Departamento de currículo y admin. Educativa




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CONTEXTO TEÓRICO
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CAPITULO II
DISEÑO INSTRUCCIONAL DEL SOFTWARE EDUCATIVO
1) Análisis de la Necesidad Instruccional

Actualmente, el proceso de enseñanza-aprendizaje de la química en nuestro país se ha visto limitado por una serie de problemas y carencias que impiden el normal desenvolvimiento del ejercicio de esta asignatura en las aulas de clase. Entre las dificultades que afronta el docente está la falta de recursos necesarios, tanto en el aula como en el laboratorio, para que el aprendizaje sea efectivo. Del mismo modo, la visión por parte del estudiante de que la química es muy difícil y la imposibilidad de tener material de ayuda a tiempo completo le agrega mayor dificultad al problema.
Una de las técnicas de enseñanza de la química que está teniendo auge hoy en día y que promete mucho en la formación del estudiante, es la difusión de la química por Internet a través de software educativo. Este tipo de enseñanza tiene la ventaja de permitir un alto grado de interactividad entre el estudiante y el software así como la posibilidad de que él mismo, a través de auto-evaluaciones, pueda avanzar a su propio ritmo. Desde el punto de vista del docente, le ofrece la ventaja de tener presencia activa sobre el estudiante fuera de las aulas de clase.
Además, una de las temáticas de la química que más se plantean los desarrolladores de software educativos en la red es la nomenclatura de compuestos orgánicos. La nomenclatura orgánica la conforman una serie de normas estandarizadas por la Unión Internacional de la Química Pura y Aplicada (I.U.P.A.C. por sus siglas en inglés), la cual se encarga de reglamentar la forma en que deben ser nombrados los compuestos orgánicos a nivel mundial. Debido a que Venezuela se ha caracterizado a través de casi todo el siglo XX y comienzo del presente por ser una país productor, procesador y exportador de petróleo, es necesario que nuestros estudiantes tenga una buena capacitación en todo lo referente a los compuestos orgánicos en especial a los derivados del petróleo. En tal sentido, una de las primeras cosas que debe aprender el estudiante al entrar en contacto con los compuestos orgánicos es la forma como se nombran estos, en especial los que se derivan del petróleo. De igual forma, el conocimiento por parte del estudiante del nombre de un compuesto le permitirá conocer su estructura a lo largo de cursos más avanzados.
Entre los compuestos más abundantes en el petróleo se encuentran los alcanos, alquenos y alquinos. Estos compuestos forman más del 90% de la composición del petróleo, así como también, se encuentran presentes en la vida diaria de cualquier estudiante. El combustible con que encienden las cocinas, algunos componentes de la gasolina, los aceites automotrices y muchas otros productos de la vida diaria pertenecen a la familia de los alcanos, alquenos y alquinos con los que el estudiante, sin saberlo, está en contacto en el diario vivir y utiliza para su provecho personal.
Todos estos elementos curriculares y de perfil de formación, exigen el diseño de un software que capacite al alumno en el uso de las normas de nomenclatura IUPAC en la identificación de alcanos, alquenos y alquinos y que a la vez siente las bases para el aprendizaje de las normas de nuevos tipos de compuestos orgánicos de uso diario.

En cuanto a la plataforma en donde se diseñará el programa educativo, se prevé desarrollarlo a partir de un software de autoría que permita la creación de proyectos animados con posibilidades interactivas.
Cabe destacar que este software está dirigido a estudiantes de bachillerato, en especial a los estudiantes de 5° año en donde el pensum curricular de química está signado por el estudio de los compuestos orgánicos. Sin embargo, debido a que la nomenclatura de compuestos orgánicos es un tema que también se estudia en las universidades, este software puede servir también como una introducción a la química orgánica universitaria.
2) Análisis Curricular

Dentro del diseño curricular del sistema educativo venezolano se contempla que, durante todo el quinto año de bachillerato, se estudie la química orgánica como contenido programático obligatorio. Actualmente, existen unos 90000 compuestos inorgánicos descubiertos o sintetizados. Sin embargo, se estima que la cantidad de compuestos orgánicos descubiertos o sintetizados artificialmente alcanzan el millón y se sabe que, con los avances en el campo de la química orgánica, la cantidad de compuestos orgánicos seguirá creciendo en forma acelerada. En tal sentido, se hace necesario que el estudiante aprenda una forma de nomenclatura estandarizada que le permita nombrar, catalogar e identificar los diversos compuestos orgánicos presentes, tanto en el aula de clase como en el laboratorio, así como también en la vida diaria.
Del mismo modo, el contenido programático de la química orgánica en 5° año abarca muchos aspectos básicos de interés académico, que pueden ir desde el estudio en niveles avanzados (aproximadamente en el segundo y tercer tercio del año escolar) de las características físico-químicas y la estereoquímica de las diversas moléculas orgánicas hasta las reacciones y mecanismos involucrados en la síntesis de sustancias orgánicas diversas. Por tal motivo, y debido a la gran diversidad de sustancias orgánicas a la cual se debe enfrentar el estudiante en el transcurso del estudio de la química orgánica a lo largo del año escolar, se hace palpable la necesidad que el alumno maneje las bases que le permitan aplicar correctamente normas IUPAC para la nomenclatura de sustancias orgánicas.

3) Análisis de la Audiencia

El software educativo estará destinado a alumnos y alumnas de quinto año de bachillerato del Colegio Nuestra Señora de Lourdes II. La población estudiantil de este nivel consta de tres secciones, cada una de ellas con aproximadamente 32 alumnos. La mayoría de los alumnos provienen de estratos sociales homogéneos cuyas familias gozan del conocimiento técnico y poder adquisitivo necesarios para tener acceso a los recursos tecnológicos requeridos para la ejecución del software educativo. Dentro de las facilidades tecnológicas que poseen, se puede mencionar el hecho de que casi todos disfrutan de un computador en sus hogares con acceso a Internet y en caso de no poseer estas facilidades disponen en su entorno comunitario de cybers para tal fin.
Asimismo, cabe destacar que estos alumnos reciben capacitación en el colegio en el uso del computador desde los niveles de primaria, a través de un plan de capacitación con programas educativos computacionales interactivos diseñados para el entrenamiento en el uso de un computador. Posteriormente, en los niveles superiores reciben capacitación en el uso de software ofimáticos tales como Word, Excel, Power Point y paquetes computacionales para el diseño de páginas web tales como Dreamweaver y Flash. En tal sentido, no se prevé que los estudiantes presenten problemas cognitivos a la hora de interactuar con el software educativo debido a la intensa formación en el área de la informática que se recibe en el colegio.
4) Análisis y Diseño de los Contenidos o Conocimientos

El contenido del software estará centrado en el aprendizaje de las normas de nomenclatura de hidrocarburos de cadena lineal o ramificada específicamente, la identificación y nomenclatura de alcanos, alquenos y alquinos. A fin de que el alumno pueda adquirir los conocimientos necesarios en el uso de la nomenclatura orgánica, el software se dividirá en niveles o momentos y cada uno de estos en tres secciones bien definidas. Una primera sección será destinada a la exposición de un tema específico, seguido de una segunda sección en donde el usuario practicará lo aprendido en la primera sección. En la tercera y última sección de cada momento, el usuario dispondrá de una autoevaluación con la finalidad de medir los conocimientos aprendidos.
Con respecto a los momentos o niveles, en el primer nivel se espera que el alumno adquiera la capacidad de identificar el tipo de compuestos de acuerdo a su grupo funcional y seleccionar la cadena carbonada principal dentro de la molécula orgánica. En un nivel intermedio, el alumno deberá aprender de memoria los prefijos griegos que denoten el número de carbonos en una cadena principal así como también, el nombre de los radicales o sustituyentes más comunes que conforman las ramificaciones de una molécula orgánica. Estos conocimientos del primer nivel no solo le serán útiles al estudiante para la nomenclatura de los alcanos, alquenos y alquinos sino que constituirán el conocimiento básico para la nomenclatura de otras familias orgánicas. Posteriormente, el último nivel implica nombrar la molécula orgánica de acuerdo a unas reglas de sintaxis contempladas en las normas IUPAC.
5) Análisis de la Tecnología

En cuanto a la plataforma computacional más apropiada en la cual se planea diseñar el software educativo, se prevé utilizar para la elaboración del mismo un software de autoría disponible en el mercado, como por ejemplo el Adobe Flash (en sus últimas versiones) bajo sistema operativo Windows. Este programa de autor posee la ventaja de que el diseñador puede crear su propio software educativo tanto en la versión diseño (archivo modificable) como en la versión ejecutable.
El estudiante o usuario en general tendrá la posibilidad de usar el software educativo en su versión ejecutable en cualquier computadora bajo ambiente Windows, con el único requisito de que esta, tenga instalado un pequeño programa gratuito llamado Adobe Flash Player para la ejecución del software.
Una de las ventajas del programa Adobe Flash, es que permite crear software educativo con alto grado de interactividad y animación así como también, la posibilidad de integrar recursos tales como: imágenes, sonidos y video. Por tal motivo, se espera que el software educativo contenga texto e imágenes alusivos al tema tratado además de sonidos que enriquezca la experiencia interactiva del usuario.
Para la creación de las imágenes y textos llamativos, es posible que se haga uso de otros programas de diseño gráfico tal como el Adobe Fireworks. De igual manera para el sonido es posible usar muchos programas editores de sonido tales como el Adobe Audition o el Cool Edit Pro 2.0.
En cuanto a la distribución del producto terminado, se espera que el software, en su versión ejecutable, pueda ser grabada en discos compactos (CD’s o DVD’s) o cualquier sistema de almacenamiento con suficiente capacidad.
Dentro de las limitaciones que podrían encontrarse al usar Adobe Flash o algunos de los otros programas mencionados, se puede mencionar la poca o casi nula experiencia en el manejo del programa de diseño y la poca información en cuanto a tutoriales y manuales del cual se dispone.

6) Análisis del Tiempo

Primeramente, es necesario recalcar que el software a diseñar tiene como finalidad introducir al alumno en el uso de las normas IUPAC en la nomenclatura de hidrocarburos lineales y ramificados. En tal sentido, el tiempo necesario que el alumno deberá invertir en el aprendizaje y aplicación de las normas IUPAC en la Nomenclatura de hidrocarburos lineales o ramificados, dependerá del grado de motivación e interés individual que presente el estudiante así como también, el nivel de interacción y compenetración que el mismo logre alcanzar con el software educativo. Sin embargo, se estima que el alumno invertirá aproximadamente un promedio de una semana para que se logren los objetivos propuestos en el software.
7) Objetivos Instruccionales
7.1) Objetivo General

Aplicar las normas IUPAC en la nomenclatura de alcanos, alquenos y alquinos de cadena lineal o ramificada.
7.2) Objetivo Específico

  1. Identificar alcanos, alquenos y alquinos dependiendo del grupo funcional característico.




  1. Analizar los componentes estructurales de un hidrocarburo de cadena lineal o ramificada.




  1. Nombrar hidrocarburos de cadena lineal o ramificada teniendo en cuenta las normas de nomenclatura IUPAC.


8) Estrategias Metodológicas

El software a desarrollar, a grandes rasgos, constará de un primer momento de aprendizaje en donde se expondrá una introducción a la familia de los alcanos, alquenos y alquinos a fin de que el estudiante logre diferenciar las tres familias dependiendo del grupo funcional (tipo de enlace químico) que presenten.
Para esta sección expositiva se presentarán imágenes de hidrocarburos en donde se establezca la relación entre la familia a la cual pertenece la molécula y el tipo de enlace que posee. De igual modo, se describirá la manera correcta de seleccionar la cadena principal (la más larga) dentro de la molécula. En la sección de práctica para este momento, se expondrán una serie de hidrocarburos a fin de que el alumno pueda identificar la familia química a la cual pertenece la molécula de acuerdo al tipo de enlace químico. Asimismo, se presentarán moléculas orgánicas en donde el alumno pueda ejercitar la selección de la cadena principal. Posteriormente, se presentará una sección de autoevaluación que consistirá en proponerle al alumno que seleccione el tipo de familia al cual pertenece un hidrocarburo (obedeciendo al tipo de enlace) y la cadena principal del mismo. Dependiendo de la respuesta del alumno el software emitirá un sonido amigable, en caso de que la respuesta sea correcta acompañado de una carita feliz; o un sonido desagradable acompañado de una cara triste en caso de que respuesta haya sido incorrecta.
Posteriormente, debido a que la aplicación de las normas de nomenclatura involucra una serie rigurosa de pasos a seguir, se presentarán en los pasos iniciales los prefijos griegos utilizados para designar la longitud de la cadena carbonada principal así como también, los nombres de algunas ramificaciones características. Cabe destacar que el conocimiento tanto de los prefijos griegos como el nombre de las ramificaciones características es un prerrequisito para nombrar cualquier compuesto orgánico, estas deberán ser aprendidas de memoria por el estudiante. A fin de que el alumno pueda aprender de memoria estoy prefijos y sustituyentes, el software educativo constará de una sección de ejercicios de carácter formativo en la cual se busque relacionar en forma de pareo, longitudes de cadenas carbonadas con su prefijo griego respectivo, así como también, el nombre de algunas ramificaciones con sus formas características. Posteriormente, se dedicará una sección de evaluación con ejercicios parecidos a los realizados en la sección de práctica con la finalidad de que el alumno constate si ha aprendido de memoria tanto los prefijos griegos, como el nombre de los sustituyentes. Tanto las respuestas correctas como las incorrectas se acompañarán con sonidos o imágenes que indiquen aprobación o reprobación respectivamente. Se espera que para que el alumno pueda avanzar al tercer y último momento, este deba aprobar el segundo momento con un 80% de las respuestas correctas.
Seguidamente, en un tercer momento, se expondrán las normas IUPAC de nomenclatura orgánica a través de una serie de ejemplos que indiquen la forma correcta e incorrecta de nombrar los compuestos orgánicos. Para tal fin, se presentarán una serie de hidrocarburos tanto lineales como ramificados y se presentará la forma sistemática de nombrarlos según las normas. En la sección de práctica, el alumno podrá ejercitar la nomenclatura orgánica a partir de una serie de ejercicios propuestos en los que se espera el nombre correcto de los mismos. Por último, el software tendrá una sección de autoevaluación, en donde el estudiante podrá medir sus avances en el tema tratado y autoevaluarse de acuerdo al resultado obtenido. La sección de auto evaluación consistirá en presentarle al estudiante una serie de compuestos pertenecientes a las familias de los alcanos, alquenos o alquinos, cada una con nombres tentativos a fin de que el estudiante escoja el nombre correcto. Nuevamente, dependiendo de la respuesta seleccionada por el alumno, el software emitirá un sonido y una carita en señal de aprobación o reprobación dependiendo de la selección hecha.
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