esfera en cada momento es la aportada por Tijomirov, (1979):

1) Período de elaboración de la doctrina sobre la composición de los cuerpos y del método químico analítico experimental (fines del siglo XVII y siglo XVIII), que a su vez se divide en dos etapas:

La primera es la época del flogisto, principio combustible que integra a todas las sustancias capaces a la combustión, cuyo estímulo fue la búsqueda de la composición química de las sustancias naturales y contribuyó a elaborar incesantemente el método analítico experimental.

En la segunda (último tercio del siglo XVIII), la idea del flogisto fue rechazada por completo y sustituida por la idea de la combustión en oxígeno de Lavoisier.

2) Período de la formación de la Química Estructural y la síntesis orgánica (primeros tres cuartos del siglo XIX).

Desde principios del siglo XIX empezó a elaborarse la idea del átomo como partícula más pequeña de la sustancia, que conserva todas sus propiedades. Apareció el concepto de peso atómico y los elementos químicos adquirieron definición cuantitativa. Poco más tarde se formuló el concepto de molécula. Se estableció que las calidades y las propiedades de los cuerpos dependen tanto de su composición como de su estructura.

En 1861, se promovió la teoría de la composición química que pasó a ser la base de la síntesis orgánica. De ciencia principalmente analítica la Química se transformaba en ciencia preferiblemente sintética.

En 1869 Mendeleiev elaboró la ley periódica de los elementos químicos que permitió establecer conexiones entre elementos aislados y predecir las propiedades de los elementos aún no descubiertos.

Así, las principales particularidades del segundo período que contribuyeron al progreso de la química en el siglo XIX fueron las ideas sobre la naturaleza única de la materia orgánica e inorgánica, así como sobre la repetición lógica periódica de las propiedades y la estructura de los elementos químicos.

3) Período de la doctrina sobre los procesos químicos (fines del siglo XIX y primera mitad del siglo XX). El desarrollo en esta época estuvo marcado por la idea de que las propiedades de las sustancias no dependen solamente de su composición y estructura, sino también de las condiciones termodinámicas del medio, del carácter de los correctivos, de las paredes del matraz de reacción, de las impurezas, entre otros factores. Muchas construcciones teóricas se basaron en esta tesis, no sólo en la cinética química, sino también en la doctrina sobre el enlace químico, sobre la estructura de las moléculas gigantescas y sobre los niveles de redistribución de los electrones en el enlace.

4) Período de la Química Evolutiva (tercer cuarto del siglo XX). Una amplia utilización de los métodos de la física (análisis de la estructura por rayos x, y análisis espectral cuantitativo, etc.), es típica para esta época de desarrollo de todas las ramas de la química. Se desarrolla la Química Biológica de las sustancias naturales de composición compleja, surgió la Química de los compuestos de alto peso molecular, así como de los compuestos orgánicos.

Los factores que estimulan el desarrollo de la Química contemporánea son: las exigencias de la máxima conversión de las materias primas, la obtención de sustancias con determinadas propiedades para su uso en casi todas las ramas de la vida social, la eliminación de residuos de la producción y el control de los procesos que provocan daños al ambiente.


Algunos elementos del desarrollo de la Química en Cuba

El desarrollo de la Química en Cuba ha estado vinculado, desde sus inicios, a los intereses económicos y sociales predominantes en cada época. Durante el siglo XIX, la enseñanza de la Química, las incipientes investigaciones realizadas y las instituciones creadas para ello, responderán a las inquietudes de una intelectualidad criolla formada bajo la influencia francesa y a los intereses económicos del circulo de hacendados azucareros. (Vega, 2000).

Durante la primera mitad del siglo XX, las condiciones de dependencia económica no propician las inquietudes científicas y la Química tiene que esperar por una política que permita el desarrollo científico nacional.

Actualmente la ciencia en Cuba, y en particular la Química, exhibe importantes resultados. En la agricultura se han obtenido nuevas variedades de caña, tabaco, café, cítricos y otros cultivos, se han realizado estudios fitoquímicos importantes de plantas cubanas y se han aislados compuestos con actividad biológica, con aplicación como fungicidas, insecticidas, reguladores del crecimiento de las plantas o como materia prima en la producción de medicamentos. Además, está íntimamente vinculada a los trabajos interdisciplinarios para contrarrestar los daños ecológicos y a las medidas de protección del medio ambiente.



El papel de la Química en la carrera del ingeniero agrónomo

Al egresado de la carrera de Agronomía se le confía el óptimo aprovechamiento de la

capacidad productiva de las plantas, la conservación y mejoramiento de los suelos,

así como el cuidado del medio ambiente.

La disciplina Química contribuye a este propósito al resolver desde el punto de vista gnoseológico el problema de la relación entre la composición, estructura, propiedades físico- químicas y la función de las sustancias presentes en los sistemas químicos de interés agropecuario. Esta disciplina y por tanto sus asignaturas tributan con conocimientos y habilidades a todos los campos de acción de la profesión y repercuten en la formación científica así como en el desarrollo de la personalidad de los estudiantes.

La asignatura Química General y Analítica ha de resolver el problema de la relación entre la composición, la estructura y las propiedades de las sustancias que aparecen en los sistemas físico-químicos del agroecosistema y los métodos analíticos cualitativos y cuantitativos requeridos para su determinación, con vistas a lograr altas producciones y de calidad competitiva sin dañar el ambiente y tiene como objeto de estudio los sistemas físico-químicos del agroecosistema y los métodos analíticos requeridos para su determinación.

Su contenido abarca los conceptos, leyes y teorías más generales de la Química, los métodos analíticos de interés agropecuario; el desarrollo de habilidades y la formación de valores asociados a éstos. En ella se apoya el estudio del resto de las asignaturas de la disciplina.

En la Química General y Analítica, es posible precisar tres niveles de sistematicidad del conocimiento: el concepto, la ley y la teoría. Dentro del complejo sistema de conceptos necesarios para caracterizar el objeto, son esenciales los conceptos de sustancia, disolución y reacción química.

Permiten explicar y utilizar los procesos químicos, así como los métodos analíticos las siguientes leyes: la ley periódica (Mendeleiev, 1869), la ley de conservación de la masa (Lomonosov, 1748), la ley de las proporciones constantes y definida (Proust, 1801) y la ley de los equivalentes, consecuencia de la ley de las proporciones recíprocas (Richter, 1792).

La asignatura está comprometida con la formación de la personalidad del egresado. Si el propósito es lograr un egresado de calidad, que aplique soluciones creativas para resolver las demandas de alimentación de la sociedad, se requiere que el proceso docente-educativo de la asignatura contribuya a desarrollar esta capacidad. La orientación de la escuela y de la sociedad al desarrollo de la personalidad del hombre en crecimiento trasmite una dimensión humana a objetivos de la enseñanza tales como la elaboración, en los jóvenes, de una posición cívica consecuente, la preparación para la vida, el trabajo, la creatividad social, la participación en la autogestión democrática y la responsabilidad por los destinos del país y de la civilización (Davidov, 1998).

Por tanto, a partir del contenido se ha de promover la educación (formación de sentimientos) y el desarrollo (capacidad para resolver los problemas de la profesión), en correspondencia con las condiciones histórico concretas en que se va a desenvolver el agrónomo.



Lógica de la Química General y Analítica

La Química sigue una lógica que parte de la observación de su objeto, lo que se ha de tener en cuenta en el proceso docente. “El paso de los cambios de las sustancias, susceptibles de ser observadas, hacia la esencia de la reacción, es el paso de lo visible hacia lo no visible, es decir hacia las moléculas, los átomos, los iones y los electrones. Los cambios visibles que se producen en las propiedades de las sustancias, deben ser vistos por los alumnos como el cambio de la composición o de la estructura de las moléculas de las sustancias iniciales, debido a lo cual surgen moléculas cualitativamente nuevas. Este tránsito de lo visible hacia lo no visible, de lo concreto a lo abstracto, representa la dificultad fundamental en el estudio de la Química. Si este paso es asimilado por los alumnos, si ellos han aprendido a pensar en términos de moléculas, átomos, iones y electrones, la química se convierte en una materia simple, comprensible e interesante para los alumnos; pero si los alumnos no han dominado este tránsito, la química se hace algo difícil, poco comprensible y falto de interés (Kiruchkin, 1981).

Pero no se trata sólo de partir de la observación. De acuerdo con Majmutov, (1983); la lógica de la ciencia se pone de manifiesto mediante la contradicción dialéctica que se presenta frente a los alumnos como problema docente, relacionado con la necesidad de esclarecer la esencia del concepto (la regla, la ley) que se va a asimilar.

En este sentido, es necesario tener en cuenta que existen similitudes y diferencias entre el conocimiento histórico social del hombre (conocimiento científico) y el proceso de aprendizaje (conocimiento individual). Así, Majmutov, (1983) considera como aspectos comunes, que ambos tipos de conocimientos constituyen la esencia de los procesos que aproximan el sujeto al objeto, hacia la representación fidedigna de la realidad y que se realizan de acuerdo con las leyes de la dialéctica, como un proceso de desarrollo internamente contradictorio, ya que en él se reflejan las leyes del mundo objetivo.

La diferencia fundamental consiste en que son diferentes las vías del conocimiento, pues la humanidad atravesó un largo y difícil camino antes de llegar al pensamiento abstracto y a la fijación de los conceptos generalizados en el lenguaje, mientras, un individuo, se desarrolla en las condiciones de comunicación oral con las demás personas y asimilan no sólo palabras que designan objetos aislados, sino también, palabras generalizadoras que se refieren a toda clase de objetos y fenómenos. Por ello en el individuo los conceptos generales surgen relativamente temprano y es más corto el camino de la percepción viva al concepto general, al pensamiento abstracto.

Sin embargo, es imposible fundamentar científicamente las regularidades del proceso de aprendizaje activo del escolar sin esclarecer la relación interna que tiene con el proceso de investigación científica, es decir, relacionar la lógica de la ciencia con la lógica del proceso de enseñanza aprendizaje, entendiendo la unidad de la lógica formal contemporánea, eficaz para deducir lógicamente nuevos conocimientos de los hechos y conocimientos anteriores, con la lógica dialéctica, cuando la verdad se puede establecer sólo por una vía fuera de lo lógico, no deductiva: la conjetura y la intuición.

De acuerdo con lo anterior y en función de contribuir a la educación y desarrollo del ingeniero agrónomo, la dinámica de la asignatura que nos ocupa ha de partir de la observación de su objeto, la cual permitirá el planteamiento de problemas y la determinación de rasgos esenciales en función del objetivo propuesto en cada tema, y realizar generalizaciones, que luego el alumno podrá aplicar en la solución de los problemas.

CONCLUSIONES

El análisis gnoseológico de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo permitió precisar que:




  • Su problema es la relación entre la composición, la estructura, las propiedades de las sustancias que aparecen en los sistemas físico-químicos del agroecosistema y los métodos analíticos cualitativos y cuantitativos requeridos para su determinación, con vistas a lograr altas producciones y de calidad competitiva sin dañar el ambiente.

  • Los sistemas físico-químicos del agroecosistema y los métodos analíticos requeridos para su determinación, constituyen su objeto de estudio.

  • En el contenido de esta asignatura es posible precisar tres niveles de sistematicidad del conocimiento: el concepto, la ley y la teoría; y los alumnos deben desarrollar habilidades para apropiarse de éstos y resolver problemas teóricos y experimentales.

  • El proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química General y Analítica, debe contribuir a la instrucción, educación y al desarrollo de la personalidad del profesional para el cual se imparte, lo que desde el punto de vista gnoseológico implica la aproximación de los métodos de enseñanza-aprendizaje con el método de la ciencia Química, los cuales siguen una lógica inductiva-deductiva y de abstracción-concreción.



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