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VI. Diseño e implementación de asignaturas bimodales: el caso de "Química Orgánica Ecocompatible" y "Química Verde"

Lucas Andrés Dettorre y María Belén Sabaini

Química Orgánica Ecocompatible (QOEC) y Química Verde (QV) son dos asignaturas que forman parte del núcleo básico obligatorio y del núcleo avanzado obligatorio, respectivamente, del plan de estudios de la Tecnicatura en Tecnología Ambiental y Petroquímica (TUTAP) del Departamento de Ciencia y Tecnología (DCyT) de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ). Se trata de una carrera presencial, de tres años de duración, creada en el año 2015 por el Consejo Superior de la UNQ, que cuenta con validez nacional en Argentina (según las resoluciones ministeriales 1914/2016 y 204/2019) y que comenzó a ofertarse en el primer cuatrimestre de 2016 en la sede Bernal de nuestra Universidad. Esta carrera de pregrado está orientada a la formación de técnicos en un área de vacancia en el sector productivo a nivel local y regional: las tecnologías ambientales, los procesos sustentables y sus aplicaciones a la química y producción del petróleo y sus derivados.

Ambas materias tienen por objeto de estudio a la química orgánica sustentable, una disciplina emergente con no más de 30 años de vida que busca rediseñar los procesos químicos convencionales para reemplazarlos por otros de menor impacto ambiental. Esto implica utilizar nuevas materias primas y renovables, el empleo de catalizadores para acelerar las reacciones químicas, el rediseño de los procesos de síntesis, separación y purificación de sustancias orgánicas y la formulación de nuevos productos amigables con el ambiente.

Con excepción de la Universidad Nacional de Rosario (UNR), que dicta el curso de grado optativo “Introducción a la Química Sustentable” en la carrera de Bioquímica, y de las propuestas de cursos de posgrado en la temática dictados en la Universidad Nacional de La Plata y en la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, nuestra Universidad es la primera en Argentina en ofertar con frecuencia cuatrimestral cursos obligatorios vinculados a este campo disciplinar en carreras de pregrado y grado.

La implementación de los primeros cursos bimodales en DCyT

Con motivo de una propuesta del Rectorado y de la Dirección del DCyT, un grupo reducido de docentes fuimos convocados para comenzar a diseñar cursos bimodales para carreras científico-tecnológicas. Este proceso implicaba, en primer lugar, asumir la Bimodalidad como un compromiso para reducir la carga horaria presencial de nuestros cursos. En segundo lugar, definir de qué modo compatibilizar un nuevo entorno de enseñanza no presencial con los modelos didácticos específicos de cada disciplina, en particular, la enseñanza en el laboratorio para disciplinas experimentales y la enseñanza para la promoción del aprendizaje basado en problemas (ABP).

Teniendo en cuenta estos lineamientos, para las asignaturas que contasen con trabajos prácticos de laboratorio, se decidió plantear cursos semipresenciales que, en el caso particular de QOEC y QV, prevén las siguientes tipologías o formatos de clase:

  • Clase presencial o formato tradicional: consiste de encuentros presenciales, sincrónicos, entre el o los docentes y el grupo clase, en un aula o laboratorio (espacios físicos) emplazados en el centro educativo (en este caso, el edificio de la sede Bernal de la UNQ).
  • Clase ampliada o extendida virtualmente (formato conocido comúnmente como aula extendida): se utiliza un entorno virtual de enseñanza y aprendizaje (EVEA, que en nuestro caso es el “aula virtual”) para complementar los procesos de enseñanza y aprendizaje llevados a cabo presencialmente. Esto significa que las actividades desarrolladas presencialmente son complementadas por otras, de carácter obligatorio u optativo, en el EVA.
  • Clase virtual: consiste en el reemplazo total del espacio presencial por el EVA. Esto implica que los procesos de enseñanza y aprendizaje se transfieren del aula presencial al aula virtual. Dichos procesos pueden suceder de manera sincrónica o asincrónica, dependiendo de los objetivos de la clase, de las estrategias de enseñanza o de las actividades de aprendizaje y evaluación planteadas.
  • Clase invertida: se trata de clases virtuales en las que el o los docentes diseñan y desarrollan la enseñanza o proporcionan a los estudiantes los materiales y las actividades necesarias para que, por sí solos, puedan gestionar su aprendizaje. Las estrategias metodológicas de aprendizaje desplegadas en el EVEA por los estudiantes son posteriormente transferidas al espacio presencial, bajo el acompañamiento del o los docentes. Este formato de clases rompe el esquema de teoría (expuesta o presentada por el docente) seguido de práctica a cargo del estudiante (modelo de aprendizaje por recepción) característico de las clases presenciales expositivas desarrolladas en el nivel universitario. Esto permite posicionar a los estudiantes como activos partícipes en la construcción de conocimientos a lo largo de toda la secuencia didáctica. Como veremos más adelante, este formato fue aplicado a las clases de laboratorio.


Por otra parte, cada docente o equipo de docentes podría tener libertad para diagramar y gestionar la enseñanza en el entorno no presencial y en relación a cómo articular los espacios presenciales y no presenciales, cumpliendo solamente con algunos estándares o lineamientos generales establecidos por el Espacio de Apoyo para Asignaturas Bimodales, dependiente del DCyT.

La Química Verde o Química Sustentable como campo disciplinar emergente

No caben dudas de que la química y las industrias relacionadas constituyen el corazón de las sociedades industriales desarrolladas. Esto se debe a que, en gran medida, proveen los materiales necesarios para cualquier tipo de actividad comercial y definen las bases del suministro de energía a nivel mundial, de la agricultura moderna y las nuevas tecnologías. Sin embargo, las industrias químicas no siempre han tenido cuidado en el pasado, provocando graves accidentes ni se han comprometido con la preservación de los recursos naturales o con la protección del medioambiente.

A pesar de ello, existe un cambio de actitud que responde, en parte a la creciente demanda de la opinión pública, que ha tomado conciencia de la naturaleza finita de los recursos naturales y la existencia de límites que regulan y determinan el crecimiento posible (Burmeister et. al., 2012).

En esta línea, en la década de 1990, el desarrollo sustentable ha emergido como tema central de la industria química actual a escala global. En Estados Unidos, especialistas de la Agencia de Protección Ambiental acuñaron el término “Química Verde” (en Europa se utiliza la expresión “Química Sustentable”) para referirse a la forma innovadora de enfrentar y remediar los aspectos negativos relacionados con la industria química como un ente generador de beneficios, minimizando el impacto negativo en el entorno, incluyendo todos sus aspectos: toxicidad, energía y efecto invernadero (Warner et. al., 2004). El objetivo principal es diseñar procesos alternativos para obtener un mismo producto (o nuevos productos), pero en condiciones que preservan la calidad del entorno humano y del medioambiente en toda su dimensión. Se trata de delinear procesos químicos que privilegien la preservación del ambiente por sobre los beneficios económicos de la actividad industrial. Esta manera de actuar responsablemente ha sido definida en base a una serie de 12 postulados conocidos como los “doce principios de la química verde” (Anastas y Warner, 1998), que se enuncian a continuación:

  1. Evitar la producción de residuos (prevención).
  2. Minimizar la formación de subproductos (economía atómica).
  3. Emplear metodologías que generen productos de toxicidad reducida.
  4. Generar productos eficaces, que no sean tóxicos.
  5. Reducir el uso de sustancias auxiliares (como los solventes).
  6. Disminuir el consumo energético.
  7. Utilizar materias primas renovables.
  8. Evitar la derivatización innecesaria (por ejemplo, evitar el uso de grupos protectores).
  9. Utilizar catalizadores.
  10. Generar productos biodegradables.
  11. Desarrollar metodologías analíticas para el monitoreo en tiempo real.
  12. Evitar y minimizar potenciales accidentes químicos.

Las asignaturas Química Verde y Química Orgánica Ecocompatible proponen reconceptualizar las estrategias de síntesis, separación y purificación de compuestos orgánicos para disminuir su impacto en el ambiente.

Antecedentes asociados al empleo de TIC en la enseñanza de la Química Sustentable en la UNQ

La materia Química Orgánica Ecocompatible se dictó por primera vez de manera netamente presencial en el segundo cuatrimestre de 2016, utilizando correo electrónico y una página de Facebook para sostener la comunicación con los estudiantes y compartir materiales obligatorios para la cursada (Figura 1).

Figura 1. Portada del Facebook de la asignatura QOEC (2016).
Figura 1. Portada del Facebook de la asignatura QOEC (2016).
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En el primer cuatrimestre de 2017, se ofertó por segunda vez un curso de QOEC, empleando, como soporte de apoyo a la enseñanza, una página web diseñada integralmente por los docentes en la plataforma Wix.

Figura 2. Portada del sitio web de la asignatura QOEC (2017)
Figura 2. Portada del sitio web de la asignatura QOEC (2017). Disponible en línea: ladettorre.wixsite.com/.
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Durante el segundo cuatrimestre de 2017, se ofertó y dictó por primera vez la materia Química Verde (diseñada y dictada por los mismos docentes que QOEC), una asignatura que tiene como requisito para inscribirse haber cursado y aprobado QOEC. Esto implica que todos los estudiantes que cursan QV ya conocen a los docentes y se conocen entre ellos, propiciando la oportunidad de construir una verdadera comunidad de aprendizaje.

En esa primera oportunidad, la materia QV se impartió en un formato netamente presencial, utilizando mensajería electrónica para sostener la comunicación extra-áulica y compartir los materiales de la cursada.

Características generales de la asignatura Química Orgánica Ecocompatible

Química Orgánica Ecocompatible es una asignatura de dictado cuatrimestral que forma parte del Núcleo Básico Obligatorio de la TUTAP de la UNQ. Posee una carga semanal de seis horas distribuidas en dos días, generalmente martes y viernes, y suele ser cursada por los estudiantes en su tercer cuatrimestre de carrera. La materia comenzó a dictarse de manera presencial en el segundo cuatrimestre del año 2016, y desde 2017, se dicta una vez al año en el primer cuatrimestre del ciclo lectivo (marzo a julio). Se trata de un curso teórico-práctico en el que se introduce a los estudiantes al estudio de la química de los compuestos orgánicos y al diseño de procesos químicos sustentables, es decir, al desarrollo de estrategias de síntesis, separación y purificación novedosas, alternativas a las tradicionales y de menor impacto ambiental. Siguiendo esta línea, además de las clases teórico-prácticas en las que se exponen los contenidos del programa, se analizan casos y se resuelven situaciones problemáticas, la asignatura cuenta con cuatro trabajos prácticos de laboratorio y un trabajo final experimental (trabajo práctico integrador o TPI) de carácter presencial. El trabajo en el laboratorio está secuenciado de manera tal de comenzar con experiencias cerradas, muy pautadas, diseñadas para que los estudiantes aprendan a trabajar en el laboratorio de química en un ambiente controlado y seguro, para terminar en un proyecto de investigación orientado por los docentes que se desarrolla a lo largo del último mes de clases.

Implementación de la Bimodalidad en la asignatura Química Orgánica Ecocompatible

La asignatura ha sido dictada por primera vez en un formato semipresencial durante el primer cuatrimestre de 2018, utilizando como apoyo el campus virtual de la UNQ (diseñado integralmente en la plataforma Moodle 3.6), el cual, hasta finales de 2018, sólo se utilizó para el dictado de asignaturas bimodales del DCyT. Dado que la mayor parte de los estudiantes nunca habían utilizado este campus para desarrollar su cursada, la asignatura fue planificada de manera tal de introducir gradualmente las estrategias virtuales, comenzando con un formato de clases netamente presenciales con incorporación de algunas herramientas del campus (es decir, empleando el EVA como aula extendida) y terminando la cursada con una menor carga presencial, llegando a tener una a dos clases virtuales por semana.

Al ingresar al aula virtual, los usuarios observan una etiqueta con una imagen identificadora del curso y una bienvenida de los docentes, escrita y acompañada por un video de corta duración. Debajo de la misma, se suman un foro de avisos generales -mediante el cual los docentes pueden comunicar novedades al estudiantado-, el programa de la materia, el régimen de aprobación, las calificaciones de toda la cursada y un foro de presentación, abierto al intercambio con los estudiantes.

Figura 3. Sección inicial de la página de QOEC: bienvenida y presentación de la materia.
Figura 3. Sección inicial de la página de QOEC: bienvenida y presentación de la materia.
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Para organizar la cursada cuatrimestral, se utilizó un plan de trabajo: una herramienta ampliamente utilizada en las carreras virtuales (de pregrado, grado y posgrado) del programa Universidad Virtual de Quilmes (UVQ),que sirve como una “hoja de ruta” adaptada a las características de un curso semipresencial. En el plan de trabajo de las asignaturas QOEC y QV, se explicitaron las fechas de las clases, los temas abordados en cada una de ellas, la modalidad de la clase (presencial o virtual), las actividades obligatorias a desarrollar y entrega vía campus virtual y las evaluaciones formales (tanto presenciales como virtuales). Asimismo, se empleó una codificación de colores para resaltar ciertas modalidades de clase (virtual, de laboratorio) y las instancias de trabajo evaluativo.

Figura 4. Plan de trabajo de la asignatura QOEC (2019).
Figura 4. Plan de trabajo de la asignatura QOEC (2019).
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A lo largo de las semanas, por unidad didáctica, se creó un espacio o sección en el campus virtual en el que se cargaron los archivos con las guías de problemas de la asignatura (en formato .pdf) y se habilitaron espacios de foro de consulta (de participación opcional). Cada sección se identificó con una imagen a modo de encabezado, precedida por un breve texto introductorio a la unidad didáctica. En el caso de las clases extendidas y virtuales, a esos espacios se sumaron otros recursos que reemplazaron el desarrollo presencial de los contenidos de la unidad.

Figura 5. Presentación de las secciones y formato de la clase virtual.
Figura 5. Presentación de las secciones y formato de la clase virtual.
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Siguiendo esta misma línea, para la exposición de contenidos de las clases virtuales se utilizaron dos estrategias:

  1. Diseño de materiales didácticos multimedia (MDM) utilizando eXeLearning, una aplicación de edición de recursos didácticos interactivos gratuita y de libre distribución. Se trata de materiales diseñados con una lógica hipermedia, en formato web, que cuenta con el desarrollo de contenidos teóricos acompañados por imágenes fijas y animadas, intercalado con recursos visuales que enfatizan, profundizan o sintetizan ciertas informaciones y que contiene actividades interactivas de ordenamiento de elementos o de selección múltiple para problematizar y aplicar los contenidos desarrollados (Aceituno, 2017). El programa permite crear estructuras de contenidos configurables según la necesidad del temario de cada unidad o secuencia didáctica, disponer de recursos didácticos variados (iDevices) y la posibilidad de exportar el proyecto a una amplia variedad de estándares y formatos (Figura 6).

Figura 6. Material didáctico multimedia (MDM) desarrollado en eXeLearning para la unidad didáctica introductoria de QOEC: estructura electrónica y molecular de compuestos orgánicos.
Figura 6. Material didáctico multimedia (MDM) desarrollado en eXeLearning para la unidad didáctica introductoria de QOEC: estructura electrónica y molecular de compuestos orgánicos.
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  1. En estos materiales, se incorporaron imágenes con realidad aumentada. Entendemos por realidad definir la observación de un entorno físico del mundo real, a través de un dispositivo tecnológico, es decir, los elementos físicos tangibles se combinan con elementos virtuales o digitales, logrando de esta manera crear una realidad aumentada en tiempo real. Para ello, se diseñó una aplicación propia y novedosa que funciona en teléfonos celulares y tablets para reconocer marcadores específicos, a partir de los cuales el programa genera una imagen o modelo tridimensional y lo proyecta en la pantalla del dispositivo móvil. Esta estrategia fue empleada para modelizar la estructura de moléculas orgánicas sencillas según los modelos derivados de las teorías de enlace de valencia y de la de orbitales moleculares (Figura 7). La aplicación, denominada QORA (por Química Orgánica con Realidad Aumentada), fue diseñada por el bioquímico Federico Galizia en conjunto con el equipo docente de la materia para funcionar en el sistema operativo Android, con el objetivo de sortear uno de los principales obstáculos en el aprendizaje de esta disciplina: la dificultad de representar mental o gráficamente la estructura molecular de compuestos orgánicos en tres dimensiones (Perren y Odetti, 2006; Pérez Benítez, 2008). La necesidad de construir modelos de entidades moleculares y de formar a los estudiantes para que desarrollen una inteligencia viso-espacial que les permita aplicar un conjunto de operaciones mentales a tales modelos (como rotar y trasladar moléculas en tres dimensiones, reconocer la disposición espacial de átomos o grupo de átomos o rotar enlaces covalentes) es fundamental para construir un conocimiento profundo de la estructura electrónico-molecular de los compuestos orgánicos. Estas habilidades están asociadas al concepto de “inteligencia espacial” propuesto por Gardner (2001), la cual puede ser comprendida como el conjunto de capacidades necesarias para poder percibir el mundo visual, transformar y modificar las percepciones iniciales y recrear aspectos vinculados a la experiencia visual propia, incluso en ausencia de estímulos físicos que originaron tales percepciones.
Figura 7. Imagen aumentada generada con la aplicación QORA.
Figura 7. Imagen aumentada generada con la aplicación QORA.
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En este caso, se trata de una representación modélica de orbitales atómicos y moleculares para la molécula eteno, obtenida de la captura de pantalla de un dispositivo móvil al enfocar con su cámara un marcador embebido en un MDM.

  1. Elaboración de videoclases y videotutoriales, grabadas y editadas con el programa Camtasia. En general, se trata de videos de entre quince y sesenta minutos de duración, en los que se exponen contenidos relacionados con las técnicas de separación y purificación de sustancias orgánicas en el laboratorio o en los que se realiza una breve explicación de los trabajos prácticos de laboratorio, utilizando presentación de diapositivas realizadas en PowerPoint con narración oral (voz en off) de los docentes. Las videoclases fueron cargadas en un canal de YouTube y son de libre acceso.

Asimismo, para promover la actividad de los estudiantes, se emplearon otros recursos propios de la plataforma Moodle:

  1. Foros de discusión, utilizados principalmente como espacios de consulta.
  2. Cuestionarios en línea, con actividades de selección múltiple.
  3. Tareas o actividades con subida avanzada de archivos, en las que los estudiantes debían cargar el desarrollo de sus actividades en un documento de texto con un formato preestablecido.

Los cuestionarios y tareas fueron utilizados como parte de la evaluación sumativa, es decir, sirvió a los fines de la acreditación del curso. A las herramientas anteriores, se sumaron otras TIC, incluidos algunos recursos específicos para la enseñanza de la química orgánica:

  1. Corchos, pizarras o muros virtuales diseñados en la plataforma Padlet: se trata de un entorno virtual interactivo en el que estudiantes y docentes pueden subir y compartir sus aportes (pensamientos, ideas, preguntas y respuestas), utilizando múltiples lenguajes y formatos sobre una especie de expositor virtual en el que todos tienen acceso a edición (Fiester y Green, 2016). Cada contribución queda registrada en ese espacio como una especie de nota o post-it. Los docentes pueden formular una consigna de trabajo y los estudiantes pueden incorporar sus producciones, insertando texto, imágenes o videos. Luego, los docentes u otros compañeros de clase pueden agregar comentarios de retroalimentación, colaborando en la hetero-, co- y autoevaluación de las actividades.
Figura 8. Ejemplo de pizarra virtual empleada para el aprendizaje de nomenclatura de compuestos orgánicos. El padlet puede ser embebido en el campus con el editor de html.
Figura 8. Ejemplo de pizarra virtual empleada para el aprendizaje de nomenclatura de compuestos orgánicos. El padlet puede ser embebido en el campus con el editor de html.
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  1. Aplicaciones utilizadas para graficar representaciones moleculares (modelizadores): permiten representar estructuras químicas utilizando diferentes formatos y diversos lenguajes, simbólicos e icónicos. Son aplicaciones específicas destinadas a la enseñanza y aprendizaje de la química orgánica y biológica en las que el usuario puede representar fórmulas estructurales, proyecciones planas, ecuaciones químicas o mecanismos de reacción empleando herramientas de graficación estandarizadas. Dentro de estas aplicaciones podemos contar con:
  1. Modelizadores en línea: se trata de programas que funcionan en un navegador web (por lo que se requiere estar conectados a internet o en línea), generalmente gratuitos, que permiten representar moléculas en fórmulas de zig-zag y utilizando modelos de esferas y varillas (modelo 3D). Otros sirven para la búsqueda de información en bases de datos a partir de la fórmula estructural. Algunos ejemplos son MolView y el graficador de PubChem, la colección más grande a nivel mundial de información química de acceso abierto, dependiente de la Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Este último graficador permite representar y exportar las estructuras en diversos formatos, entre ellos gif y pdf.
  2. Paquetes modelizadores: se trata de programa descargables más completos que permiten representar moléculas orgánicas y graficar otras simbolizaciones específicas de la disciplina (dibujo de flechas -de reacción, resonancia y flechas curvas- y otras representaciones moleculares e icónicas, incluidas proyecciones planas y las representaciones tridimensionales). Algunos ejemplos de acceso gratuito (freeware) son Avogadro, ACD/ChemScketch y MedChemDesigner.

Figura 9. Modelizadores empleados para dibujar estructuras químicas de compuestos orgánicos. (a) Programas en línea: MolView (izquierda) y graficador de PubChem (derecha). (b) Programas off-line: ACD/ChemScketch (izquierda) y MedChemDesigner (derecha).

Figura 9. Modelizadores empleados para dibujar estructuras químicas de compuestos orgánicos. (a) Programas en línea: MolView (izquierda) y graficador de PubChem (derecha). (b) Programas off-line: ACD/ChemScketch (izquierda) y MedChemDesigner (derecha).

  1. Aplicaciones utilizadas para la simulación de procesos o fenómenos (simuladores): brindan una representación interactiva de la realidad que ayuda a comprender cómo funciona un proceso o fenómeno, independientemente de su escala o nivel de representación(macro, micro o submicroscópico). Dentro de esta categoría, podemos encontrar:
  1. Simulaciones en línea: son simuladores que se encuentran disponibles en internet. Uno de los casos emblemáticos es el de la plataforma PhET. Se trata de un proyecto abierto y gratuito de la Universidad de Colorado que nuclea simulaciones de química, física y biología de acceso libre, disponibles en línea y que también pueden ser descargadas o embebidas en otras plataformas (Figura 10).
  2. Aplicaciones móviles con realidad aumentada: como es el caso de QORA, la aplicación previamente descrita.
  3. Laboratorios virtuales: se trata de programas que emulan virtualmente el entorno de laboratorio, permitiendo simular la resolución de problemas de carácter práctico y el desarrollo de habilidades relacionadas con el “hacer ciencias” en el laboratorio químico. Desafortunadamente, hasta el momento, no hay disponibles laboratorios virtuales que puedan emplearse significativamente en la enseñanza de la Química Orgánica, dado que la mayoría de los existentes están diseñados para abordar contenidos específicos de química general e inorgánica.

Figura 10. Captura de pantalla del programa “Forma de las moléculas” para la simulación de estructuras moleculares tridimensionales

Figura 10. Captura de pantalla del programa “Forma de las moléculas” para la simulación de estructuras moleculares tridimensionales, disponible en la plataforma PhET.

Estrategias aplicadas a la evaluación de los aprendizajes

Para el desarrollo de la evaluación, se instrumentaron al menos cuatro instancias parciales, desarrolladas tanto presencial como virtualmente:

  1. El primer parcial de la asignatura consistió en dos trabajos domiciliarios con consignas a desarrollar en el que los estudiantes debían elaborar las resoluciones por escrito en un documento de texto que incluyera imágenes generadas con programas específicos (graficadores de moléculas), imágenes obtenidas de la web o fotografías tomadas con sus dispositivos móviles personales (tablet o teléfono celular). Los documentos resultantes debieron ser compartidos a través de un espacio de carga de archivos en el campus.
  2. El segundo parcial contó con dos instancias: una domiciliaria (similar a la del primer parcial) y otra por escrito y presencial, con la misma lógica de las instancias parciales tradicionales empleadas en otras asignaturas.
  3. El tercer parcial fue virtual y consistió en el desarrollo de un cuestionario de opciones múltiples en línea. Para el desarrollo del mismo, los estudiantes contaron con cuatro horas, recibiendo la retroalimentación y calificación de manera automática, finalizado ese lapso de tiempo. Una vez enviado o cerrado el cuestionario, los estudiantes no pudieron realizar modificaciones de sus respuestas.
  4. La cuarta instancia parcial fue el desarrollo del TPI e involucró: 1°) la selección de un tema a investigar; 2°) la búsqueda de información bibliográfica; 3°) el diseño de experiencias de laboratorio; 4°) la puesta en marcha y desarrollo de las experiencias en el laboratorio; y 5°) la comunicación oral y escrita de los resultados y conclusiones de las investigaciones. Esta secuencia implicó tanto el desarrollo de trabajo presencial (realización de las experiencias de laboratorio y exposición oral de los trabajos) como virtual (a través de la carga de un plan de investigación que contuviese los materiales y la metodología experimental a desarrollar en el trabajo, y la producción y carga mediante subida avanzada de archivos del informe final del TPI).

Cada una de esas evaluaciones contó con su respectiva instancia recuperatoria, empleando la misma modalidad.

Características generales de la asignatura Química Verde

Química Verde es una asignatura de dictado cuatrimestral que forma parte del Núcleo Avanzado Obligatorio de la TUTAP de la UNQ. Posee una carga semanal de seis horas distribuidas en dos días, y suele ser cursada por los estudiantes en su cuarto cuatrimestre de carrera. La materia comenzó a dictarse de manera presencial en el segundo cuatrimestre del año 2017 y se dicta desde entonces una vez al año en el segundo cuatrimestre del ciclo lectivo (agosto a diciembre). La materia está diseñada como un curso teórico-práctico en el que se profundiza el estudio de la química verde o química sustentable e incluye contenidos como diseño de reacciones ecoeficientes, medios no convencionales, catálisis química y biocatálisis, biocombustibles, bioinsumos, bioplásticos, entre otros.

En las clases de carácter teórico-práctico, se exponen los contenidos del programa, se analizan casos representativos y se resuelven situaciones problemáticas relacionadas a la temática en estudio. Las mismas fueron desarrolladas íntegramente de manera virtual empleando como EVEA un aula virtual en el campus UNQ.

La asignatura cuenta con trabajos prácticos de laboratorio y un trabajo final experimental (Trabajo Práctico Integrador o TPI) de carácter presencial. Al igual que en QOEC, el laboratorio está secuenciado de manera tal de comenzar con experiencias cerradas, muy pautadas, diseñadas para que los estudiantes aprendan procedimientos específicos relacionados con la química sustentable, culminando el cuatrimestre con el cierre de un proyecto de investigación orientado por los docentes que se desarrolla a lo largo del último mes de clases. En QV, la mitad de la carga horaria de la asignatura fue presencial y se destinó íntegramente al desarrollo de los trabajos prácticos de laboratorio.

Implementación de la Bimodalidad en la asignatura Química Verde

La asignatura ha sido dictada por primera vez en un formato semipresencial durante el segundo cuatrimestre de 2018, utilizando como apoyo el campus virtual. Dado que los estudiantes ya contaban con la experiencia en el formato bimodal adquirida durante la cursada de Química Orgánica Ecocompatible, se pudo reducir la carga presencial hasta un 50%. Para el seguimiento de las clases y cronograma de actividades, se implementó nuevamente el plan de trabajo, con buenos resultados.

A lo largo de las semanas, por unidad didáctica, se creó una sección en el aula virtual en la que se cargaron los archivos con las clases de la asignatura (en formato .pdf u otros formatos) y se habilitaron espacios con guías de preguntas (de participación no obligatoria).

A esos espacios se sumaron otros recursos que reemplazaron el desarrollo presencial de los contenidos de la unidad y cuya realización o participación fue de carácter obligatorio. Para cada una de las clases correspondientes a las distintas unidades didácticas, se planteó una actividad obligatoria con calificación con alguno de los siguientes formatos:

  1. Foros de discusión: utilizados principalmente como espacios de debate y reflexión a partir de la lectura de artículos científicos o el visionado de videos.
  2. Cuestionarios en línea: con actividades de selección múltiple.
  3. Audioforos: empleando la plataforma Vacaroo (una herramienta web que permite gravar, enviar y descargar audio en línea), los estudiantes debieron realizar contribuciones orales con un máximo de extensión de 3 minutos acerca de un tópico a discutir. Estas actividades fueron formuladas con el objetivo de promover habilidades cognitivo-lingüísticas relacionadas con la oralidad en el campo disciplinar específico y complementar la promoción del “hablar en ciencias” de instancias presenciales de coloquio formal (como las del TPI) o la comunicación oral, tan habitual de una clase presencial.
  4. Tareas con subida avanzada de archivos: en ellas, los estudiantes tuvieron que cargar el desarrollo de sus actividades en un documento de texto con un formato preestablecido.
  5. Wikis: en este caso, se emplearon para compartir resultados de los trabajos prácticos de laboratorio y para la escritura de los materiales y metodología experimental (instancia previa al TPI). También se las empleó en la escritura colaborativa del informe final del TPI.
  6. Producción de videoinformes: consistió en el registro y grabación de las experiencias o partes de las mismas por parte de los estudiantes, utilizando las cámaras de los teléfonos celulares, y la posterior edición de los videos producidos mediante programas de uso gratuito, incorporando narraciones en off relacionadas con la metodología experimental desarrollada, la discusión de resultados y las conclusiones del trabajo de laboratorio.
  7. Videoconferencias para discusión de los protocolos del TPI.


Todas estas instancias evaluativas sirvieron para el seguimiento de las trayectorias de los estudiantes (evaluación durante el proceso) y para promover las actividades de aprendizaje en el campus.

Evaluación de la cursada

Para la evaluación y calificación del curso a los fines de la acreditación, se instrumentaron al menos cuatro instancias parciales, desarrolladas tanto presencial como virtualmente:

  1. Dos evaluaciones parciales presenciales a desarrollar, cada uno con su instancia recuperatoria. Estas fueron las únicas evaluaciones consideradas a la hora de ponderar la condición de regularidad de la materia (tal como lo establece el régimen académico de la UNQ).
  2. Una calificación parcial que surgió de la ponderación de todas las actividades evaluativas descriptas en el apartado anterior.
  3. La cuarta evaluación y calificación parcial involucró una ponderación de todos las calificaciones y los informes de los trabajos prácticos de laboratorio y el desarrollo del TPI (de igual modo que en QOEC).

La calificación final de la asignatura resultó del promedio de esas cuatro calificaciones parciales e implicó la condición de acreditación de la cursada.

Articulación de la Bimodalidad con el espacio de Laboratorio

Para el desarrollo de los contenidos de las clases de laboratorio, particularmente en el caso de QOEC, se implementaron videoclases con un formato de videotutoriales que permitieron reducir la carga horaria presencial destinada a esta parte de la materia. Asimismo, el visionado de videos de manera previa al trabajo práctico da lugar a que lo estudiantes puedan (re)conocer el equipamiento, materiales y reactivos, la configuración y armado de los equipos, prever ciertos resultados y reconocer potenciales peligros y fuentes de error en una etapa preactiva del trabajo experimental.

Con “preactiva” no nos referimos a la ausencia de actividad por parte de los estudiantes, sino que se entiende como un momento privilegiado para que el estudiantado reflexione críticamente acerca de lo que se hará en el trabajo práctico, antes de llevar a la práctica los procedimientos y metodologías experimentales en el espacio concreto del laboratorio.

En ambas asignaturas, la evaluación de los laboratorios se llevó cabo tanto de manera presencial como virtual, a través de la realización de una pequeña evaluación virtual con opciones múltiples para revisar los contenidos de los trabajos prácticos experimentales, la cual debía ser completada por todos los estudiantes como requisito para ingresar al laboratorio (lo cual permite disponer de más tiempo para realizar los experimentos) y la subida avanzada de archivos mediante un módulo de tarea para la presentación de informes individuales o grupales vía campus (en la semana posterior al desarrollo de los mismos).


Percepción y opiniones de los estudiantes acerca del uso del campus y de la implementación de la Bimodalidad

Al finalizar ambos cursos, se indagaron las opiniones de los estudiantes acerca del desarrollo de las clases en formato bimodal y del empleo de las distintas estrategias de enseñanza y evaluación disponibles e implementadas a través el campus virtual por medio de una breve encuesta con opciones múltiples y espacios para el desarrollo de respuestas.

En el caso de QOEC, de los 13 estudiantes inscriptos que comenzaron la cursada, solo nueve completaron y aprobaron el curso y respondieron la encuesta. Dos tercios de los estudiantes ya habían utilizado campus virtuales en la UNQ o en otras instituciones, tanto con fines educativos como recreacionales. En relación a la frecuencia de acceso al campus, la mayoría (78% ingresó más de una vez por semana para conocer las novedades del curso y del plan de trabajo, realizar las actividades obligatorias, descargar las guías de problemas y acceder al material multimedia y videoclases.

En relación al uso del plan de trabajo, la totalidad de los estudiantes registró haberlo utilizado y haberle sido beneficioso.

Por otra parte, en relación a la utilidad de los recursos disponibles en el campus, los estudiantes manifestaron que los más provechosos fueron los cuestionarios en línea, seguidos por las videoclases, los MDM y los materiales didácticos descargables en formato .pdf (para guías de problemas y clases). En contrapartida, sólo un estudiante registró que los foros fueran provechosos.

En relación a las clases desarrolladas con eXeLearning, más de la mitad de los estudiantes dijeron que les resultaron muy útiles (56%), que su extensión fue adecuada (78%) y que les gustaron las clases en ese formato (100%). En relación al lenguaje utilizado en los materiales, todos respondieron que fue adecuado o muy adecuado.

En cuanto a las videoclases, todos expresaron que les resultaron muy útiles o útiles, que el lenguaje empleado en las mismas fue adecuado y que les gustaron. Además, casi todos establecieron que su extensión fue adecuada (78%).

Por otro lado, en relación a la modalidad de evaluación, aproximadamente la mitad del estudiantado prefirió la evaluación domiciliaria con subida avanzada de archivos (44%) y un número equivalente de estudiantes optó por los cuestionarios con opciones múltiples. Sólo un estudiante prefirió la evaluación presencial más tradicional.

En relación al número de clases virtuales, cuatro estudiantes creyeron que su número fue adecuado, tres hubiesen preferido más clases virtuales y dos, más clases presenciales. Finalmente, al indagar acerca del interés por volver a cursar una asignatura en formato bimodal, casi la totalidad (88%) contestó afirmativamente. Algunas de las razones que utilizaron los estudiantes para justificar su respuesta fueron la falta de disponibilidad horaria por cuestiones laborales, la reducción de costos de traslado, el hecho de poder gestionar los tiempos de mejor manera o de disponer de más tiempo para procesar la información presentada en la clase, entre otras.

En las encuestas realizadas a los nueve estudiantes que aprobaron QOEC y completaron el cursado de QV, luego de finalizar el cuatrimestre siguiente, no mostraron cambios significativos respecto de su percepción en relación a la implementación de la cursada semipresencial y la utilización del campus y el aula virtual como EVEA.

A continuación, se comparten algunos extractos de las opiniones de los estudiantes acerca de la Bimodalidad, recabadas de las encuestas de fin de curso en QOEC y QV realizadas en el año 2018:

  • “Me ayudó a comprender mejor y con más tiempo algunos temas.”
  • “Las clases virtuales me ayudan en mis estudios, debido a que por temas laborales no puedo llegar a horario a la clase.”
  • “Estoy acostumbrada a estudiar online, me resulta cómodo y ahorra tiempo. Creo que es una herramienta muy útil.”
  • “La practicidad de realizarlo desde casa permite relajarse tomar un descanso y continuar. En definitiva, me resulto muy útil.”
  • “La Bimodalidad me ayudó mucho en el aprendizaje ya que si no comprendía algo volvía a ver el video, me detenía y buscaba información en el transcurso del mismo. También permitió detenerme para anotar toda la información necesaria.”
  • “Se me dificulta el uso virtual, de mi preferencia sería el presencial. Por comodidad, obvio el virtual, pero en la clase presencial me concentró mucho más.”
  • “La cursada bimodal ayuda mucho a quienes trabajamos ya que los profesores aportaron varios recursos para el aprendizaje y resolución de problemas propias de la asignatura, incluyendo clases de consulta.”

Reflexiones

La Química Sustentable constituye una disciplina emergente que muy lentamente se está incorporando en los currículos del nivel superior universitario en nuestro país. La UNQ es la única universidad argentina que oferta dos cursos con contenidos relacionados a esta disciplina, como materias de pregrado obligatorias. Con excepción de la UNR, que posee un curso optativo de química verde en una de sus carreras de grado, las demás universidades sólo ofertan cursos de posgrado vinculados con este campo disciplinar.

En relación al desarrollo de aplicaciones con realidad aumentada, no existen antecedentes de programas similares en el mercado destinados a abordar las problemáticas de aprendizaje de la Química Orgánica que QORA pretende resolver. En este sentido, se están desarrollando otras tres aplicaciones con realidad aumentada para abordar temas relacionados con la isomería y los equipamientos de laboratorio y se pretende incorporarlos al MDM para promover y sentar antecedentes en el diseño de materiales multimediales propios dentro del DCyT.

Por otra parte, la inexistencia de laboratorios virtuales específicos para el abordaje de esta disciplina y la necesidad de construir habilidades en el espacio concreto de laboratorio confieren a la Bimodalidad un papel central a la hora de equilibrar y complementar la carga presencial y virtual para el desarrollo de asignaturas que cuentan con trabajos prácticos de laboratorio, a la vez de promover el desarrollo de competencias fundamentales asociadas a la utilización de las nuevas tecnologías para promover el desarrollo de los futuros técnicos.

Finalmente, la implementación del formato bimodal ha permitido ampliar la oferta a los estudiantes de la TUTAP que, por tratarse en su mayoría de jóvenes y adultos que trabajan, disponen de poco tiempo para cursar presencialmente en la Universidad y que, a través del acceso al campus y sus herramientas, pueden disponer y gestionar sus tiempos de aprendizaje de manera más autónoma y efectiva.

Referencias bibliográficas

ACD (2016). ACD/ChemSketch for Academic and Personal Use. Recuperado a partir de : <www.acdlabs.com/>.

Aceituno, M. L. (2017) Didáctica integral del multimedia y diseño de hipermedias para entornos virtuales de aprendizaje. En: Imperatore. A y Gergich. M (2017) Innovaciones didácticas en contexto. Buenos Aires: Colección Ideas de Educación Virtual. Universidad Nacional de Quilmes.

Anastas, P. T. y Warner, J. C. (1998). Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press: New York.

Burmeister, M., Rauch, F. y Eilks, I. (2012). Education for Sustainable Development (ESD) and chemistry education. Chem. Educ. Res. Pract.

Fiester, H. y Green, T. (2016). Student use of backchannels. TechTrends.

Galizia, F., Dettorre, L. A. y Sabaini, M. B. (2019). QORA: Química Orgánica con Realidad Aumentada. [software]

Gardner, H. (2001). Estructura de la mente: teoría de las inteligencias múltiples. Colombia: Fondo de Cultura Económica.

Pérez Benítez, A. (2008). La equivalencia entre las paridades de los intercambios de dos sustituyentes y las reflexiones especulares, en la determinación de la quiralidad de átomos tetraédricos: ¡Una demostración con espejos! Educación Química.

Perren, M. y Odetti, H. (2006). Dificultades especiales en un curso de Química General. Educación en la Química.

SimulationPlus (2019).ChemMed Designer Brochure. Recuperado a partir de: <www.simulations-plus.com/>.

University of Colorado (2019). PhET: Interactive Simulations. Recuperado a partir de: <phet.colorado.edu/>.

Warner, J.C., Cannon, A. S. y Dye, K. M. (2004). Green Chemistry. Environmental Impact Assessment Review.