A final test was delivered to both groups of students and the results compared showed that the values of the variables measured were higher in quality and number in the experimental (PBL) group that those in the control (TMT) group. The students in the experimental group were also  able to provide more correct responses with a higher degree of awareness and generalization.

Key words: PBL; Chemistry; Correction; Awareness; Generalization.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad es de mucho interés buscar nuevas formas de enseñanza que promuevan una mayor participación por parte del estudiante en el proceso docente; sin embargo, lo más común es que la enseñanza esté controlada y centrada en la actividad del profesor. En la educación superior cubana es usual que un profesor imparta conferencias o clases teóricas  a grupos grandes de alrededor de 60 estudiantes, que se subdividen en grupos de 20 o más alumnos para  las clases prácticas o de resolución de problemas de lápiz, seminarios y prácticas de laboratorio. Este tipo de enseñanza presenta ciertas limitaciones, entre las que se encuentran:

Una de las vías para enfrentar esta problemática es el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) el cual cada vez gana más popularidad, debido a su probada efectividad (Walton & Matews 1989, Nuy & Moust 1990, Nuy 1991). A pesar de manifestarse cierta inercia a su empleo, existen ya universidades donde su uso está generalizado (Schmeck 1983, Albanese & Mitchel 1983).

El Departamento de Química General  de la Universidad de la Habana imparte esta materia como asignatura básica en varias carreras de ciencias como Química, Biología, Microbiología, Bioquímica, empleando las  formas de enseñanza antes descritas, que ya resultan tradicionales. Algunas de nuestras mayores dificultades han sido la estructura del los contenidos del programa existente, la comunicación, la independencia y el nivel del estudio individual de los estudiantes.

Para enfrentar estas dificultades se ha investigado la aplicación del método investigativo o de aprendizaje como investigación dirigida en el laboratorio con buenos resultados (Vidal, Spengler & Correa 1997). En la carrera de Bioquímica se ha elaborado un nuevo programa utilizando los métodos activos de enseñanza (Vidal 1999).

Otra variante para erradicar estas deficiencias es la aplicación de la enseñanza mediante el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), con la cual se cambia la forma de enseñanza establecida tradicionalmente haciendo que el trabajo práctico experimental y la discusión en grupos pequeños sea el eje alrededor del cual gire el desarrollo del proceso de enseñanza  aprendizaje.

El ABP contribuye a propiciar la actividad creadora en los estudiantes ya que el profesor traslada el legado histórico cultural de la humanidad no de forma acabada sino que sitúa al alumno ante tareas que lo lleven a buscar vías y medios para su solución.

El Aprendizaje Basado en Problemas es un acercamiento al proceso educacional de aprendizaje en el cual los estudiantes enfrentan problemas en grupos pequeños. Cada grupo está supervisado por un tutor, usualmente un profesor. Los problemas, que forman la base del estudio, son generalmente descripciones de fenómenos o eventos que pueden observarse en la realidad y tiene que ser analizados por el grupo usando conocimientos previos sin consultar previamente la literatura. El problema y la discusión acerca del mismo activan supuestamente el conocimiento previo más importante. Si el problema se orienta hacia el conocimiento previo y este no es suficiente para explicar el problema, pueden aparecer preguntas durante la discusión. Estas pueden anotarse y servir como aspectos de aprendizaje para consultar la literatura individualmente. Cuando el grupo se reúne de nuevo los estudiantes tratan de enfrentar una vez más el problema con el objetivo de entender todos los aspectos del mismo. Si esto no resulta suficiente se puede proponer una segunda ronda (Smith 1990).

El ABP es un proceso cíclico donde la discusión en un grupo tutorial es el punto de partida donde se planifican los objetivos de estudio y la meta, donde tienen lugar el control y la integración de lo aprendido. Este tipo de enseñanza tiene varios componentes, a saber: el problema; el tutor; el estudio individual; el bloque y el control del aprendizaje.

Todo el proceso se resume en siete pasos (Smith y Bouhuijs 1983):

1.- Aclarar las frases vagas y conceptos en la descripción del problema.

2.- Definir el problema; lo cual significa qué fenómeno debe ser explicado.

3.- Analizar el problema sobre la base del conocimiento previo y sentido común, tratando de pensar en la mayor cantidad de variantes posibles.

4.- Ordenar las explicaciones propuestas: tratar de obtener una descripción coherente del proceso que responda al fenómeno según su criterio.

5.- Formular los objetivos de estudio.

6.- Tratar de llenar los espacios vacíos del conocimiento del problema tratado con estudio individual.

7.- Reportar sus búsquedas en el grupo y tratar de integrar los conocimientos en una explicación adecuada para el fenómeno. Chequear cuánto se ha aprendido.

La asignatura de Química General en la carrera de Microbiología ofrece la oportunidad de probar este novedoso método para minimizar la dificultades descritas anteriormente y aumentar en nivel de aprendizaje en los estudiantes.

El objetivo del presente trabajo es comparar la influencia del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) con la de la Enseñanza Típica o Tradicional (ET) de la Química General en el aprendizaje de los estudiantes en cuanto a la corrección de la acción (Talízina, 1985), la conciencia y generalización de los contenidos en el tema de Redox.

METODOLOGÍA APLICADA

Para comparar la efectividad entre la Enseñanza Tradicional (ET) y el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) se hicieron dos grupos del 1er año de Microbiología con una matrícula de 21 estudiantes cada uno.

Con el objetivo de homogeneizar ambos grupos se tuvieron en cuenta los siguientes factores: a.- Centro de procedencia del nivel anterior; b.- Clasificación del ingreso; c.- Sexo; d.- Edad; e.- Estudiantes de Preuniversitarios con régimen interno; f.- Indice académico del Preuniversitario; g.- Calificación de la prueba de ingreso a la Universidad.

Como “Centro de Procedencia” (a) se entiende el tipo de escuela en la cual cursó la enseñanza media superior. El parámetro “Clasificación de ingreso” (b) se escogió teniendo en cuenta que en Cuba para ingresar a la Universidad es necesario pasar por un examen de ingreso al cual asisten estudiantes recién egresados de la enseñanza media o por concurso, así como los que provienen del Servicio Militar General después de estar dos años desvinculados del sistema educacional. El índice académico (f) es el promedio obtenido en la enseñanza media. Con estos datos se organizaron las parejas de estudiantes: un estudiante en el grupo experimental y su pareja en el grupo de control.

El grupo de control recibió la asignatura de manera tradicional, o sea, conferencias plenarias, clases prácticas y seminarios con un profesor de manera discursiva, así como prácticas de laboratorio donde trabajaron tres profesores de manera frontal. El programa consistió en una secuencia de temas típico de la asignatura:

En el grupo experimental se le aplicó el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) solo en el último tema de la asignatura (Reacciones Redox) el cual consistió en la estructuración de los contenidos en ciclos de tres encuentros. Un primer encuentro en el cual el profesor daba a los estudiantes el problema a resolver, un segundo encuentro en el cual el estudiante se prepara de manera individual y un tercero donde se discute y se concluye el experimento. Este grupo experimental se subdividió en tres subgrupos de cerca de 7 estudiantes, cada uno de los cuales fue atendido en todo momento por un profesor. En el primer encuentro se desarrollaron los cinco primeros pasos. El profesor desarrolló, de manera demostrativa, el experimento que incluía el problema. El tema se dividió en tres problemas que agrupan: las celdas galvánicas, las reacciones redox y las celdas electrolíticas.

El estudio individual, a diferencia de otras universidades en las que se emplea el ABP, se realizó bajo la supervisión del tutor en la biblioteca, en este caso los estudiantes pudieron intercambiar, adicionalmente ideas con el profesor o entre sí durante el estudio.

La evaluación del experimento se llevó a cabo a través de una comprobación inicial y un control final, este último en el examen final de la asignatura. En la pregunta de reacciones de oxidación - reducción (REDOX) se tuvo en cuenta una serie de acciones esenciales a ejecutar por el estudiante:

1.- Aplicar la ecuación de Nernst. Lo cual incluye las siguientes operaciones: Identificar los pares redox;  Decidir si las condiciones son o no estándar; Plantear la ecuación de Nernst; Sustituir y resolver.

2.- Seleccionar cátodo y ánodo. Lo cual incluye las operaciones: Plantear los pares redox con su potencial; Seleccionar cátodo y ánodo;

3.- Dibujar la celda o el diagrama de la misma.

4.-Ajuste de la ecuación redox total. Esta acción incluye: Escribir las medias ecuaciones;  Ajustar las medias ecuaciones; Sumar ambos procesos.

Cada una de estas operaciones fue evaluada cualitativamente como B (bien), R (regular) y M (mal) y además cuantitativamente según:

B= [94 -100]

B^- = [86 - 93]

R = [74 - 85]

R^-= [70 - 73]

M = [0 - 69].

Las cuatro acciones descritas anteriormente se evalúan a través de las categorías nivel de corrección de la acción, generalización y conciencia. El nivel de corrección de la ación es la suma de las respuestas correctas de cada acción, la generalización (Talízina 1985) es la relación entre las posibilidades objetivas de aplicación del conocimiento y las posibilidades subjetivas en cuanto a dicha aplicación. Por su parte la conciencia (Talízina 1985) es la posibilidad que tiene el alumno de rendir cuenta de lo que hace y por qué lo hace; esta traducción de la lógica de la acción garantiza que la acción sea consciente y exige un determinado grado de reflexión.

 El cómputo de la evaluación de cada categoría se clasificó en cuatro niveles que se describen en las tablas I, II y III.

Tabla I:
Gradación de calificativos para evaluar el nivel de corrección de las acciones observadas.

Tabla II:
 Variación del contenido para la evaluación del nivel de conciencia para las diferentes acciones.

 Tabla III:
 Relación de la cuantificación de las acciones para la evaluación del nivel de generalización.

Para el análisis estadístico de los resultados se usaron tablas de contingencia de orden 2 (Casal 1996).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la figura 1 se da una visión general de la variable sumatoria de la evaluación cuantitativa para cada estudiante en los dos grupos. De acuerdo con estos datos es de notar que los estudiantes del grupo experimental obtienen mejores resultados, en general, que los estudiantes del grupo de control. En muchos casos la diferencia es notable y en unos pocos es similar o menor.

Fig. 1: Resultado de la variable sumatoria de la nota global en la pregunta Redox.

Los valores medios obtenidos para ambos grupos son: grupo experimental: 925.1; grupo control: 858.6.

Los resultados comparativos de los niveles de corrección de la acción, generalización y conciencia entre el grupo de control y experimental se muestran en la tabla IV, donde se reportan el número de estudiantes en cada nivel.

Tabla IV: Resultado de la valoración por niveles.
 

En las figuras 2-4 se muestran los resultados del tratamiento estadístico de un estudio prospectivo de corte transversal para las diferentes categorías estudiadas con los estudiantes de ambos grupos. En el caso del nivel de corrección de la acción es de notar que la tendencia del grupo de control es hacia las peores notas (niveles 3 y 4) que los del grupo experimental donde esta tendencia es contraria, o sea hacia mejores notas (niveles 1 y 2). Al analizar el grado de conciencia en los estudiantes el resultado indica que aún cuando para ambos grupos la tendencia es bien hacia peores niveles (niveles III y IV), lo cual indica que aun mantienen dificultades para profundizar en el análisis de sus propios resultados, en el caso del grupo de control dicha tendencia es más pronunciada. Por último, para la generalización los resultados son similares que en los del nivel de corrección de la acción lo cual quiere decir que para el grupo experimental existe un mayor grado de generalización en los estudiantes.

Fig. 2: Comparación entre nivel de corrección de la acción en el grupo de control y el experimental. q = 2,7.
 

Fig. 3: Comparación de la conciencia entre el grupo de control y el experimental. q = 3,13.           
 

Fig. 4: Comparación de la generalización entre el grupo de control y el experimental. q = 3,65.

Tomando en cuenta los datos de la tabla IV y agrupando los niveles en bajos (III y IV) y altos (I y II) y adicionando los valores de la nota global de la pregunta de REDOX podemos realizar las tablas de contingencia de orden 2.

En la nota de la pregunta de REDOX (Tabla V) el cálculo de q (5,76) está entre uno e infinito lo cual quiere decir que los individuos de la fila 2 (grupo experimental) son más probables de caer en la variable de la columna 2 (mejor nota) que los de la fila 1 (grupo de control).

Tabla V: Resultados de la nota Global.

q = (12/5) / (5/12) = 12/5 . 12/5 = 5,76     1< q < ¥  

En las tablas VI, VII y VIII se reportan los resultados de este análisis para el nivel de corrección de la acción, la conciencia y la generalización donde se obtienen valores de q que están de igual manera en el intervalo de uno a infinito y para los estudiantes del grupo experimental aumenta la probabilidad de caer en columna II de las variables, correspondiente a alto nivel de corrección de la acción, alta conciencia y alto nivel de generalización.

                                   Tabla VI: Nivel de corrección de la acción.

q = (12/5) / (8/9) = 12/5 . 9/8 = 2,7     1< q < ¥  

                             Tabla VII: Conciencia.