apqua

________________________________________________________________________Innovación docente en Física y Química

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La experiencia

APQUA (Aprendizaje de los Productos Químicos, sus Usos y Aplicaciones) es un conjunto de recursos didácticos para el desarrollo del pensamiento y el aprendizaje de las ciencias. Está dirigido a toda la población y ha sido desarrollado por el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Rovira i Virgili de Tarragona en colaboración con el programa SEPUP (Science Education for Public Understanding Program) del Lawrence Hall of Science de la Universidad de California en Berkeley.

El programa surge de la necesidad de revitalizar la enseñanza de la ciencia y la

tecnología enfocándola hacia los graves problemas de nuestra sociedad, y pretende motivar y capacitar a los alumnos para que se conviertan en ciudadanos críticos y responsables en una sociedad libre y democrática. Así pues, los objetivos principales del programa son:

• Desarrollar una mayor conciencia y comprensión sobre la ciencia, y su relación con

nuestras vidas. • Conseguir que las personas aprendan a obtener información sobre todo lo que les

preocupa en relación con la ciencia. • Suministrar a las personas los conocimientos y las herramientas necesarias para que

puedan tomar sus propias decisiones y participar de una manera más responsable como miembros de una sociedad libre y democrática.

• Promover la utilización de principios y procesos científicos y de la evidencia a la hora de tomar decisiones.

Para conseguir estos objetivos, APQUA desarrolla diversas líneas de actuación: un

programa escolar dirigido a alumnos de 4º a 6º nivel de Educación Primaria (10 a 12 años) y de Educación Secundaria (12 a 18 años), un Science Shop (programa público dirigido a la población adulta) y un programa de visitas educativas a industrias dirigido a escolares y adultos.

Desde el año 1989 hasta el 2006, más de 181.434 alumnos de 1.176 centros de

enseñanza primaria y secundaria, y más de 7.600 adultos han utilizado los módulos de APQUA.

La innovación; el enfoque del programa escolar El programa escolar plantea el aprendizaje de las ciencias a partir del estudio y del

debate de temas de actualidad. Se enfoca pues en las relaciones ciencia-tecnología-sociedad que tanto enfatiza el texto de la legislación educativa.

Los materiales instructivos de APQUA se organizan de forma modular y se diseñan

con la colaboración de centros de Educación Primaria y Secundaria y grupos comunitarios. Están sujetos a supervisión académica universitaria a fin de mantener el rigor científico.

Los módulos están formados por diversas actividades de trabajo, en las que se

plantean preguntas abiertas y situaciones simuladas. Con ellas se trabajan las competencias,


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los contenidos científicos y las habilidades de resolución de problemas para que los alumnos puedan tomar decisiones individuales sobre temas científicos y ambientales. No se pretende que el estudiante se convierta en un activista por una causa determinada, sino que desarrolle su capacidad de comprensión y criterio sobre temas científicos y reflexione sobre las limitaciones de la ciencia. Los módulos no son un conjunto de prácticas de laboratorio, sino una forma de enseñar a plantear y resolver problemas que interesan a la sociedad actual.

El aprendizaje de las ciencias en el aula , por tanto, no se reduce a leer un libro sino

que se pretende realizar actividades, preguntas, e involucrarse en debates. La separación artificial entre las diferentes disciplinas se diluye a medida que el profesor y el alumno se dan cuenta de que los temas de ciencia y tecnología son cuestiones sobre las cuales las personas toman decisiones como miembros de una sociedad. La ciencia provee la evidencia .

Los materiales de APQUA se ajustan a las competencias, objetivos y contenidos que

establece la LOE, y su estructura modular permite su integración en las programaciones de ESO, bachillerato, y primaria.

Los módulos están formados por una guía del profesor, una guía del alumno y en la

mayoría de los casos un material específico como cuentagotas, agitadores, embudos de plástico, etc. Está diseñado para ser utilizado en el aula, con la máxima seguridad a fin de poder experimentar con él las técnicas básicas de laboratorio.

Su comodidad y sencillez facilitan la experimentación, de manera que en muy poco

tiempo se pueden realizar más experiencias que con el material clásico de vidrio de los laboratorios tradicionales. La minimización de las cantidades de reactivos necesarios y residuos que se generan y el bajo coste han sido otros factores de importancia en el diseño de las actividades

La innovación; la organización del programa APQUA es el resultado de una colaboración Universidad-empresa-Administración-

centros educativos que difiere de la llevada a cabo en otros países europeos por su manera de asignar responsabilidades a las distintas entidades:

• La Universidad es la única responsable del programa en cuanto al diseño de los

objetivos generales del mismo y los contenidos de los módulos. • Las empresas y las administraciones colaboran en el desarrollo y aplicación del

proyecto en los centros educativos y asesoran en el diseño de los módulos, aunque sin verter sus opiniones en el proyecto.

• Los centros educativos colaboran en el diseño y evaluación de los módulos en el aula.

La colaboración de entidades tan dispares es imprescindible para que el programa

pueda reflejar los problemas reales que afronta nuestra sociedad, lográndose una mayor interacción y conocimiento entre los diferentes estamentos.


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Asimismo participan representantes de asociaciones de vecinos y entidades socio-culturales.

Ejemplo de módulo: tratamiento de residuos especiales Esta secuencia didáctica está pensada para el segundo ciclo de la ESO, y pretende

relacionar los contenidos de ciencias experimentales con temas medioambientales, tecnológicos y sociales. Las actividades del módulo están diseñadas para que los alumnos recojan y analicen información sobre hechos científicos y aprendan a utilizarla para tomar decisiones sobre problemas sociales actuales, realizando así un aprendizaje significativo. Permiten a los alumnos relacionar los nuevos conocimientos que se proponen con los que ya tienen internalizados, asimilándolos eficazmente.

El planteamiento de preguntas abiertas y situaciones simuladas sobre temas actuales

motiva a los alumnos a conocer y experimentar qué es realmente la ciencia y a comprender su potencial y sus limitaciones, al tiempo que les ayuda a integrar diversas disciplinas.

En este módulo se asigna a los alumnos el papel de ingenieros/as de una consultoría

medioambiental, teniendo que buscar un método para tratar una disolución de cloruro de cobre (II) que una pequeña empresa, que cierra por motivos económicos, utilizaba para recubrir con cobre diversas piezas. Los alumnos evalúan distintos métodos de tratamiento de la disolución residual: la dilución, la recuperación mediante la sustitución del metal, la precipitación y la inertización. Comparan los distintos métodos en cuanto a efectividad, coste e impacto ambiental y la clase decide cuál de ellos es el más adecuado para tratar el residuo tóxico. Su duración es de hasta 14 períodos de clase. Los alumnos:

• Utilizan la disolución de cloruro de cobre (II) para recubrir un clip de niquel y se

les plantea el problema del tratamiento de la disolución usada, que contiene un metal tóxico. • Determinan el volumen de agua que necesitan para diluir una cantidad dada de la

disolución residual de cloruro de cobre (II), teniendo en cuenta la normativa sobre aguas de una hipotética localidad. Realizan un test para determinar la presencia de iones de cobre en disolución.

• Investigan el uso del aluminio como método para recuperar el cobre. Se produce una reacción de sustitución.

• Investigan si otros metales pueden recuperar el cobre tal como lo ha hecho el aluminio, y determinan cuál es el más efectivo. Además tienen en cuenta el costo y la toxicidad de los mismos para decidir cuál es el más adecuado.

• Observan y separan el precipitado sólido que se produce al mezclar la disolución residual de cloruro de cobre (II) con otras. Determinan cuál de las reacciones de precipitación es más efectiva para eliminar los iones de cobre. Posteriormente, simulan los efectos de la lluvia ácida sobre los precipitados depositados en un vertedero imaginario.

• Realizan la inertización de los iones de cobre de la disolución residual con cemento Portland y silicato de sodio. Investigan el grado de lixiviación de los iones de cobre provocado por una lluvia ácida imaginaria.

• Comparan las ventajas e inconvenientes de cada método estudiado en relación con el destino final del residuo, la facilidad de realización del proceso, el costo y las cuestiones generales relacionadas con el medio.


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La innovación; la opinión del profesorado Parte de los esfuerzos de APQUA se dedican a evaluar qué opinan los profesores y

cómo alcanzan los alumnos los objetivos informativos y formativos propuestos. Los resultados obtenidos en las encuestas realizadas indican un cumplimiento significativo de los mismos, así como una opinión general favorable de los profesores hacia el programa:

• aumenta significativamente el conocimiento y la percepción de los alumnos sobre

la ciencia, así como el rendimiento general de los alumnos con problemas de aprendizaje, • motiva satisfactoriamente a los alumnos por la forma de tratar los contenidos, • facilita las discusiones sobre la ciencia, el medio, la salud, temas socia les y la

metodología experimental, y ayuda a practicar las técnicas de resolución de problemas y toma de decisiones,

• mejora la capacidad del profesor de explicar y dirigir debates en clase, • aumenta la utilización de recursos exteriores en la escuela y de simulaciones en la

enseñanza, e incentiva la participación de los docentes en el diseño de evaluaciones, • ayuda a mantener y mejorar la formación científica de los profesores, y • fomenta la colaboración con otros profesores de ciencias o de otras áreas y centros

próximos y con profesores universitarios.

Conclusiones y valoraciones Al margen de las conclusiones oficiales, el programa APQUA pone de manifiesto que

se puede abordar la enseñanza de las ciencias (y más concretamente de la química) desde un punto de vista menos academicista y más centrado en la aplicación social del método científico, aportando una finalidad al proceso de aprendizaje.

Esta forma de trabajo se aproxima mucho más al desarrollo de las competencias que

figura en la legislación y que en la realidad se deja en un plano muy secundario por detrás de la impartición tradicional de conocimientos. Asimismo, los alumnos desarrollan una mayor motivación y se involucran más en las tareas, aprendiendo “sin darse cuenta”, y se sienten útiles al abordar desde un punto de vista científico problemas sociales de los que son conscientes, como la contaminación de las aguas o el tratamiento de residuos. Por todo ello se puede concluir que se han cumplido los objetivos planteados.

Hay que tener en cuenta que la realización de experiencias concretas y el proceso de

toma de decisiones favorecen la transición del pensamiento concreto al abstracto, lo cual es importante para el desarrollo intelectual de los alumnos de estas edades.

Además, la proyección de esta forma de trabajo a varios niveles académicos,

incluyendo la educación primaria, favorece la adaptación del alumnado, evitando las experiencias puntuales que corren el riesgo de ser vistas como una simple nota de color en el sistema educativo tradicional y no como un cambio de mentalidad docente.

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