Experiencia: Inspira a los estudiantes de química a través de la investigación del mundo real
La Universidad de Carolina del Norte en Estados Unidos sirve a un cuerpo estudiantil diverso que viene a la universidad con una amplia variedad de antecedentes, experiencias y motivaciones. Muchos de los estudiantes de la escuela son los primeros en sus familias en ir a la universidad. Cuando la legislatura de Carolina del Norte votó para ayudar a los estudiantes en comunidades marginadas al disminuir los costos de matrícula, la inscripción de la universidad aumentó significativamente. El profesor de química Roland Stout, Ph.D., sabía que tenía que involucrar a todos los estudiantes en su clase de química de primer año para prepararlos para realizar experimentos de química más difíciles más adelante en el año.
Haciendo que la química sea divertida!
Durante muchos años, Stout usó el libro de laboratorio Vernier Investigating Chemistry through Inquiry para enseñar química general. Para involucrar aún más a los estudiantes en la química, modificó el experimento “Una investigación de compresas frías que contienen urea” para traer un escenario del mundo real a esta lección.
Stout comenzó esta lección planteando un problema hipotético, pero realista, para que lo resuelvan sus alumnos. En la lección, sus alumnos fueron desarrolladores de productos en una empresa deportiva y se les asignó la tarea de desarrollar una nueva línea de compresas frías deportivas. Proporcionó precios para los diferentes productos químicos que los estudiantes podían elegir, como urea, varios nitratos, cloruro de sodio y cloruro de potasio, y hojas de datos de seguridad para comprender los riesgos de usar ciertos productos químicos para crear sus paquetes fríos. Después de que los estudiantes determinaron qué productos químicos querían usar, probaron sus reacciones y recopilaron datos en tiempo real utilizando la sonda de temperatura de acero inoxidable Vernier y el LabQuest 2 que se conectaban con una computadora que ejecutaba el software Logger Pro. Los estudiantes superpusieron todos los datos para crear un indicador visual de la reacción química. Esto hizo que las diferencias entre sus materiales se destacaran. “Esta es una forma realmente poderosa de ver los datos”, dijo Stout.
Después de que los estudiantes determinaron qué materiales iban a elegir, crearon una presentación para presentar su elección al presidente de la compañía, o en este caso al resto de la clase. “Al hacer que los estudiantes defiendan su elección, descubrieron que los peligros y los costos son un componente clave del desarrollo del producto”, explicó Stout. Por ejemplo, mientras que los nitratos produjeron una reacción química que resultó en la disminución más dramática de la temperatura, existen algunos riesgos relacionados con su uso. “Si bien la urea es la más segura y barata, no produce la misma disminución de temperatura”.
Trabajando por el éxito
Según Stout, los estudiantes participaron en la tarea y se entusiasmaron con su investigación. Hubo más discusión en el laboratorio que en años anteriores, y los informes del laboratorio demostraron un mayor nivel de comprensión de los estudiantes al poner el laboratorio en perspectiva frente a reiterar lo que habían hecho. Cuando se les da la oportunidad de aplicar los principios de la química a escenarios prácticos fuera del laboratorio, los estudiantes obtienen una comprensión más profunda de lo que han aprendido. Stout ha usado un formato similar en otros laboratorios, y su clase es tan popular ahora que los estudiantes la hablan y la buscan.
Al adoptar este enfoque del mundo real, los estudiantes aprenden más y retienen la información por más tiempo.
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