Armonización entre la conceptualización y la experimentación de la estequiometría y la reactividad química

dc.contributor.advisorBarragán Ramírez , Daniel Alberto
dc.contributor.authorCapera Cárdenas, Fabio Ernesto
dc.date.accessioned2025-10-14T18:33:32Z
dc.date.available2025-10-14T18:33:32Z
dc.date.issued2025-07-10
dc.description.abstractEn este trabajo se presenta una propuesta didáctica para la enseñanza de la estequiometría y la reactividad química, fundamentada en el modelo de aprendizaje significativo de Ausubel y diseñada para armonizar la conceptualización teórica con la experimentación práctica en estudiantes de la asignatura Química General de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. El trabajo se desarrolla en tres fases: (1) revisión crítica de marcos teóricos y experimentales, (2) diseño de actividades de aula-laboratorio basadas en el método de Job termométrico y (3) validación experimental en condiciones controladas en el laboratorio: determinación de la estequiometría de reacción a partir de mediciones del cambio en la temperatura. Las actividades propuestas demandan el anclaje de conocimientos previos a experiencias concretas, utilizando reactivos accesibles y protocolos seguros. La metodología propuesta, a parte de la factibilidad de implementación como práctica de laboratorio, tiene el potencial de aportar a transformar la estequiometría, de un tema abstracto a un proceso de indagación guiada, donde los estudiantes relacionan ecuaciones químicas con fenómenos observables. (texto tomado de la fuente)spa
dc.description.abstractThis thesis presents a didactic proposal for the teaching of stoichiometry and chemical reactivity, based on Ausubel's significant learning model and designed to harmonize theoretical conceptualization with practical experimentation in students of General Chemistry courses at the National University of Colombia. The methodology consists of three stages: (1) critical review of theoretical and experimental frameworks, (2) design of classroom-laboratory activities based on the thermometric Job method and (3) experimental validation under controlled conditions in the laboratory: determination of reaction stoichiometry from temperature change measurements (ΔT). The proposed activities seek to promote previous knowledge to concrete experiences, using accessible reagents and safe protocols. The proposal proved to be feasible and replicable, highlighting its potential to transform stoichiometry from an abstract topic into a guided inquiry process, where students relate chemical equations to observable phenomena.eng
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
dc.format.extent1 recurso en líne (107 páginas)
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unal.edu.co/spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/89030
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombia
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Medellín
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMedellín - Ciencias - Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
dc.relation.referencesAnchell, S. R., & Troop, B. (1999). The Film Developing Cookbook. Boston, MA: Focal Press
dc.relation.referencesAtkins, P., de Paula, J. and Keeler, J. (2017). Atkins' Physical Chemistry. 11th Edition. Oxford University Press, Oxford.
dc.relation.referencesAtkins, P., & Jones, L. (2010). Chemical Principles: The Quest for Insight (5ª ed.). W. H. Freeman.
dc.relation.referencesAusubel, D. P. (1968). Educational psychology: A cognitive view. Holt, Rinehart and Winston.
dc.relation.referencesAusubel, D. P., Novak, J. Donald., & Hanesian, Helen. (1978). Psicología educativa: un punto de vista cognoscitivo (2a. ed.). Trillas.
dc.relation.referencesAusubel, D. (2002). Adquisición y retención del conocimiento. Una perspectiva cognitiva. Barcelona: Paidós.
dc.relation.referencesBhattacharyya G. and Bodner G. M. (2005). It gets me to the product: how students propose organic mechanisms. J. Chem. Educ., 82, 1402–1407.
dc.relation.referencesBrady J. E., Senese, F. y Jespersen, N. (2007). Chemistry: Matter and Its Changes (5th Ed.). John Wiley & Sons. ISBN. 978-0470120941
dc.relation.referencesBrown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Chemistry: The Central Science (14ª ed.). Pearson.
dc.relation.referencesCarnduff J. y Reid N. (2003). Enhancing undergraduate chemistry laboratories, pre- laboratory and post-laboratory exercises, examples and advice. Education Department, Royal Society of Chemistry, Burlington House, Piccadilly, London.
dc.relation.referencesCarr, A. C., & Frei, B. (1999). Toward a new recommended dietary allowance for vitamin C. The American Journal of Clinical Nutrition.
dc.relation.referencesCasson, L., & Bess, C. (2005). Conversion to On-Site Sodium Hypochlorite Generation: Water and Wastewater Applications. Boca Raton, FL: CRC Press.
dc.relation.referencesCAST (2018). Universal Design for Learning Guidelines. URL: http://udlguidelines.cast.org
dc.relation.referencesChang, R. (2007). Química. Editorial Mc Graw Hill, Novena edición.
dc.relation.referencesConnors, K. A. (1987). Binding Constants: The Measurement of Molecular Complex Stability. Wiley.
dc.relation.referencesColl, C. (1990). Significado y sentido en el aprendizaje escolar: Reflexiones en torno al concepto de aprendizaje significativo. Barcelona: Editorial Paidós Educador.
dc.relation.referencesColl, C. (2007). El constructivismo en el aula. Madrid: Graó.
dc.relation.referencesColl, C. (2014). El sentido del aprendizaje hoy: Un reto para la innovación educativa. Aula de Innovación Educativa, 232, 12-17.
dc.relation.referencesColombia. (1994). Ley general de la educación: Ley 30 de 1992: diciembre 28 y Ley 115 de 1994: febrero 8. Ministerio de Educación Nacional.
dc.relation.referencesCSU, U. N. (2007). Acuerdo 033. "Por el cual se establecen los lineamientos básicos para el proceso de formación de los estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia a través de sus programas curriculares"
dc.relation.referencesCSU, U. N. (2015). Acuerdo 209. "Por el cual se adopta el Proyecto Educativo Institucional -PEI- de la Universidad Nacional de Colombia".
dc.relation.referencesDe Colombia, C. P. (1991). Constitución política de Colombia. Bogotá, Colombia: Leyer.
dc.relation.referencesDelgado Guerra J. (2021). Enseñanza de la hidroclimatología: una práctica docente basada en secuencias didácticas [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/79807
dc.relation.referencesDel Valle Montoya, W. (2012). Enseñanza de la estequiometria con un enfoque sistémico: estudio de casos [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/11024
dc.relation.referencesDíaz Barriga, A. (2005). El profesor de educación superior frente a las demandas de los nuevos debates educativos. Perfiles Educativos, 27(108), 9-30.
dc.relation.referencesDíaz Barriga, Á. (2013). Guía para la elaboración de una secuencia didáctica. UNAM, México, consultada el 20/03/2025, 1-15
dc.relation.referencesDíaz Barriga, F. (2002). Estrategias docentes para un aprendizaje significativo: Una interpretación constructivista (2da ed.). McGraw-Hill.
dc.relation.referencesElliott, M. J., Stewart, K. K., & Lagowski, J. J. (2008). The Role of the Laboratory in Chemistry Instruction. Journal of Chemical Education, 85(1), 145. doi:10.1021/ed085p145
dc.relation.referencesEspinar, A., Estrella, M. & Vigueras, J. A. (2020). El aprendizaje experiencial y su impacto en la educación actual. Revista Cubana de Educación Superior, 39(3). Recuperado en 10 de abril de 2025, de http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0257-43142020000300012&lng=es&tlng=es
dc.relation.referencesGilbert J. K., De Jong O., Justi R., Treagust D. and van Driel J. (ed.), (2002), Chemical education: towards research-based practice, Dordrecht: Kluwer.
dc.relation.referencesGreenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2ª ed.). Butterworth-Heinemann.
dc.relation.referencesGuzman B. E., DeMeio R.H y Klemperer F. (1936). Studies on biological oxidations: V. copper and hemochromogens as catalysts for the oxidation of ascorbic acid. The mechanism of the oxidation. Journal of Biological Chemistry. Vol 112(2), 625-640. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)74946-6.
dc.relation.referencesHaist, G. (1979). Modern Photographic Processing. Nueva York, NY: John Wiley & Sons.
dc.relation.referencesHarmon, M. (1993). The role of strategies and knowledge in problem solving: a review of the literature. Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching, Anaheim, CA. ERIC Document Reproduction Service No. ED 366640.
dc.relation.referencesHarris, D. C. (2007). Quantitative chemical analysis (7th ed.). W. H. Freeman.
dc.relation.referencesHayes, S. E. (1995). The Stoichiometry of the Neutralization of Citric Acid: An Introductory Laboratory. Journal of Chemical Education, 72(11), 1029. doi:10.1021/ed072p1029
dc.relation.referencesHenao Valencia A. I. (2019). Estrategia para el aprendizaje significativo de la estequiometría química [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/76251
dc.relation.referencesHesse J. J. y Anderson C. W. (1992). Students’ conceptions of chemical change. J. Res. Sci. Teach., 29(3), 277–299.
dc.relation.referencesHidalgo, N. y Murillo, F. (2017). Las concepciones sobre el proceso de evaluación del aprendizaje de los estudiantes. REICE. Revista Iberoamericana sobre Calidad, Eficacia y Cambio en Educación, 15(1), 107-128. https://doi.org/10.15366/reice2017.15.1.007
dc.relation.referencesHofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education, 88(1), 28-54. https://doi.org/10.1002/sce.10106
dc.relation.referencesHofstein, A., & Hugerat, M. (2021). The Role of the Laboratory in Chemistry Teaching and Learning. En A. Hofstein & M. Hugerat (Eds.), Teaching and Learning in the School Chemistry Laboratory (pp. 1–). The Royal Society of Chemistry. https://doi.org/10.1039/9781839164712-00001
dc.relation.referencesHousecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2012). Inorganic Chemistry (4ª ed.). Pearson.
dc.relation.referencesHousecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2018). Inorganic Chemistry (5ª ed.). Pearson.
dc.relation.referencesIbrahim, D. (2009). Using the excel spreadsheet in teaching science subjects. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 1(1), 309–312. doi:10.1016/j.sbspro.2009.01.058
dc.relation.referencesIngham, K. C. (1975). On the application of Job’s method of continuous variation to the stoichiometry of protein-ligand complexes. Analytical Biochemistry, 68(2), 660–663. doi:10.1016/0003-2697(75)90666-1
dc.relation.referencesJohnstone A.H. y Letton K.M. (1990). Investigation undergraduate laboratory work. Education in Chemistry, 27, 9-11
dc.relation.referencesJohnstone, A. H. (1991). Why is chemistry difficult to learn? Journal of Chemical Education, 68(9), 701.
dc.relation.referencesJob, P. (1928). Formation and Stability of Inorganic Complexes in Solution. Annales de Chimie (France), 9, 113-203.
dc.relation.referencesKaya S. y von Szentpaly L. (2023). Introduction to Chemical Reactivity. Book: Chemical Reactivity. Pág. xix-xxi, ISBN 9780323902571. DOI: 10.1016/B978-0-32-390257-1.00006-1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323902571000061
dc.relation.referencesKind V., (2004). Beyond appearances: students’ misconceptions about basic chemical ideas (2nd ed). London: Royal Society of Chemistry.
dc.relation.referencesKlein, D. (2016). Organic Chemistry (3ª ed.). Wiley. ISBN: 978-1119338352.
dc.relation.referencesKolb, D., Rubin, I., McIntyre, J., James, M., & Brignardello, L. (1974). Psicología de las Organizaciones: Experiencias. Mexico: Prentice Hall Hispanoamericana.
dc.relation.referencesMarcelo, C., Yot, C., Murillo, P. y Mayor, C. (2016). Actividades de aprendizaje con tecnologías en la universidad. ¿Qué uso hacen los profesores? Profesorado. Revista de Currículum y Formación de Profesorado, 20(3), 283-312.
dc.relation.referencesMartínez B. A., y Pulgarín M. D. (2021). La enseñanza de las reacciones químicas y la estequiometria mediadas por tic y la experimentación. IX Congreso internacional sobre formación de profesores de ciencias. https://revistas.upn.edu.co/index.php/TED/article/view/14985
dc.relation.referencesMartínez-Argüello, Luz D., Hinojo-Lucena, Francisco J., & Díaz, Inmaculada Aznar. (2018). Application of Information and Communication Technologies (ITC) in Teaching-Learning Processes by Chemistry Teachers. Información tecnológica, 29(2), 41-52. https://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642018000200041
dc.relation.referencesMedios Digitales U.N. Sede Medellín (2016). Informe de Gestión de la Sede 2016. URL: https://medellin.unal.edu.co/la-sede/informe-de-gestion-de-la-sede/469-informes-de-gestion-en-la-sede.html
dc.relation.referencesMeester, M.A.M y Maskill, R., (1995). First year chemistry practicals at university in England and Wales: organizational and teaching aspects. International Journal of Science Education, 17, 705-719.
dc.relation.referencesMEN, (28 de julio de 1993). Por el cual se reestructura el régimen orgánico especial de la Universidad Nacional de Colombia. Decreto 1210. Bogotá, Colombia.
dc.relation.referencesMEN, (23 de diciembre 2014). Por la cual se desarrolla parcialmente el artículo 67 y los numerales 21, 22 y 26 del artículo 189 de la constitución política, se regula la inspección y vigilancia de la educación superior, se modifica parcialmente la ley 30 de 1992 y se dictan otras disposiciones. Ley 1740. Bogotá, Colombia.
dc.relation.referencesMolina, M., F., José G. Carriazo, J., G. y Farías, D., M. (2011). Actitudes hacia la química de estudiantes de diferentes carreras universitarias en Colombia. Revista Quim. Nova, Vol. 34, No. 9, 1672-1677. https://www.scielo.br/j/qn/a/JjDPXQxCjx3jDjMwMzPMdYf/
dc.relation.referencesMoreira, M. A. (1993). A Teoría da Aprendizagem Significativa de David Ausubel. Fascículos de CIEF Universidad de Río Grande do Sul Sao Paulo.
dc.relation.referencesMoreira, M. A. (2005). Aprendizagem Significativa Crítica. Editora da Universidade.
dc.relation.referencesMoreira, M. A. (2012). ¿Al final, qué es el aprendizaje significativo? Qurriculum, 29-56.
dc.relation.referencesNamoos, B. M. (2018). Water Disinfection by Sodium Hypochlorite Solution. Saarbrücken, Alemania: LAP Lambert Academic Publishing.
dc.relation.referencesNiaz, M. (1995). Relationship between student performance on conceptual and computational problems of chemical equilibrium. International Journal of Science Education, 17, 343 - 355.
dc.relation.referencesNoah Chemicals. (s.f.). Sodium thiosulfate. Noah Chemicals. Consultado el 20/03/2025. URL: https://www.noahchemicals.com/blog/sodium-thiosulfate/
dc.relation.referencesLinster, C. L., & Van Schaftingen, E. (2007). Vitamin C: Biosynthesis, recycling and degradation in mammals. The FEBS Journal, 274(1), 1–22. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2006.05631.x
dc.relation.referencesOlasz M., Peintler G. y Schuszter G. (2024). Determination of Reaction Stoichiometry by Applying Job’s Method and Digital Image Processing for Precipitation Reactions. Journal of Chemical Education 2024, 101, 1280−1285. DOI: 10.1021/acs.jchemed.3c01306
dc.relation.referencesPiñeros, Y., y Parga, D. (2014). Caracterización de los contenidos curriculares contextualizados para la enseñanza de la química. Revista Tecné, Episteme y Didaxis: TED. https://revistas.upn.edu.co/index.php/TED/article/view/3384
dc.relation.referencesPullar, J. M., Carr, A. C. y Vissers, M. C. (2017). The Roles of Vitamin C in Skin Health. Nutrients. doi: 10.3390/nu9080866
dc.relation.referencesReid, N., & Shah, I. (2007). The role of laboratory work in university chemistry. Chem. Educ. Res. Pract., 8(2), 172–185. doi:10.1039/b5rp90026c
dc.relation.referencesReilly, J. M. (1980). The Albumen & Salted Paper Book: The History and Practice of Photographic Printing, 1840-1895. Rochester, NY: Light Impressions Corporation.
dc.relation.referencesRenny, J. S., Tomasevich, L. L., Tallmadge, E. H., & Collum, D. B. (2013). Method of Continuous Variations: Applications of Job Plots to the Study of Molecular Associations in Organometallic Chemistry. Angewandte Chemie International Edition, 52(46), 11998–12013. doi:10.1002/anie.201304157
dc.relation.referencesReusch W. (2013). Chemical Reactivity. Michigan State University virtual classroom https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/react1.htm.
dc.relation.referencesReusch W. (2013). Chemical Reactivity. Michigan State University virtual classroom https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/react1.htm.
dc.relation.referencesRodríguez C. R. (2018). Los modelos de aprendizaje de Kolb, Honey y Mumford: implicaciones para la educación en ciencias. Sophia, 14(1), 73. doi:10.18634/sophiaj.14v.1i.698
dc.relation.referencesSánchez Medina I. A. (2020). Aprendizaje basado en problemas (ABP) como estrategia para el aprendizaje de la estequiometría [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/78572
dc.relation.referencesSandin, S., Karlsson, R. K. B., & Cornell, A. (2015). Catalyzed and Uncatalyzed Decomposition of Hypochlorite in Dilute Solutions. Industrial & Engineering Chemistry Research, 54(15), 3767–3774.
dc.relation.referencesSandoval, M. J., Mandolesi, M. E. y Omar Cura R. (2013). Estrategias didácticas para la enseñanza de la química en la educación superior. Educación y Educadores Vol. 16, No. 1, pp. 126-138. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=83428614007
dc.relation.referencesSalcedo Torres L. E. (2008). Tecnologías de la información y la comunicación en educación en Química. Universidad Pedagógica Nacional, Fondo Editorial Luis Eduardo Vásquez Salamanca, Bogotá, Colombia https://repositorio.minciencias.gov.co/entities/publication/51b6db10-ce2d-4061-95a1-423fc04b8e9d
dc.relation.referencesSolomons, T. W. G., & Fryhle, C. B. (2020). Organic Chemistry (12ª ed.). Wiley.
dc.relation.referencesSuárez, A. G., Calviño, N. G., Drogo, C. F., Bottai, H. M. y Reinoso, R. A. (2019). Estudio de la percepción de estudiantes de nivel secundario sobre la química y su implicancia social. Educación Química. Vol 30(3), 53-63. DOI:10.22201/fq.18708404e.2019.3.68209
dc.relation.referencesTabares Ospina, P. A. (2018). Diseño e implementación de un proyecto de aula que contribuya al aprendizaje de la estequiometría a partir del aprendizaje basado en problemas y la experimentación [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/76405
dc.relation.referencesTalanquer V., (2006). Common sense chemistry: a model for understandingstudents’ alternative conceptions, J. Chem. Educ., 83(5), 811–816.
dc.relation.referencesTatsuoka, T., Kana Shigedomi, K., y Koga N. (2015). Using a Laboratory Inquiry with High School Students To Determine the Reaction Stoichiometry of Neutralization by a Thermochemical Approach. Journal of Chemical Education 2015 92 (9), 1526-1530. DOI: 10.1021/ed500947t
dc.relation.referencesTsaparlis G., (2003). Chemical phenomena versus chemical reactions: do students make the connection? Chemistry Education Research and Practice, 4, 31-43.
dc.relation.referencesUniversidad Nacional de Colombia Sede Medellín (2021). Manual de laboratorio de química general. Consultada el 30/03/2025. URL: https://goo.su/dI8HG
dc.relation.referencesUniversidad Nacional de Colombia Sede Medellín (s.f). Misión y Visión. URL: https://medellin.unal.edu.co/9-la-sede/4-misionyvision.html
dc.relation.referencesWhite, G. C. (2010). White's Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants (5ª ed.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons.
dc.relation.referencesZarzar, C. (2000). La didáctica grupal. Ciudad de México: Progreso.
dc.relation.referencesZumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2017). Chemistry (10ª ed.). Cengage Learning.
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial 4.0 Internacional
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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dc.subject.lembQuímica - Problemas, ejercicios, etc.
dc.subject.lembReactividad (química) - Estudio y enseñanza
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dc.titleArmonización entre la conceptualización y la experimentación de la estequiometría y la reactividad químicaspa
dc.title.translatedHarmonization between conceptualization and experimentation of stoichiometry and chemical reactivityeng
dc.typeTrabajo de grado - Maestría
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dcterms.audience.professionaldevelopmentPúblico general
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