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Introducción
En el Method de nomenclature chimique, publicado en 1787, se presentó por primera vez la distinción entre sustancias simples y sustancias compuestas, esta distinción permitió establecer nombres claramente diferentes entre ellas. Las sustancias compuestas fueron designadas mediante nombres binarios, que utilizan el sistema de sufijos: -ato, -ito, -oso, e -ico, combinados con los prefijos per-, hiper- e hipo-, que es la base de la denominada nomenclatura tradicional que, se encuentra actualmente en desuso (García Belmar y Bertomeu Sánchez, 1999).
Otra nomenclatura de uso común es la propuesta por Alfred Stock en 1919, denominado nomenclatura de Stock, en el que se utiliza el número de oxidación del componente principal del compuesto (con número romano), o mediante el uso del llamado número de carga, una magnitud que indica la carga eléctrica del anión o catión (con número arábigo y la carga) (Vera de la Garza y Padilla Martínez, 2020).
La nomenclatura sistemática o de prefijos multiplicadores, es aquella donde los términos se construyen por yuxtaposición de la raíz del nombre de los dos cuerpos constituyentes y un sistema de prefijos (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-…) que informan de la proporción de los constituyentes y que se conoce como nomenclatura IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada por sus siglas en inglés de International de Union of Pure and Applied Chemistry) (Conelly et al., 2005).
En la actualidad, la IUPAC recomienda utilizar la nomenclatura sistemática y limitar el Stock a los casos que sean necesarios y en muy pocos casos utilizar la nomenclatura tradicional. Estas recomendaciones y sus actualizaciones se publican en el libro rojo de la IUPAC (Conelly et al., 2005).
En el Nivel Medio Superior, en la asignatura de química se aborda el tema de nomenclatura química inorgánica, y es un tema que presenta dificultades en el aprendizaje, ya que generalmente se imparte como una serie de reglas y conceptos desconocidos (Wirtz et al., 2006). Además, muchos profesores acostumbran a enseñar como aprendieron, siguiendo un modelo didáctico tradicional (Chimeo, 2000; Crute, 2000).
Los obstáculos en el aprendizaje de la nomenclatura surgen, por la forma en que se introduce el tema. En los textos introductorios de Química, los capítulos de nomenclatura aparecen como intrusos, sin una conexión lógica, como una serie de reglas y situaciones ajenas a los conceptos familiares, lo que puede apagar el entusiasmo del estudiante que intenta descubrir los secretos de las reacciones químicas y sus causas (Wirtz et al., 2006).
Los juegos son un aspecto crucial de la cultura humana y la sociedad que promueven la motivación y el compromiso (Bozkurt y Durak, 2018). El juego puede ser utilizado como estrategia didáctica, pues genera un ambiente innato de aprendizaje para potenciar el desarrollo cognitivo, social y emocional de los estudiantes (Posada, 2014, Martínez Díaz et al., 2020). Otros aspectos importantes en la enseñanza lúdica son el mejoramiento en el rendimiento académico (Putz et al., 2020; Gutierrez Mosquera., y Barajas Perea, 2019) y el mejoramiento en el aprendizaje cognitivo (Vera-Monroy et al., 2020; Zimmerman y Croker, 2014).
En este trabajo, se consideraron las características del Aprendizaje Basado en Juegos (ABJ) señaladas por Biró (2014) y Sánchez (2020):
La motivación intrínseca
El conocimiento es interno y externo
El proceso de aprendizaje es de tipo personal sistemático
La enseñanza se centra en el entorno y en el proceso cognitivo de los estudiantes
El compromiso está basado en grupos
El camino del aprendizaje está basado en grupos
El camino del aprendizaje es guiado por el maestro (que puede establecer diferentes caminos)
La actitud del profesor es proactiva
La actitud del grupo también es proactiva
La retroalimentación se basa en el grupo
Diversas estrategias lúdicas se han publicado para la enseñanza aprendizaje de temas relacionados con la nomenclatura inorgánica, como tabla periódica (Franco Mariscal et al., 2012; Bayir, 2014; Montejo y Fernández, 2021), nomenclatura de iones y cationes (Yenikalaycı, et al., 2019) y conceptos de la nomenclatura química de óxidos básicos y óxidos ácidos (anhídridos) (Maya, 2014), nomenclatura inorgánica (Meléndez et al., 2010; Kurushkin y Mikhaylenko, 2015). Sin embargo, es conveniente considerar el entorno social, económico y tecnológico de los estudiantes (Sánchez, 2020).
Con el objetivo de mejorar los aprendizajes cognitivos de nomenclatura de sales binarias en alumnos del nivel medio superior, en este trabajo se presenta una secuencia didáctica utilizando el aprendizaje basado en juegos. Se describe la elaboración del material lúdico y la forma en que se utiliza el cubo Rubick denominado RUBIQUIM con las representaciones simbólicas y las denominaciones en las nomenclaturas tradicional, Stock y IUPAC, aplicada en el Centro de Bachillerato Tecnológico (CBT) Número 2 ubicado en Cuautitlán, en el norte del Estado de México.
Para evaluar los resultados de aprendizajes interactivos de forma estadística, se realiza una normalización de datos entre 0 y 1, en donde el valor más pequeño es cero y el mayor es uno. Cualquier valor intermedio corresponde a una proporción del avance. La ganancia media normalizada (g) o índice de Hake para un curso, es la relación entre la ganancia promedio real G y la ganancia promedio máxima posible, como se muestra en la Ec. 1 (Hake, 1998).
Donde: Ppretest y Ppostest son los promedios iniciales y finales del grupo. Estos valores se utilizan como una medida de aprendizaje interactivo.
Metodología
Población y muestra
La propuesta se aplicó en tres grupos denominados grupos experimentales (GE) y el cuarto grupo se consideró como control (GC). La población de estudiantes con edad promedio de 16 años, tiene las características que se presentan en la Tabla 1. Estos estudiantes cursan el tercer semestre de Bachillerato, en el cual se estudia, en el marco curricular de su tronco común, la asignatura de Química 1, donde se aborda el tema de nomenclatura química inorgánica.
Desarrollo de la propuesta
Para el desarrollo de la secuencia se analizaron diversos programas de estudio de la asignatura de química de diferentes planteles educativos, nivel de educación media superior, en donde se contempla el tema de nomenclatura química inorgánica:
Química I del Centro de Bachillerato Tecnológico (CBT), que pertenece a la Dirección General de Bachillerato (DGB),
Química I del CBT en la modalidad de Bachillerato General en el programa de estudios Federal,
Química 2 de la Escuela Nacional del Colegio de Ciencias y Humanidades (CCH), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), y
Química I de la Escuela Nacional Preparatoria (ENP) de la UNAM.
Con la finalidad de delimitar el tema a abordar en esta propuesta de enseñanza lúdica planteada. Para el diseño del plan de clase, se consideró el modelo de Programación Neurolingüística de Blander y Grinder, 1979, también conocido como “visual-auditivo- kinestésico” (VAK), y de esta manera se elaboraron actividades, para desarrollar durante la clase, que favorecieron el aprendizaje de los estudiantes.
Para el diseño y elaboración del material lúdico, se adquirieron 51 cubos de Rubik clásico, en donde cada una de las seis caras tiene un color diferente (tradicionalmente blanco, rojo, azul, naranja, verde y amarillo). En cada cara se colocaron etiquetas con: a) los aniones, cationes y representación simbólica de la sal binaria y b) representación simbólica de la sal binaria, el nombre de la sal (tradicional, Stock o IUPAC) o la indicación del tipo de nomenclatura. En la Figura 1, se presenta un ejemplo de la información que contiene cada cubo.
Aplicación de la propuesta
El plan de clase incluyó una secuencia lógica de Apertura, Desarrollo y Cierre. Se organizaron 4 sesiones de clase, de 50 minutos cada una, como se muestra en la Tabla 2. Se inició con un cuestionario de elaboración propia, previamente validado con estudiantes de primer semestre de la carrera de Licenciatura en Química de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán, UNAM, denominado pretest con 26 reactivos divididos en tres partes, la primera sobre reconocimiento de conceptos, la segunda para la identificación de tipos de nomenclatura y escritura de la representación simbólica y/o nombre de sales binarias inorgánicas y la tercera de aplicación del número de oxidación (Anexo1), el cual contestaron los estudiantes de todos los grupos de forma individual. Posteriormente, con el objetivo de conocer las concepciones previas relacionadas con el tema y de generar interés de los estudiantes. Se preguntó: ¿Qué es un mineral? ¿Utilizan algún mineral en su vida cotidiana? ¿Cómo se clasifican? El profesor continuó con la definición de “mineral”, en donde se resaltó a los minerales como elementos o como compuestos. A continuación, se describió el sistema de clasificación de Hugo Strunz utilizado para mineralogía, donde se señalaron de forma puntual: los sulfuros y haluros.
Tabla 2 Plan de clase
| Objetivo | Actividades del Profesor | Actividades del estudiante |
|---|---|---|
| Inicio | ||
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Resolución del pretest de forma individual. |
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Respuestas varias. |
| Desarrollo | ||
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Repuestas varias |
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Ejercicios individuales y grupales |
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Ejercicios individuales y grupales |
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Actividades lúdicas con el cubo RUBIQUIM | |
| Cierre | ||
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Resolución individual del postest. |
Después, se explicó que los elementos de la tabla periódica pueden formar iones (cationes y aniones) con diferente carga y que reaccionan para formar a los compuestos neutros. También, el profesor realizó la explicación relacionada con los siguientes temas, número de oxidación, reglas para calcularlos (Sosa, 2014), formación de compuestos y sales binarias. Además, se profundizó en el estudio de la nomenclatura química para sales binarias, como se muestra en el ejemplo de la Tabla 3.
Tabla 3 Algunos ejemplos de sales binarias y sus tipos de nomenclatura.
| Sal binaria | Tipo de nomenclatura | |||
|---|---|---|---|---|
| Tradicional | Stock | Prefijos multiplicadores (IUPAC) | ||
| Número de oxidación | Número de carga | |||
| NaCl | Cloruro sódico | Cloruro de sodio | Cloruro de sodio | Cloruro de sodio |
| AuF | Fluoruro auroso | Fluoruro de oro(I) | Fluoruro de oro(1+) | Fluoruro de oro |
| TiO2 | Óxido titánico | Óxido de titanio(IV) | Óxido de titanio(4+) | Dióxido de titanio |
| FeCl2 | Cloruro ferroso | Cloruro de hierro(II) | Cloruro de hierro (2+) | Dicloruro de hierro |
| FeCl3 | Cloruro férrico | Cloruro de hierro(III) | Cloruro de hierro (3+) | Tricloruro de hierro |
| OsO₄ | Óxido ósmico | Óxido de osmio(VIII) | Óxido de osmio(8+) | Tetraóxido de osmio |
| SF6 | Fluoruro sulfúrico | Fluoruro de azufre (VI) | Fluoruro de azufre (6+) | Hexafluoro de azufre |
| Li2O | Óxido de lítico | Óxido de litio | Óxido de litio | Óxido de dilitio |
| Cu2O | Óxido cuproso | Óxido de cobre(II) | Óxido de cobre(1+) | Óxido de dicobre |
| Na3N | Nitruro sódico | Nitruro de sodio | Nitruro de sodio | Nitruro de trisodio |
| Al2O3 | Óxido alumínico | Óxido de aluminio(III) | Óxido de aluminio(3+) | Trióxido de dialuminio |
| Fe2S3 | Sulfuro férrico | Sulfuro de hierro(III) | Sulfuro de hierro(3+) | Trisulfuro de dihierro |
| I2O5 | Anhídrido yódico | Óxido de yodo (V) | Óxido de yodo (5+) | Pentóxido de diyodo |
| Mn₂O₇ | Anhídrido permangánico | Óxido de manganeso (VII) | Óxido de manganeso (7+) | Heptaóxido de dimanganeso |
Adicionalmente, el profesor entregó a cada estudiante un cubo RUBIQUIM en donde ellos ubicaron la representación simbólica y el número de oxidación para nombrar sales binarias utilizando las tres nomenclaturas químicas abordadas durante la clase (Figura 2). Posteriormente, los estudiantes trabajaron en equipo, intercambiando sus cubos y girando los mecanismos de estos para lograr que se combinaran todos los colores con la información correspondiente. Los estudiantes devolvieron el cubo RUBIQUIM al estudiante correspondiente y realizaron una competencia de tiempo para regresar el cubo a su posición original.
Para evaluar los aprendizajes logrados por el ABJ, se elaboró y aplicó un postest de elaboración propia, a los cuatro grupos (Anexo B), validado con estudiantes de primer semestre de la carrera de Licenciatura en Química de la FES Cuautitlán UNAM. Las preguntas del postest, se clasificaron en tres niveles de aprendizaje. Los reactivos del N1, son los mismos que en pretest y tienen como objetivo reconocer los conceptos básicos. Las preguntas de N2, con el objetivo de identificar los tipos de nomenclaturas y escritura de representación simbólica y las de N3 acerca de la escritura del nombre de sales binarias inorgánicas.
Índice de Hake (g)
Para determinar el índice de Hake (g), por el ABJ, para los reactivos de N1 (reactivos 1-6), se utilizó la Ecuación 1, primero para el GC y posteriormente para los GE. En los GE se consideró el promedio de los resultados de los tres grupos.
Debido a que la secuencia didáctica aplicada tanto para el GC como para los GE fue la misma, y la única diferencia fueron las actividades lúdicas con el cubo RUBIQUIM, para evaluar la diferencia de aprendizajes entre el GC y los GE por la aplicación de ABJ (gABJ) para los reactivos de N2 y N3 (7-24), se consideraron únicamente los resultados del postest tanto del GC como de los GE. Entonces, en la Ecuación 1 se sustituyeron los resultados del pretest de los GE por los resultados del postest del GC, modificándose la Ecuación 1 como la Ecuación 2.
Resultados y discusión
Prestest
Los resultados del prestest se presentan en la Figura 3. Los reactivos 1-6 fueron de evaluación de conceptos previos. Se observan resultados muy similares entre el GC y los GE. Aproximadamente el 85 % de los estudiantes del GC y del GE mencionaron el nombre y símbolo de un metal, un no metal y un gas noble de la tabla periódica, el 80 % definió que es un compuesto químico. El 95 % reconoció que es un compuesto binario y el 75 % reconoció los tipos de nomenclatura química inorgánica. Sin embargo, únicamente el 30 % y el 15 % reconocieron qué es una sal binaria y qué es el número de oxidación respectivamente. En cuanto a la identificación de tipos de nomenclatura y escritura de la representación simbólica y/o nombre de sales binarias inorgánicas, así como la obtención del número de oxidación, el promedio del CG y los GE fue de 6.43 %, resultado que indica la necesidad de la aplicación de estrategias didácticas que permitan mejorar los aprendizajes.
Postest
Después de aplicar la estrategia didáctica al GC (en el que no se utilizó el cubo RUBIQUIM) y en los tres GE y aplicar el postest a todos los grupos, se determinó el promedio de respuestas correctas de los GE y del GC.
Conceptos
Los resultados de la primera sección del postest del GC y de los GE se presentan en la Figura 4. Se observa que las respuestas correctas del postest para ambos grupos, son mayores que las respuestas correctas del pretest en todos los reactivos. Para las primeras tres preguntas, los resultados del porcentaje de respuestas correctas en el pretest fueron mayores al 70% y después de aplicar la secuencia didáctica, los resultados fueron mayores al 90% para todos los grupos. Para la pregunta 5 y 6. ¿Qué es el número de oxidación?, y ¿Qué es una sal binaria? En el pretest tenían el 38.85% y el 12.97% de respuestas correctas respectivamente, y en el postest obtuvieron valores aproximados del 87% y 95% respectivamente. Estos resultados indican que después de aplicar las estrategias didácticas (con y sin el cubo RUBIQUIM) la mayoría de los estudiantes lograron reconocer que es una sal binaria y el número de oxidación.
Elaboración propia.
Figura 4 Resultados del pretesy y postest de los conceptos para la enseñanza de nomenclatura en el grupo control (GC) y los grupos experimentales (GE).
La ganancia media normalizada del aprendizaje o índice de Hake (g), tanto para el GC como para los GE, se determinó con la Ecuación 1. Los resultados del valor del índice de Hake se presentan en la Tabla 4. Para los GE (g) es mayor a 0.7 (ganancia alta), con un promedio de 0.92. En tanto que para el grupo control se obtienen valores variados con un promedio de 0.59 (ganancia media). De acuerdo con estos resultados, en los grupos de prueba se obtuvo una (g) mayor que en el grupo control. Estos resultados muestran que la estrategia lúdica aplicada favoreció más el reconocimiento de conceptos de metales, no metales, compuestos, compuestos binarios, tipos de nomenclatura química inorgánica, sales binarías y número de oxidación, que son conceptos básicos para la enseñanza aprendizaje de la nomenclatura química inorgánica de sales binarias. Resultados similares han sido observados para otras estrategias didácticas aplicadas en el Nivel Medio Superior (Salazar et al., 2019).
Tabla 4 Índice de Hake (g)
| Reactivo | Pretest (%) | Postest (%) | g | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| (GC) | (GE) | (GC) | (GE) | (GC) | (GE) | |
| 1 | 84.90 | 86.89 | 96.22 | 97.22 | 0.75 | 0.79 |
| 2 | 79.25 | 84.84 | 90.56 | 97.99 | 0.54 | 0.87 |
| 3 | 94.70 | 92.42 | 95.58 | 100.00 | 0.17 | 1.00 |
| 4 | 77.36 | 73.60 | 84.90 | 100.00 | 0.33 | 1.00 |
| 5 | 35.85 | 28.85 | 87.61 | 92.45 | 0.81 | 0.89 |
| 6 | 15.09 | 12.97 | 92.72 | 96.46 | 0.91 | 0.96 |
| Promedio | 64.52 | 63.26 | 91.26 | 97.35 | 0.59 | 0.92 |
Escritura de la representación simbólica a partir del nombre de la sal binaria
En la sección II del postest, el estudiante escribió la representación simbólica y el tipo de nomenclatura empleada a partir del nombre de la sal binaria en nomenclatura tradicional (reactivos 7-9), Stock (reactivos 10-12) y IUPAC (reactivos 13-15). En la Figura 5 se presentan los resultados, se observa que los estudiantes de los GE obtuvieron un porcentaje más alto de respuestas correctas que los estudiantes del GC. Se determinó, también, el promedio de los resultados por tipo de nomenclatura tanto para el GC como para los GE (Tabla 5). Se observa que para el GC los resultados fueron del 47.8%, 53.89% y 76.09% y para los GE fueron del 62.29%, 72.7% y 88.2% para las nomenclaturas tradicional, Stock y IUPAC respectivamente. El rendimiento académico en los tres tipos de nomenclatura fue mayor en los GE que en el GC. Sin embargo, los resultados indican que las nomenclaturas que más se dificulta a los estudiantes son la tradicional y la Stock, probablemente porque los estudiantes no logran relacionar los sufijos (ico, oso) con el número de oxidación, considerando que los sufijos son la primera pista que tienen los estudiantes para escribir la fórmula química a partir del nombre y por las dificultades para aprender, comprender y determinar el número de oxidación.
Elaboración propia.
Figura 5 Escritura de la nomenclatura química a partir de la representación simbólica, en el grupo control (GC) y los grupos experimentales (GE). Reactivos: 7-9 (nomenclatura tradicional), 10-12 (nomenclatura Stock) y 13-15 (nomenclatura IUPAC).
Tabla 5 Índice de Hake obtenido por el aprendizaje basado en juegos (Ecuación 2).
| No. Reactivo | Nomenclatura | Promedio del postest | Índice de Hake por el ABJ (gABJ) | |
|---|---|---|---|---|
| GC | GE | |||
| 7. Bromuro alumínico | Tradicional | 52.83 | 74.3 | 0.46 |
| 8. Nitrato cúprico | Tradicional | 45.28 | 65.3 | 0.37 |
| 9. Bromuro ferroso | Tradicional | 45.28 | 68.2 | 0.42 |
| Promedio Tradicional | 47.80 | 62.29 | 0.41 | |
| 10. Sulfuro de titanio (IV) | Stock | 54.15 | 75.1 | 0.46 |
| 11. Nitruro de mercurio (I) | Stock | 54.71 | 71.3 | 0.37 |
| 12. Yoduro de litio | Stock | 52.83 | 71.9 | 0.40 |
| Promedio Stock | 53.89 | 72.7 | 0.41 | |
| 13. Tetracloruro de manganeso | IUPAC | 77.35 | 86.8 | 0.42 |
| 14. Heptasulfuro de direnio | IUPAC | 67.92 | 84.7 | 0.52 |
| 15. Tricloruro de aluminio | IUPAC | 83.01 | 93.1 | 0.59 |
| Promedio IUPAC | 76.09 | 88.2 | 0.51 | |
| 16. ZnS | Tradicional | 64.15 | 78.22 | 0.53 |
| 17. NiAs | Tradicional | 41.50 | 60.33 | 0.60 |
| 18. FeS | Tradicional | 56.60 | 73.56 | 0.74 |
| Promedio Tradicional | 54.08 | 70.70 | 0.62 | |
| 19. NiS | Stock | 45.28 | 71.77 | 0.40 |
| 20. PbS | Stock | 39.62 | 69.79 | 0.70 |
| 21. CuS | Stock | 73.46 | 79.34 | 0.79 |
| Promedio Stock | 52.78 | 73.94 | 0.63 | |
| 22. MoS2 | IUPAC | 47.16 | 76.90 | 0.43 |
| 23. Ag2S | IUPAC | 62.26 | 73.53 | 0.74 |
| 24. KCl | IUPAC | 69.81 | 81.44 | 0.81 |
| Promedio IUPAC | 59.74 | 77.29 | 0.66 | |
Se realizó un análisis comparativo de los resultados de aprendizaje al aplicar la estrategia del aprendizaje basado en juegos con el cubo RUBIQUIM a través de la determinación de (g ABJ) para los reactivos 7-15 (N2), utilizando los resultados del postest del GE comparado con los GC, de acuerdo con la Ecuación 2. Los resultados se muestran en la Tabla 5. Se observan valores positivos de (g ABJ) para la escritura de todos los tipos de nomenclatura.
Se obtuvieron valores de 0.41, 0.40 y 0.51 para la nomenclatura tradicional, Stock y IUPAC respectivamente, estos resultados indican un valor medio en los cursos con aprendizajes interactivos (Hake, 1998), estos valores. Considerando, que se comparan los aprendizajes finales del GC con los de los GE, gABP positiva indica que la utilización del cubo RUBIQUIM, favoreció el aprendizaje de los tipos de nomenclatura Stock y tradicional, pero favoreció aún más el aprendizaje de la nomenclatura IUPAC cuando se les solicita a los estudiantes que escriban el nombre del compuesto a partir de la representación simbólica y estos logran la recuperación, comprensión y aplicación del conocimiento (Marzano, 2001), de las reglas para determinar el nombre de las sales binarias.
Escritura del nombre de la sal binaria a partir de la representación simbólica
En los reactivos 16-24 (N3) de la evaluación final se solicitó a los estudiantes dar el nombre del compuesto a partir de la representación simbólica, con la nomenclatura tradicional, IUPAC y Stock (cabe señalar que, en este mismo apartado además de la fórmula, se colocó la clasificación de los minerales empleada en minerología para la nomenclatura de sulfuros y haluros con el fin de que el estudiante compare esta con las otras nomenclaturas. La clasificación más común de los minerales se basa en el Sistema de Mineralogía de Dana (Hanzen, 1984) y las Tablas Mineralógicas de Hugo Strunz (Tropper, 2002). Considera la composición química y estructural, que en conjunto representan las características de un mineral y determinan sus propiedades físicas. La clasificación de los minerales se presentan en diez clases según el anión o grupo aniónico dominante:1. Elementos nativos, 2. Sulfuros, 3. Óxidos, 4. Hidróxidos, 5. Haluros, 6. Carbonatos, 7. Sulfatos, 8. Tungstatos, 9. Sulfatos y 10. Silicatos. Algunos ejemplos representativos de los sulfuros son argentita (Ag2S), galena (PbS), blenda (ZnS) y cinabrio (HgS), y de los haluros, halita (NaCl), silvita (KCl) y fluorita (CaF2) (Tropper, 2002).
En la Figura 6, se presentan los resultados de la evaluación al solicitarles que escribieran el nombre de la sal binaria a partir de la fórmula química, el GC obtuvo el 54.08%, 52.27% y 59.74% cuando utilizaron la nomenclatura tradicional, Stock y IUPAC respectivamente. En tanto, los GE, obtuvieron promedios 70.7%, 73.94%, 77.29% con la nomenclatura tradicional, Stock y IUPAC respectivamente. Desde el punto de vista del rendimiento académico, el GC obtuvo calificaciones no aprobatorias, y los GE tuvieron promedios superiores al 70%.
Elaboración propia
Figura 6 Escritura de la fórmula química a partir del nombre en el grupo control (GC) y los grupos experimentales (GE). Reactivos: 16-18 (nomenclatura tradicional), 19-21 (nomenclatura Stock) y 12-24 (nomenclatura IUPAC).
En la escritura del nombre a partir de la representación simbólica, nuevamente se determinó (gABJ), para los reactivos 16-24, utilizando los resultados del postest del GE comparado con los GC, de acuerdo con la Ecuación 2. Se muestran en la Tabla 5, que los valores obtenidos de gABJ son 0.62, 0.63 y 0.66 para la nomenclatura tradicional, Stock y IUPAC respectivamente. Se observa que la escritura del nombre de las sales binarias a partir de la representación simbólica se dificulta más cuando se utiliza la nomenclatura tradicional, tanto para el GC como para los GE.
Sin embargo, la gABJ en promedio de 0.64 para la escritura del nombre de la sal a partir de la representación simbólica, es mayor que la gABJ de 0.44 obtenidas para la escritura de representación simbólica a partir del nombre de la sal binaria, indicando que el ABJ favoreció más el aprendizaje de la escritura del nombre a partir de la representación simbólica.
Motivación
En la clase de matemáticas, los estudiantes del CBT utilizan el cubo Rubik como herramienta de apoyo con el objetivo de que comprendan el uso de los algoritmos; los cuales, al ser una representación detallada a la solución de un problema, favorecen el orden secuencial de los pasos para resolver el mismo, y reducen posibles errores, al ser precisos facilitan la solución del problema planteado (Romero, 2013). El uso de Cubo Rubik permite desarrollar habilidades como la coordinación (óculo-manual), agilidad mental, destreza psicomotora y favorece tanto la concentración, como la memoria.
Desde el momento en que a los estudiantes se les dio el cubo de forma individual, se notaron muy motivados en la clase. Cada vez que el profesor explicaba los temas como número de oxidación, tipos de nomenclatura, nombres de los compuestos o fórmulas químicas, etcétera, los estudiantes recurrían a su cubo RUBIQUIM tratando de identificar, comprender y aplicar esa información. En la última sesión, los estudiantes se mostraron ansiosos de resolver el cubo. Aunque, la resolución del cubo no dependía únicamente de colocar los colores en cada cara, sino de colocar en la misma línea la información correspondiente, por ejemplo, como se observa en la Figura 7, cada integrante de cada equipo quería ser el primero en terminar de ordenar el cubo, para ganar el juego, lo que mantuvo en todo momento la motivación, como se ha observado en otras estrategias didácticas con ABJ o gamificación (Bozkurt y Durak, 2018).
Conclusiones
Después de aplicar la estrategia didáctica del aprendizaje basado en juegos utilizando el cubo RUBIQUIM, los estudiantes de los grupos experimentales lograron identificar, de manera general, a los elementos de la tabla periódica; la mayoría de ellos mencionó el concepto de compuesto químico y compuesto binario, así como el número de oxidación. Además, señalaron los tipos de nomenclatura química para nombrar sales binarias.
En cuanto a la nomenclatura, los estudiantes de los grupos experimentales lograron identificar, asociar y aplicar los conocimientos relaciones a las reglas de la Nomenclatura de sales binarias (tradicional, IUPAC y Stock). Se logró un mayor aprendizaje cuando se solicitó a los estudiantes escribir la representación simbólica a partir del nombre del compuesto, empleando la nomenclatura IUPAC, seguida de la Stock y finalmente la tradicional.
Los estudiantes lograron identificar con mayor facilidad la nomenclatura IUPAC, porque los prefijos (di, tri, tetra, penta…) les permiten deducir el número de aniones y cationes respectivamente y deducir las fórmulas químicas a partir del nombre.
La principal problemática para escribir correctamente las fórmulas o nombres en la nomenclatura Stock, se debió a las dificultades para aprender, comprender y determinar el número de oxidación.
Respecto a la nomenclatura tradicional, los estudiantes no lograron comprender del todo la manera de utilizar los sufijos y prefijos que esta emplea; presentando más dificultad para escribir el nombre de los compuestos utilizando esta nomenclatura y para escribir las fórmulas químicas de los compuestos nombrados con la nomenclatura tradicional.
Por las dificultades de la enseñanza aprendizaje de los diferentes tipos de nomenclatura, este trabajo contribuye para fundamentar la necesidad de eliminar de los programas de Química la enseñanza de la nomenclatura tradicional, ya que encuentra desuso (de acuerdo a la IUPAC), y además resulta confusa para los estudiantes al solicitarles que a partir de ella escribieran la fórmula de un compuesto químico, o que a partir de la representación simbólica nombraran al compuesto usando esta nomenclatura y centrarse en la enseñanza de la nomenclatura IUPAC y Stock.
Finalmente, con base en los resultados positivos del índice de Hake en el aprendizaje basado en (gABJ) para la escritura de la representación simbólica a partir del nombre del compuesto y viceversa, estos indican la efectividad de esta estrategia didáctica. Esta propuesta de enseñanza lúdica utilizando el cubo RUBIQUIM motivó y mejoró la enseñanza y el aprendizaje cognitivo de la nomenclatura de sales binarias, y puede ser aplicada en el nivel medio superior o superior como estrategia de enseñanza.
