Quimica 2005 icfes

INSTITUTO COLOMBIANO PARA EL FOMENTODE LA EDUCACIÓN SUPERIOR

ICFES

SUBDIRECCIÓN ACADÉMICAGRUPO DE EVALUACIÓN DE

LA EDUCACIÓN BÁSICA Y MEDIA

CONVENIO ICFES - UNIVERSIDAD NACIONALCOLEGIATURA DE QUÍMICA

ANÁLISIS DE RESULTADOS 2005

Elaborado por colegiatura de Química:Carlos Ostos

(Universidad Nacional de Colombia)Fidel Cárdenas

(Universidad Pedagógica Nacional)Yanneth Castelblanco

(ICFES)

ANÁLISIS DE RESULTADOS 2005Química

Grupo de Evaluación de la Educación Superior - ICFESClaudia Lucia Sáenz Blanco

Grupo de Evaluación de la Educación Básica y Media - ICFESGrace Judith Vesga Bravo

©©©©©ISSN:

Diseño y diagramación:Secretaría General, Grupo de Procesos Editoriales - ICFES

Pre-prensa digital, impresión y terminados:Secretaría General, Grupo de Procesos Editoriales - ICFES

Carmen Inés Bernal de RodríguezAsesora Dirección General -ICFES

Impreso en Colombia en junio de 2006

INSTITUTO COLOMBIANO PARA EL FOMENTO DEINSTITUTO COLOMBIANO PARA EL FOMENTO DEINSTITUTO COLOMBIANO PARA EL FOMENTO DEINSTITUTO COLOMBIANO PARA EL FOMENTO DEINSTITUTO COLOMBIANO PARA EL FOMENTO DELA EDUCACIÓN SUPERIORLA EDUCACIÓN SUPERIORLA EDUCACIÓN SUPERIORLA EDUCACIÓN SUPERIORLA EDUCACIÓN SUPERIOR

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Secretario GeneralSecretario GeneralSecretario GeneralSecretario GeneralSecretario GeneralGENISBERTO LÓPEZ CONDE

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CECILIA MARÍA VÉLEZ WHITEMinistra de Educación NacionalMinistra de Educación NacionalMinistra de Educación NacionalMinistra de Educación NacionalMinistra de Educación Nacional

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ANÁLISIS DE RESULTADOS DELAS PRUEBAS DE ESTADO

1. Introducción

Para las pruebas de Examen de Estado, tanto en la aplicación demayo como la de octubre de 2005, se aplicó una prueba para quími-ca con un total de 24 preguntas. Esta prueba se aplicó en dos sesio-nes de doce preguntas cada una. Las preguntas de la primera se-sión fueron nuevas y algunas de las preguntas de la segunda sesiónfueron tomadas de aplicaciones anteriores, por ejemplo, en la prue-ba de octubre se incluyeron preguntas de la primera sesión de mayo.Para ambas aplicaciones y a diferencia de años anteriores, en Quí-mica solo se evaluó el núcleo común.

El análisis que se presenta a continuación, comienza por aspectosgenerales comparativos de las dos pruebas para después dar algu-nas especificaciones particulares sobre cada una de ellas. Final-mente, se analizan las preguntas más representativas desde el puntode vista de la disciplina y de su grado de dificultad, según los aná-lisis estadísticos extraídos de los resultados para todo el país.

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La Evaluación de Competencias en QuímicaLa Evaluación de Competencias en QuímicaLa Evaluación de Competencias en QuímicaLa Evaluación de Competencias en QuímicaLa Evaluación de Competencias en Química

En el contexto de la evaluación, las competencias se entiendencomo las acciones que un sujeto realiza cuando interactúasignificativamente en un contexto y que cumplen con las exigen-cias del mismo1. Para el contexto educativo y con la pretensión deevaluar competencias necesarias para convivir en la cultura actualy para el desarrollo científico y tecnológico del país, dentro de laestructura del Examen de Estado se definieron tres competenciaspara evaluar las disciplinas que conforman el área de ciencias na-turales.

Así, la evaluación en química pretende dar cuenta de las competen-cias de los estudiantes para interpretar situaciones, establecer con-diciones y para plantear hipótesis y regularidades tanto en situa-ciones cotidianas como novedosas.

I. Competencia para interpretar situaciones:I. Competencia para interpretar situaciones:I. Competencia para interpretar situaciones:I. Competencia para interpretar situaciones:I. Competencia para interpretar situaciones:

Engloba las acciones que tienen que ver con las maneras de com-prender gráficas, cuadrados o esquemas en relación con el estado,las interacciones y/o la dinámica de un evento, fenómeno descritodentro de una situación problema. Se destaca la interpretación degráficas, considerando que es una de las acciones más frecuentesque se realizan en ciencias naturales y que permiten poner en tér-minos mas sencillos asuntos complejos. Esta competencia involucraacciones como:• Deducir e inducir condiciones sobre variables a partir de una

gráfica, esquema, tabla, relación de equivalencia o texto.• Identificar el esquema ilustrativo correspondiente a determi-

nada situación.• Identificar la gráfica que relaciona adecuadamente dos varia-

bles que describen el estado, las interacciones o la dinámicade un evento.

II. Competencia para establecer condiciones:II. Competencia para establecer condiciones:II. Competencia para establecer condiciones:II. Competencia para establecer condiciones:II. Competencia para establecer condiciones:

Engloba todas las acciones de tipo interpretativo y argumentativopara describir el estado, las interacciones o la dinámica de un even-

1 Rocha y otros. Nuevo examen de estado para el ingreso a la educación superior.Propuesta general. Icfes. Bogotá, 1999

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to o situación y por tanto, tiene que ver con el condicionamientocualitativo y cuantitativo de las variables pertinentes para el análi-sis de una situación. Esta competencia incluye acciones como:• Identificar lo observable o las variables pertinentes que des-

criben una situación.• Plantear afirmaciones válidas y pertinentes que describen y

permiten el análisis de un sistema.• Establecer relaciones cualitativas y cuantitativas entre varia-

bles y condiciones que describen el comportamiento de un sis-tema.

III. Competencia para plantear hipótesis y regularidades:III. Competencia para plantear hipótesis y regularidades:III. Competencia para plantear hipótesis y regularidades:III. Competencia para plantear hipótesis y regularidades:III. Competencia para plantear hipótesis y regularidades:

Engloba las acciones orientadas a proponer y argumentar posiblesrelaciones para que un evento pueda ocurrir, así como las regulari-dades válidas para un conjunto de situaciones o eventos aparente-mente desligados. Involucra acciones como:• Plantear relaciones condicionales para que un evento pueda

ocurrir, o predecir lo que probablemente suceda, dadas lascondiciones sobre ciertas variables.

• Identificar los diseños experimentales pertinentes para con-trastar una hipótesis o determinar el valor de una magnitud.

• Elaborar conclusiones adecuadas para un conjunto de situa-ciones o eventos.

• Formular comportamientos permanentes para un conjuntode situaciones o eventos.

Para la evaluación se contemplan cuatro grandes componentes, através de los cuales, se pretende evidenciar el dominio de los con-ceptos y procedimientos básicos de la química comunes en el estu-dio de los materiales, independientemente de su naturaleza orgáni-ca o inorgánica. Estos componentes son: aspectos analíticos desustancias, aspectos fisicoquímicos de sustancias, aspectos analíti-cos de mezclas y aspectos fisicoquímicos de mezclas.

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COMPONENTE 1. ASPECTOS ANALÍTICOS DE SUSTANCIAS COMPONENTE 1. ASPECTOS ANALÍTICOS DE SUSTANCIAS COMPONENTE 1. ASPECTOS ANALÍTICOS DE SUSTANCIAS COMPONENTE 1. ASPECTOS ANALÍTICOS DE SUSTANCIAS COMPONENTE 1. ASPECTOS ANALÍTICOS DE SUSTANCIAS Este componente incluye aspectos relacionados con el análisiscualitativo y cuantitativo de las sustancias. Dentro del análisiscualitativo se evalúan situaciones que tienen que ver con la de-terminación de los componentes de una sustancia y de las carac-terísticas que permiten diferenciarla de otras. En lo relacionadocon el análisis cuantitativo, se evalúan situaciones en las que sedetermina la cantidad en la que se encuentran los componentesque conforman una sustancia. En el caso de las reacciones quí-micas, mediante análisis cuantitativo, se determina en qué can-tidades reaccionan las sustancias, en qué cantidades se obtienenlos productos, su grado de pureza y eficiencia de la reacción;mientras que a nivel cualitativo, se realizan ensayos de reconoci-miento de las nuevas sustancias a través de sus característicasfísicas y químicas.

COMPONENTE 2: ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE SUSTAN-COMPONENTE 2: ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE SUSTAN-COMPONENTE 2: ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE SUSTAN-COMPONENTE 2: ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE SUSTAN-COMPONENTE 2: ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE SUSTAN-CIASCIASCIASCIASCIASEn este componente se analiza la composición, estructura y ca-racterísticas de las sustancias desde la teoría atómico-moleculary desde la termodinámica. El primer referente permite dar cuen-ta sobre cómo son los átomos, iones o moléculas y la forma comose relacionan en estructuras químicas. El segundo permite com-prender las condiciones termodinámicas en las que hay mayorprobabilidad que el material cambie al nivel físico o fisicoquímico.Para la evaluación, se retoman algunos de los referentes quepermiten una mayor comprensión de las características y trans-formaciones de los materiales. Estos son: teoría cinética de ga-ses, periodicidad química, ley de las proporciones definidas ymúltiples, cinética química, ley de acción de masas, cambios físi-cos y cambios fisicoquímicos.

COMPONENTE 3. ASPECTOS ANALÍTICOS MEZCLASCOMPONENTE 3. ASPECTOS ANALÍTICOS MEZCLASCOMPONENTE 3. ASPECTOS ANALÍTICOS MEZCLASCOMPONENTE 3. ASPECTOS ANALÍTICOS MEZCLASCOMPONENTE 3. ASPECTOS ANALÍTICOS MEZCLASEn este componente se describen al nivel cualitativo, las caracte-rísticas que permiten diferenciar una mezcla de otra y cuálesson sus componentes. Al nivel cuantitativo, se determina la pro-porción en que se encuentran los componentes de la mezcla y serealizan mediciones de sus características discriminativas. Porello, aborda no solamente las técnicas para el reconocimiento oseparación de mezclas y las mediciones en general, sino tambiénlas consideraciones teóricas en que se fundamentan.

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COMPONENTE 4. ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE MEZCLASCOMPONENTE 4. ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE MEZCLASCOMPONENTE 4. ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE MEZCLASCOMPONENTE 4. ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE MEZCLASCOMPONENTE 4. ASPECTOS FISICOQUÍMICOS DE MEZCLAS

En este componente se realizan interpretaciones desde la teoríaatómico molecular, cuyos enunciados caracterizan la visióndiscontinua de materia (materia conformada por partículas) ydesde la termodinámica que interpreta a los materiales en suinteracción energética con el medio. Desde el primer referente,se realizan interpretaciones sobre cómo es la constitución de lasentidades químicas (átomos, iones o moléculas) que conformanel material y de cómo interaccionan de acuerdo con su constitu-ción. Complementariamente, desde el segundo referente, se con-templan las condiciones en las que el material puede conformarla mezcla (relaciones de presión, volumen, temperatura y núme-ro de partículas). Por ello, para la evaluación se consideran al-gunos conceptos que permiten una mayor comprensión de lascaracterísticas de las mezclas como son: la solubilidad y las pro-piedades coligativas de las soluciones2.

2 Marco de interpretación de los resultados. Icfes. Bogotá, 2000

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2. Aspectos Generales – Prueba de Química.

Ubicación de los estudiantes por rangos porcentuales

Los resultados de las pruebas de mayo y octubre estánestructuralmente organizados dentro de diez intervalos en una es-cala de 100 puntos (ver Figura 1).

Figura 1. Distribución de los estudiantes que se encuentra en un rango de puntajeestablecido para las aplicaciones de mayo y octubre.

Según la gráfica, se observa que el número máximo de estudiantesse encuentra en un rango entre 41 y 45 puntos para ambas aplica-ciones. Este resultado indica que el promedio de estudiantes quepresentaron la prueba se ubica en un nivel por debajo de la mediapoblacional, mostrando un menor rendimiento en el caso de losestudiantes que presentaron la prueba en octubre.

Es importante hacer notar que el número de estudiantes que pre-sentaron la prueba para mayo (67165 alumnos) es mucho menorque para octubre (387858 alumnos), llegándose a una relación de0.17, es decir, 17 estudiantes en la prueba de mayo por cada 100 enla prueba de octubre (ver Figura 2)

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Figura 2. Distribución por rango de puntaje según la relación del número deestudiantes de la prueba de mayo y la de octubre. La línea horizontal representa la

relación encontrada para el número total de estudiantes que presentaron cadaaplicación del examen de estado.

La Figura 2 pretende ubicar el rendimiento global de los estudian-tes en cada una de las aplicaciones, en el sentido de mostrar lasvariaciones en los resultados encontrados para cada uno de los ran-gos establecidos. En principio, si el rendimiento para los estudian-tes de ambas pruebas fuése el mismo, deberían encontrarse las ba-rras de todos los rangos de puntaje en el nivel de la línea roja quese muestra en la figura, debido a que ésta indica la relación queexiste entre el número total de estudiantes que respondieron a estaprueba para cada aplicación.

De acuerdo con lo anterior, se observa que no hubo un comporta-miento estadístico homogéneo en las dos aplicaciones debido a, entreotros posibles factores: 1) el hecho de que efectivamente hubo un70% del contenido de la prueba diferente en cada aplicación; 2) lamayoría de estudiantes que presentan la prueba vienen de un ca-lendario académico de formación diferente; 3) estadísticamente estavariación es muy sensible debido a la diferencia tan alta de estu-diantes en cada aplicación.

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Independientemente si es una de las tres causas, o el sinergismo delas tres o ninguna, lo que generó esta variación en la cantidad deestudiantes que se encuentra en un rango de puntaje determinadopara la prueba de química, es importante hacer notar como huboun número mayor de estudiantes que presentaron la aplicación demayo y alcanzaron un nivel más alto que los de la aplicación deoctubre, especialmente para los valores que se encuentran por en-cima de los 65 puntos. Este incremento se compensa levemente conla mayor presencia de estudiantes en el rango de 41 – 45 puntos dela aplicación de octubre con respecto a la de mayo, como también semuestra en la Figura 1.

Lo anterior responde a una tendencia más general de encontrar enun promedio global por debajo de la media a los estudiantes de laaplicación de octubre con respecto a los de la aplicación de mayo,donde se observó un mayor rendimiento en estos últimos, teniendoen cuenta claro está, las limitaciones marcadas de las anterioresinterpretaciones estadísticas.

Figura 3. Distribución porcentual acumulada del número de estudiantes que seencuentran para cada uno de los rangos de puntaje para ambas aplicaciones.

La Figura 3 muestra como la totalidad de los estudiantes que sepresentaron en ambas aplicaciones se encuentran ya en un rangoestablecido hasta los 55 puntos. Este comportamiento muestra másclaramente como los estudiantes que presentaron la prueba en mayo

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no se encuentran ubicados en alto porcentaje en un nivel mediocomo sucedió para la prueba de octubre, es decir, hay muchos másalumnos que se encuentran en un nivel bajo (hasta 40 puntos) ytambién más alumnos en un nivel alto (mayor a 60 puntos), Así, esposible ver que los estudiantes que presentaron la aplicación enmayo presentan un comportamiento más homogéneo a lo largo detodos los puntajes, mientras que los estudiantes de la aplicaciónhecha en octubre están más concentrados en una zona puntualmedia, la cual está por debajo de una media normal del rendimien-to esperado para la prueba.

Distribución del porcentaje de estudiantes por niveles deDistribución del porcentaje de estudiantes por niveles deDistribución del porcentaje de estudiantes por niveles deDistribución del porcentaje de estudiantes por niveles deDistribución del porcentaje de estudiantes por niveles decompetencia.competencia.competencia.competencia.competencia.

Una vez realizado un análisis global de los resultados para cadauna de las aplicaciones en el examen de estado y retomando uno delos objetivos principales de la prueba, en la evaluación por compe-tencias, se reanuda el análisis e interpretación de los resultadospara cada aplicación de manera que se distribuyan los estudiantesdentro de las tres competencias establecidas para química en lostres niveles de dificultad propuestos.

Figura 4: Porcentaje de estudiantes por nivel de competencia enla prueba de mayo de 2005.

De acuerdo con lo anterior y tal como se observa en la figura 4, losporcentajes más altos de estudiantes que presentaron la aplicación

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de mayo se ubican en el nivel B para las tres competencias, y ad-quieren un valor ligeramente mayor para la competencia 2, esta-blecimiento de condiciones. Este resultado muestra como la mediaestudiantil se encuentra en un nivel intermedio cuando es evalua-do por competencias, presentando una mayor habilidad en lo refe-rente a la identificación de las variables que describen un fenóme-no, al planteamiento de afirmaciones válidas que permiten ladescripción y el análisis de un sistema, como al establecimiento derelaciones cualitativas y cuantitativas entre variables y condicio-nes que describen el comportamiento del mismo. Es importantemostrar que las diferencias entre las tres competencias no es signi-ficativa, lo que permite afirmar que las destrezas de los estudian-tes se están desarrollando de manera homogénea.

Con respecto a los otros resultados que se pueden extraer de lafigura 4, se muestra que el porcentaje de estudiantes que en lastres competencias alcanzaron el nivel A está alrededor del 20%, elcual es un valor significativamente alto y es un punto de referenciapara el trabajo del maestro en las aulas con el fin de profundizar encada una de las competencias que se pretenden desarrollar. Final-mente, se observa que un porcentaje muy bajo de estudiantes, alre-dedor del 2%, se encuentra en el nivel más alto propuesto para lostres niveles, lo cual concuerda con lo esperado debido a que estetercer nivel sólo se alcanza cabalmente en la educación básica se-cundaria.

Figura 5: Porcentaje de estudiantes por nivel de competencia en

la prueba de octubre de 2005.

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Después de realizar un breve análisis de lo encontrado con la apli-cación de mayo, ahora se muestran en la figura 5, los resultados dela distribución de estudiantes por niveles de competencia para laaplicación de octubre.

De la misma manera que en la aplicación de mayo, los porcentajesde estudiantes más altos se ubican en el nivel B para las tres com-petencias. No obstante, en este caso se observa una tendencia adisminuir dichos porcentajes en la medida que se pasa de la compe-tencia 1 a la competencia 3 presentando un valor significativamentemenor para la última competencia, planteamiento de hipótesis yregularidades.

Esta competencia hace referencia a las acciones para plantear rela-ciones entre variables para que un evento pueda ocurrir, para pre-decir lo que probablemente suceda, dadas las condiciones sobre cier-tas variables, para identificar los diseños experimentales pertinentespara contrastar una hipótesis o determinar el valor de una magni-tud y para elaborar conclusiones adecuadas para un conjunto desituaciones o eventos. Esta competencia presenta la mayor dificul-tad en las dos pruebas, siendo más significativa en la población deoctubre y para la cual se recomienda a los docentes realizar mástalleres y ejercicios que permitan fortalecer esta competencia. Dela misma manera, este comportamiento de bajo rendimiento semostró para las otras dos competencias donde en promedio sólo el1% de la población de octubre se encuentra en un nivel superior.

Una comparación de los resultados para las dos aplicaciones de laPrueba de Estado, permite establecer que en ambos casos los mayo-res porcentajes de estudiantes se ubican en el nivel intermedio paralas tres competencias, presentado además un menor rendimientoen la competencia tres.

Variación del puntaje promedio y desviación estándar en QuímicaVariación del puntaje promedio y desviación estándar en QuímicaVariación del puntaje promedio y desviación estándar en QuímicaVariación del puntaje promedio y desviación estándar en QuímicaVariación del puntaje promedio y desviación estándar en Química

Como se muestra en la Figura 6, el promedio de los puntajes enquímica y su desviación estándar en los últimos cinco años pre-sentan valores relativamente constantes, con una ligera tendenciaa bajar para el caso del valor de los promedios y a subir para el casode los valores correspondientes a la desviación estándar, sobre todoen el último año. Esta tendencia muestra además que aunque hayvariaciones leves en la mejora de los resultados para la prueba de

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química, se está logrando que la media poblacional permanezca enun nivel medio con una proyección de seguir mejorando el nivel enmenores intervalos de tiempo.

Figura.6: Promedio y desviación estándar de los puntajes de Químicaen los últimos seis años.

Con respecto a lo anterior, lo que también se presenta como unresultado valioso a ser evaluado, son las diferencias de los valoresencontrados en la desviación estándar que reflejan como en esteúltimo año un gran número de estudiantes logró obtener puntajesmás altos con respecto a la media. De igual forma, hay un númerosignificativo de estudiantes que estuvo por debajo del puntaje pro-medio de años anteriores, lo que indica que el promedio del país nomejore de forma apreciable y propone una revisión particular paradeterminar las zonas del país que necesitan refuerzo.

De esta manera y con lo discutido anteriormente, se analizó el com-portamiento estadístico del nivel alcanzado por los estudiantes enlas distintas regiones del país, específicamente por departamentos.

En las figuras 7 y 8 se muestran respectivamente, las variacionesestadísticas para las aplicaciones de mayo y octubre de 2005. Parala aplicación de mayo, se observa una distribución heterogénea entrelos distintos departamentos encontrando los mejores resultados enAtlántico, Bogotá, Bolívar, Cauca, la Guajira y Magdalena, y resul-

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tados por debajo de la media como en el caso de Caquetá, Casanare,Chocó y Tolima. Así mismo, la desviación estándar presenta uncomportamiento estadístico similar al encontrado en los puntajepromedio, lo que indica la relación directa entre estas dos varia-bles. Con lo anterior se concluye, que se presenta un porcentajesignificativo de estudiantes con puntajes que se ubican por encimade los mejores promedios, y de la misma forma, que hay muchosestudiantes que están incluso por debajo de los puntajes promediosmás bajos.

Figura 7. Puntajes promedio y desviación estándar obtenidos por los estudiantes de laaplicación de mayo distribuidos por departamentos para el año 2005. La línea roja y

azul indican el promedio general del país para las dos variables de análisis.

Para la aplicación de octubre, la distribución es homogénea en re-lación con las dos variables estadísticas de estudio, con algunosresultados excepcionales como son el caso de Guaviare y Valle, sien-do este último donde se encontró el menor puntaje promedio detodo el país pero también el mayor rango de desviación estándar.Lo anterior hace referencia a que en el departamento del Valle lapoblación se encuentra en un rango de puntaje muy amplio y con-centrado en el extremo inferior, es decir, se presenta una mayorcantidad de estudiantes en zonas de puntaje bajo que en zonas depuntaje alto.

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Figura 8. Puntajes promedio y desviación estándar obtenidos por los estudiantes de laaplicación de octubre distribuidos por departamentos para el año 2005. La línea roja y

azul indican el promedio general del país para las dos variables de análisis.

Es importante resaltar que las conclusiones mencionadas son ge-nerales, ya que las poblaciones dentro de los mismos departamen-tos presentan comportamientos muy diferentes lo cual evidencia laalta heterogeneidad en formación en química a lo largo del país.De acuerdo con lo anterior, hay planteles con estudiantes que seencuentran en niveles muy altos con resultados bastante promete-dores, mientras que en otros planteles se presentan estudiantescon puntajes muy bajos. Es precisamente aquí, donde se está traba-jando en pro de mejorar el promedio general de la población enciencias para generar el menor valor porcentual posible de la des-viación estándar, es decir, que se permita que todos los estudiantescuenten con las herramientas necesarias para alcanzar, como mu-chos otros estudiantes lo han hecho, el más alto nivel de formaciónen ciencias, en particular, en química.

3. Análisis de algunas preguntas realizadas enel Examen de Estado – Prueba de Química.

Una visión mas detallada en relación con los resultados de la prue-ba para ambas aplicaciones se puede obtener analizando el compor-tamiento de algunas preguntas en términos de su grado de dificul-

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tad, como se ilustra a continuación. Se aclara que la estructura deesta prueba presenta cuatro componentes disciplinares de evalua-ción que se dividen en dos campos: sustancias y mezclas, en dondepara cada una de ellas presenta el componente analítico y el com-ponente fisicoquímico.

a. Aplicación de Mayoa. Aplicación de Mayoa. Aplicación de Mayoa. Aplicación de Mayoa. Aplicación de Mayo

Componente: Aspectos analíticos de las sustancias.Competencia: Interpretar situaciones

La pregunta anterior resultó ser para la aplicación de mayo la demayor dificultad. En efecto, la pregunta fue respondida correcta-mente por el 17,9 % de los estudiantes que marcaron la opción (A);la mayoría de ellos, el 62,8%, se inclinó por la opción (B), el 12%por la (C) y el 6,9 % por la (D).

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Desde el punto de vista teórico, esta pregunta se ubica en uno delos contextos más abstractos de la ciencia Química. En realidad, elconcepto de número de Avogadro puede considerarse como un puen-te de conexión entre el macromundo que puede ser percibidosensorialmente y el micromundo que corresponde a los átomos ylas moléculas, como constitutivos básicos de los materiales. Desdeeste punto de vista, los resultados son los que uno podría esperaren razón de que por muchas razones, para los jóvenes, es más fácilracionalizar y pensar acerca de los objetos y materiales visibles ytangibles en sus alrededores que hacerlo en términos de partículasinvisibles a simple vista.

En el contexto de la química al nivel escolar se puede pensar queaquellos alumnos que marcaron la opción (B), no tienen claro elconcepto de mol como unidad de contar, al igual que la docena o lacentena, y lo asocian como una unidad de masa, en este caso con elgramo.

A manera de recomendación didáctica, los resultados anterioresson importantes en la medida que invitan a los docentes a diseñarestrategias metodológicas que permitan llevar a sus estudiantes arazonar en forma diferencial acerca de lo que son las propiedadesde la materia al nivel macroscópico y las propiedades al nivel mi-croscópico, orientarlos en el camino de pasar de los tangible yexplorable con los sentidos, para dar cuenta de los modelos y con-ceptos de naturaleza puramente mental y abstracta.

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Componente: Aspectos analíticos de las sustancias.Competencia: Establecer condiciones

La pregunta 37 presentó un nivel de dificultad medio con un 28,3% de los estudiantes que respondieron la opción (A), un 28,4 % querespondieron la opción correcta (B), un 19,9% la opción (C) y un23,1% la opción (D). Para resolver esta pregunta que se enmarcadentro de la competencia de interpretar situaciones, el estudiantedebe tener presente el concepto de densidad (d) como una propie-dad de la materia que relaciona una cantidad másica (m) con res-pecto a un volumen (v) para una determinada sustancia, es decir,d= m/v.

El saber hacer que requiere esta pregunta es cómo aplica este con-cepto a un hecho real como es el de medir un parámetro de identi-ficación de una sustancia con el empleo de un material usual en unlaboratorio general de química. Con lo anterior, ninguna de lasopciones de respuesta puede ser descartada de inmediato hasta queno se haga el análisis pertinente de cada una para encontrar lamasa de la sustancia en estudio. Para ello, es necesario que el estu-diante reste el peso del picnómetro vacío al peso del picnómetrolleno y después lo divida entre el volúmen del picnómetro que semuestra en la tabla.

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Los porcentajes tan similares en todas las opciones de respuestamuestran como el estudiante, a pesar de conocer muy bien el con-cepto de densidad, al enfrentarse al saber hacer, no logra traducirese conocimiento siendo este el objetivo de esta pregunta y uno delos de la prueba en general. No se debe desconocer el porcentaje deestudiantes que realizaron una mala comprensión de lectura lo queles impidió llegar a la respuesta correcta.

Componente: Aspectos fisicoquímicos de las sustanciasCompetencia: Interpretar situaciones.

La pregunta anterior se clasificó en un nivel de dificultad mediopara la aplicación de mayo. El 14,6% de los estudiantes respondie-ron la opción (A), el 26,2% respondieron la opción correcta (B), el41,5% respondieron la opción (C) y el 17,1 % la opción (D).

Con los resultados encontrados para esta pregunta, es claro comolas opciones de respuesta (A) y (D) fueron descartadas por la mayo-ría de estudiantes, debido posiblemente al hecho de que se incluyóuna variable como es la temperatura en la opción de respuesta,cuando la gráfica evidentemente está mostrando el comportamien-

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to de un gas a un volumen y una presión determinada. Este análi-sis también es verdadero desde un enfoque científico, debido a queno necesariamente debe permanecer constante la temperatura paraque se mantenga un equilibrio en el sistema de estudio.

La opción (C) que fue erróneamente la más seleccionada, indicaque el estudiante no comprendió la representación del comporta-miento del gas que se muestra en la gráfica dimensional. Posible-mente porque observó que la flecha está dirigida paralelamente aleje del volumen, que le lleva a concluir de manera equivocada, queel volumen permanece constante. De esta manera la opción (B) fuerespondida por estudiantes que tuvieron una interpretación y aná-lisis del comportamiento de un sistema con dos variables y la com-prensión que la presión del gas permanece constante y que es elvolumen quien está cambiando.

En el otro extremo de la aplicación de mayo, se encuentran aque-llas preguntas que se encuentran en el menor nivel de dificultadpara los estudiantes, entre ellas la pregunta No. 41.

Componente: Aspectos fisicoquímicos de sustanciasCompetencia: Establecer condiciones.

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De acuerdo con los datos obtenidos, el 64,9% de los estudiantesmarcó la respuesta correcta (D), el 18,9 % la opción (A), el 6,8% laopción (B) y el 9,2% la (C). Ubicada en el reconocimiento de laspropiedades físicas de los fluidos, esta pregunta presenta una bajadificultad debido a que el estudiante sólo necesita, por una parte,comprender la definición que se le da sobre viscosidad como la re-sistencia de un fluido a desplazarse, y de otro lado, interpretar losdatos que se reportan en la gráfica en el sentido de que la respuestacorrecta es la del fluido que gasta el mayor tiempo. A pesar delpoco grado de dificultad de esta pregunta, no ha sido respondidacorrectamente por el cerca del 35 % restante de los estudiantes yello demuestra la necesidad de fortalecer las destrezas en la com-prensión de lectura, análisis de tablas de datos y el análisis de enun-ciados problema.

Con base en los resultados encontrados en la aplicación de mayo ensu segunda sesión, la pregunta No. 39, mostró un nivel de dificul-tad bajo. El 40,6% de los estudiantes marcó la opción de respuestacorrecta (D), el 30,9% la opción ( C), el 11,9% la opción (B) y el 16%la (A).

Componente: Aspectos fisicoquímicos de sustancias.Competencia: Establecer condiciones.

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Básicamente existen tres maneras de resolver esta pregunta. Laprimera de ellas es avocar al conocimiento para recordar que atemperatura constante, la presión y el volumen presentan una com-portamiento inversamente proporcional, con lo que se espera unacurva exponencial asintótica en ambos ejes de la gráfica. La segun-da ruta es la directa interpretación de los esquemas que se mues-tran en la figura anterior, de manera que el estudiante relaciona elcomportamiento del volumen del sistema cuando se somete a cam-bios de presión. Finalmente, una tercera ruta se basa en una rela-ción directa de los valores de presión y volumen en los esquemaspara ubicarlos directamente en un plano cartesiano de dos ejes,donde inmediatamente aprecia el sentido y el comportamiento dela curva. Cualquiera que sea la vía, se espera que el estudiantedesarrolle la capacidad de establecer las condiciones que controlanel comportamiento de un gas en un sistema cerrado a temperaturaconstante.

Debido al bajo nivel de dificultad de la pregunta, los resultados sonpoco satisfactorios en razón de que sólo el 41% de los estudianteslogró responderla correctamente. Desde el punto de vista de loscontenidos, ésta se ubica en el tema del estado gaseoso, un temaque se trata en la escuela con bastante frecuencia e intensidad detiempo. Los resultados, sin embargo, evocan de parte de los docen-tes la realización de un mayor número de actividades intenciona-das en el aula para lograr que sus estudiantes asocien máseficientemente el comportamiento de las sustancias con sus mode-los de representación.

En términos generales, en relación con esta pregunta la distribu-ción de los estudiantes en función de las respuestas, muestra re-sultados bajos y poca claridad en el manejo cualitativo de variablesen torno al comportamiento de los gases en relación con la presión,el volumen y la temperatura.

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Componente: Aspectos fisicoquímicos de sustancias.Competencia 2. Establecer condiciones.

La pregunta No. 41 presentó el mismo comportamiento que la pre-gunta anterior con resultados ubicados en un nivel de dificultadbajo. Para esta pregunta, los datos muestran que el 55,7% de losestudiantes seleccionaron la opción de respuesta correcta (C ), un16,6% marcó la opción (D), el 18,1% marcó la opción (A) y el 9,3% laopción (B).

La manera esperada para que el estudiante responda a la pregun-ta, es que basado en un conocimiento básico sobre los estados de lamateria, establezca cuales sustancias a 70 oC aún se encuentran enestado líquido, y para ello debe comprender que dicha sustanciadebe estar por debajo de la temperatura de la transición de faselíquido-gas donde la presión de vapor del líquido es equivalente ala presión atmosférica que rodea el sistema, llamado punto de ebu-llición. Con respecto a lo anterior, las únicas sustancias que cum-plen con lo anterior es el éter etílico y el metanol.

A pesar de que estos temas son objeto de estudio a lo largo de todo elbachillerato, los resultados muestran que aproximadamente el 55%de quienes presentaron la prueba contestaron correctamente estapregunta. Convendría de parte de los docentes, enfatizar durante eldesarrollo de sus clases desde el punto de vista interpretativo la cua-lificación y el análisis de las propiedades físicas de las sustancias, lo

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anterior, en razón de que en el contexto de la pregunta con muchafrecuencia se omiten o se consideran aspectos muy fáciles o de pocaimportancia y que se constituyen como elemento básicos de la disci-plina para su aprendizaje por parte de los estudiantes.

Cabría resaltar que en el estudio de las sustancias orgánicas, en elcamino de diferenciación de las características de las funcionesquímicas, la variación, aumento o disminución en el valor de laspropiedades físicas tales como el punto de ebullición, el punto defusión, la densidad y la solubilidad, revisten gran importancia.

Componente: Aspectos fisicoquímicos de sustanciasCompetencia: Plantear hipótesis y regularidades

Una de las preguntas que presentó un alto grado de dificultad enesta aplicación es la pregunta No. 43. Los datos muestran que el21,1% de los estudiantes seleccionó la opción de respuesta correcta(D), el 37,7 % seleccionó la opción (C), el 19,4% marcó la opción (B)y el 21,4% la (A).

Como se puede observar, los datos anteriores muestran una distri-bución casi equitativa en el porcentaje de estudiantes que marcócada una de las opciones, lo cual puede indicar poco poder de dis-criminación de los ítems, o un conocimiento poco adecuado del tema

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objeto de la pregunta, las propiedades de los componentes en unamezcla en este caso.

Aunque el tema es de continuo tratamiento en el aula, en la mayo-ría de los casos se hace énfasis en el comportamiento de sustanciasindividuales y pocas veces en las mezclas y su comportamiento fren-te a la temperatura. El contexto general de la pregunta es precisoque el estudiante maneje simultáneamente información y conoci-mientos para determinar individualmente cada uno de los compo-nentes frente a la temperatura. Quizá el poco ejercicio y énfasis enel tratamiento de estos temas en el aula sean en términos generalesla razón por la cual en este caso los estudiantes no tuvieron éxito alresponder la pregunta.

Con respecto al alto porcentaje de estudiantes que seleccionó laopción (C) como respuesta, están posiblemente manifestando defi-ciencias en la interpretación de la información que se muestra enla tabla, ya que, es evidente que el compuesto U no puede estar a latemperatura de 280 ºC dado que por encima de los 110 ºC ya se haevaporado, es decir, bien parece ser que la dificultad de la preguntapuede estar asociada más con la dificultad para interpretar textos einformación que posiblemente que con la carencia de conocimien-tos en el área de la química.

La pregunta No. 44, que se muestra a continuación, también seencuentra en un alto nivel de dificultad. El 20,1% de los estudian-tes respondieron la opción de respuesta (A), el 44,3% seleccionaronla opción (B), el 15,5% la opción (C) y el 23,5% la respuesta correc-ta, la opción (D).

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Componente: Aspectos analíticos de las sustanciasCompetencia: Interpretar situaciones.

La pregunta se enmarca dentro de uno de los aspectos básicos de laquímica, el concepto de acidez y basicidad. El estudiante puede re-cordar que la concentración de iones hidronio, [H+], está directa-mente relacionado con el valor de pH y con ello establecer el gradode acidez de una sustancia, generalmente en medio acuoso. La grá-fica muestra claramente como a medida que aumenta el pH, haciavalores cercanos a 14 para el caso del NaOH 1M, disminuye la con-centración de los iones hidronio. Esta información es útil para iden-tificar la sustancia es adecuada para neutralizar una solución decarácter básico. El concepto de neutralización es vital para com-prender que debe seleccionar una sustancia que esté al otro extre-mo en la gráfica para compensar la concentración de los ioneshidronio en la solución final.

Es evidente la complejidad de los conceptos que se manejan perotambién es relevante recalcar su importancia sobre el dominio deeste concepto en las aulas. La única opción de respuesta que estápor debajo de un pH de 7 es el jugo gástrico, las demás sustanciasno son válidas para el fin que se propone. Un aspecto que generapreocupación es sobre el 44% de los estudiantes que eligieron el

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agua, porque en condiciones normales y por un simple reconoci-miento con la cotidianidad, el estudiante generalmente sabe que elagua se encuentra cercano a un pH neutro con lo cual no deberíainfluenciar significativamente el contenido de [H+] al final de lasolución de NaOH.

b.b.b.b.b. Aplicación de octubreAplicación de octubreAplicación de octubreAplicación de octubreAplicación de octubre

En relación con la aplicación de octubre, para la primera sesión, acontinuación se analizan la pregunta mayor y menor dificultadrespectivamente:

Los datos relacionados con la siguiente pregunta muestran que el18.7% de los estudiantes respondieron correctamente marcando larespuesta (A), el 38.1% marcó la opción (B), el 22.6% marcó la op-ción (C) y el 20.1% la opción (D).

Componente: Aspectos analíticos de mezclasCompetencia: Plantear hipótesis y regularidades.

El contexto dentro del cual se ubica esta pregunta es el de solucio-nes y sus propiedades; el punto de interpretación de la misma, enbusca de la respuesta correcta, es tener claro que las cuatro solu-ciones se han preparado con distintas cantidades de la misma sus-

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tancia en cuatro volúmenes distintos de agua; si el tornasol da unpH ácido para una de las soluciones, las cuatro son de naturalezaácida y por tanto pueden ser neutralizadas con un solución de NaOH.Quizá este razonamiento fue la base para que el 18.7% de estudian-tes resolvieran la pregunta correctamente.

Una posible explicación para que el 38.1% se inclinara por la op-ción (B) podría ser que, todos ellos saben que los valores de pH 3 y4 indican que la solución es ácida, y que por tanto se pueden neu-tralizar con NaOH, sin embargo, al observar una modificación enlas cantidades de soluto, 4 y 5 moles, olvidaron que estos valorestambién son ácidos, y solo se concentraron en la neutralización dela solución 2.

A diferencia de la pregunta anterior, la que se trascribe a continua-ción resultó ser la de menor dificultad para esta población de estu-diantes. Los datos indican que el 59,5% marcó la opción (D) que esla respuesta correcta, el 10,6% marcó la opción (C), el 9,9% la (B) yel 19,6% la opción (A).

Componente: Aspectos analíticos de mezclasCompetencia: Establecer condiciones.

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Como se puede observar en la siguiente trascripción de la pregunta, eltema al cual hace referencia se ubica en el reconocimiento de las fun-ciones orgánicas específicamente la función alcohol, mediante una delas pruebas de reconocimiento. De la experiencia escolar, es conocidoque el reconocimiento de funciones orgánicas a partir de reactivosespecíficos forma parte de muchas prácticas de laboratorio.

En razón de que en el enunciado de la pregunta se encuentran losnombres de los reactivos, la función a la cual reconocen y el resul-tado cualitativo, para los estudiantes que contestaron la pregunta,la información dada fue de gran apoyo. Nótese sin embargo, que apesar de ser la pregunta más fácil para la población, en términosgenerales los resultados pueden considerase apenas satisfactorios.

Continuando con el análisis de las preguntas de la aplicación deoctubre, a continuación se analiza una de las preguntas de mayordificultad, pregunta No, 45, y otra de menor dificultad, preguntaNo. 46, para esta población de estudiantes, siendo estas una de lassiete preguntas comunes con respecto a la primera sesión de laaplicación de mayo.

Competencia: Aspectos analíticos de mezclasCompetencia: Plantear hipótesis y regularidades.

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La pregunta No. 45 se enmarca en un nivel de dificultad alto y enla cual los estudiantes respondieron en un 33,8% la opción de res-puesta correcta (A), el 5,8% la opción (B), el 9,3% la opción (C) y el50,8% la (D).

Esta pregunta se encuentra en el tema de las propiedades coligativasde las sustancias, en la cual el aumento de un soluto, generalmentede carácter iónico, aumenta significativamente el punto de ebulli-ción y por el contrario disminuye el punto de congelación de unasolución. El enunciado propuesto en la pregunta no especifica enque sentido afecta el incremento o la disminución de la concentra-ción de soluto en la solución, pero el estudiante debe tener la capa-cidad de construir, comprender y dar una explicación a como seafecta esta propiedad en relación a la cantidad de soluto presente.

Con base en lo anterior, las opciones (B) y (C) se descartan porencontrarsen en una posición de rangos de concentración interme-dia. Finalmente y es muy importante la comprensión de lectura enla pregunta, se necesita saber cual presenta el mayor punto de con-gelación, es decir, cual de las soluciones que se presentan en latabla tiene la menor cantidad de soluto para que esta propiedadfísica no se altere de manera significativa, es decir, no presente unelevado descenso en la transición de fase líquido-sólido, o punto decongelación. La opción correcta es entonces la correspodiente a lasolución X que es la que corresponde a la solución más diluidaentre todas las soluciones problema enunciadas.

Competencia: Aspectos fisicoquímicos de mezclasCompetencia: Interpretar situaciones.

La pregunta anterior, al contrario que la pregunta 45, se enmarcaen un nivel de dificultad bajo y en la cual los estudiantes respon-dieron en un 17,4% la opción de respuesta (A), el 16,5 % la opción(B), el 17,7% la opción (C) y el 48,2% la opción de respuesta correc-ta (D).

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Las opciones de respuesta que son incorrectas se encuentran en unporcentaje de selección bastante cercano, con lo cual se predice queno hubo una discriminación marcada entre estas opciones por losestudiantes que respondieron la prueba. Si el estudiante hizo elanálisis de lo que se muestra en la tabla, es evidente que a medidaque aumenta la concentración de las soluciones se va incrementandoel pH de la misma, con lo cual, las opciones (A) y (C) se descartan.Finalmente la opción (B) no es posible porque el enunciado es claroen decir que el punto de ebullición se modifica con la presencia deuna cantidad mayor o menor de soluto en una solución, de maneraque la única opción que era admitida y que de hecho es la correctaes la (D), la cual fue elegida por un número significativo de estu-diantes.

Comparación de los resultados estadísticos para las preguntas deComparación de los resultados estadísticos para las preguntas deComparación de los resultados estadísticos para las preguntas deComparación de los resultados estadísticos para las preguntas deComparación de los resultados estadísticos para las preguntas decomparacióncomparacióncomparacióncomparacióncomparación

Como se mencionó anteriormente, la prueba tenía un número depreguntas comunes entre las dos aplicaciones hechas para el 2005,siendo éstas las correspondientes a la primera sesión de la aplica-ción de mayo con la segunda sesión de la aplicación de octubre,para un total de siete preguntas. En la figura 9, se resume el com-portamiento porcentual que tuvieron los estudiantes de ambas apli-caciones para las mismas preguntas, de las cuales algunas fuerondiscutidas y analizadas previamente.

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Figura 9. Distribución porcentual de las distintas opciones de respuesta para cada unade las preguntas comunes entre las dos aplicaciones presentadas en el 2005

Este análisis estadístico muestra una alta homogeneidad para latotalidad de los estudiantes que presentaron la prueba en la distri-bución porcentual de cada una de las posibles opciones de respues-ta, con lo cual las conclusiones y recomendaciones generales he-chas para las preguntas analizadas son igualmente válidas paraambas aplicaciones.

4. Conclusiones

Una vez analizados los resultados estadísticos arrojados de la prue-ba de examen de estado para las aplicaciones de mayo y octubre de2005, es notorio un comportamiento diferente en el rendimientopara las dos aplicaciones, confirmando un mejor rendimiento delos estudiantes que presentaron la prueba en mayo. El promediogeneral en química aún se encuentra por debajo de la mediapoblacional esperada lo que urge un fortalecimiento de este campoen todo el país, aclarando que ha aumentado de la misma forma elmargen de desviación lo que propone estudiantes con alto rendi-miento y otros por debajo del promedio general. Así mismo, se pudodeterminar y controlar como se están comportando los distintosdepartamentos y como influencian en el comportamiento generalde la prueba.

Finalmente, el análisis de las preguntas ha permitido dar una seriede ejemplos al maestro para que logre visualizar como la evalua-

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ción por competencias va dirigido al saber hacer del estudiante conlos conocimientos enseñados dentro y fuera del aula, con una pro-yección de asociar este conocimiento a distintos niveles, es decir,desde su entorno físico y natural donde hace un reconocimientodesde la vida cotidiana, hasta el nivel donde requiere hacer abs-tracciones y hacer uso de conocimiento basado en teorías y nocio-nes más elevadas.

Education

Quimica 2005 icfes