La descomposición de los alimentos, la formación de glucosa en las plantas, la combustión de un motor o una cocina, la oxidación de los metales o la cocción de los alimentos son solo algunos de los innumerables ejemplos de reacciones químicas a las que estamos expuestos día a día. Químicamente hablando, una reacción química corresponde a un proceso que involucra un cambio químico, es decir, la transformación de una sustancia en otra. Dicha transformación involucra la ruptura y/o formación de enlaces químicos y en consecuencia el reordenamiento de los átomos, más no la creación o destrucción de estos.
El concepto de reacción química, es un concepto central en esta disciplina pues ha permitido a los científicos comprender el comportamiento de la materia, traduciéndose en un aporte sustancial para el desarrollo tecnológico e industrial de los últimos siglos. En general, las reacciones químicas se encuentran presentes en la industria alimenticia, cosmética, farmacológica, minera, energética, entre otros.
Así como es importante analizar los aportes de la química a la industria, y en consecuencia al desarrollo económico, se deben reconocer también los aportes de esta ciencia a la comprensión de los fenómenos ambientales. Algunos ejemplos de esto último, son el comportamiento de la capa de ozono con los clorofluorocarbonos (CFC), o los efectos de los gases de efecto invernadero.
Una rama no menos importante en el estudio de las reacciones químicas, es lo que ocurre en el interior de los seres vivos, permitiéndonos aprovechar los recursos vegetales o producir medicinas para tratar el mal funcionamiento fisiológico humano, a cargo de la bioquímica.
A nivel didáctico, las reacciones químicas pueden ser un buen escenario para estimular el aprendizaje de los procesos químicos a nivel simbólico y servir de escenario para el análisis de problemas socio científicos (SSI, del inglés Socio Scientific issues); estudiar aspectos de la Naturaleza y la Historia de la Ciencia (NOS y HOS) y potenciar la experimentación dentro de experiencias indagatorias. Con esto en consideración, en Lab4U hemos desarrollado tres categorías que van en la línea de la indagación con reacciones químicas: una general y dos específicas. La categoría general, tiene por objetivo introducir al estudio de fenómenos que involucran cambios químicos y las relaciones estequiométricas que se establecen entre reactivos y productos, mientras que las específicas, tienen que ver con parámetros fisicoquímicos de las reacciones químicas y un tipo en particular de reacciones: Los equilibrios ácido – base. Sin embargo, daremos espacio para discutir de ellas en nuestros próximos Blogs.
Centrándonos en nuestra categoría de reacciones químicas, se encuentran disponibles 3 experiencias donde se pretende que, en primera instancia, los estudiantes puedan generar reacciones químicas y que observen las formas en las que una reacción se manifiesta (producción de luz, cambios en la temperatura del sistema, efervescencia, formación de un precipitado, cambio de color o liberación de un gas). De la misma manera, en dicha experiencia, se espera que los estudiantes logren simbolizar procesos, habilidad básica en el estudio de la química.
La segunda experiencia, se centra particularmente en una reacción química con cambio de color y que puede servir de insumo para analizar parte del estilo de vida de los estudiantes. En particular el consumo de almidón, pudiendo demostrar de manera explícita la forma en que el conocimiento científico nos ayuda a tomar decisiones informadas sobre nuestra salud. Este tipo de objetivos se enmarcan en el tercer nivel de la alfabetización científica crítica propuesta por Sjöström (2014). En su artículo, este autor menciona que el cuerpo de conocimientos científicos en su nivel más alto, el foco crítico emancipatorio, debiese servir para que los ciudadanos desarrollen el pensamiento crítico y reflexivo, y tomen decisiones informadas sobre cuestiones sociales y personales.
Adicional a estas experiencias, diseñamos un pequeño proyecto de investigación en estequiometría, dónde a los estudiantes se les plantea un misterio que deben resolver. En este sentido, la experiencia constituye una indagación semiestructurada (Vergara & Cofré, 2012), pues en el diseño sólo se les plantea una problemática, siendo los estudiantes quienes deben proponer un diseño experimental. En esta experiencia, se muestra explícitamente una de las tantas formas de realizar investigación científica: la experimental. Esta puede ser una buena instancia para trabajar paralelamente aspectos de la Naturaleza de las Ciencias (NOS, del inglés Nature of Science), como por ejemplo, que no existe un sólo “método científico”.
Invitamos a todos nuestros lectores a indagar en las nuevas experiencias de Lab4U y experimentar con Lab4Chemistry. ¡El próximo Einstein o Marie Curie podría estar en tu escuela!
Referencias
Sjöstrom, J; Stenborg, E. (2014) Science education research and education for sustainable development, 37-46, Shaker, Aachen, Germany
Vergara, C., Cofré, H. L. (2012). La indagación científica: un concepto esquivo, pero necesario. Revista chilena de educación científica, 11(1), 30-38.
