La responsabilidad de enseñar química de manera didáctica con criterios de sostenibilidad ecológica



Resumen

La importancia y los beneficios que tiene y aporta la química a la humanidad son abundantes, sin embargo no dan los mejores resultados en el campo ecológico. La enseñanza de la química orientada a los criterios de sostenibilidad podría mejorar o proteger el ecosistema. Todo lo pertinente a la sostenibilidad ecológica que fomente la protección y conservación del ambiente ha ido transformando las áreas de investigación y desarrollo. Lo esencial es que sin utilizar o producir sustancias peligrosas, el riesgo es nulo y no es necesario el tratamiento de residuos. La mayoría de los procesos educativos desarrollados con criterios de sostenibilidad ecológica son demasiado complejos para la enseñanza no universitaria, sin embargo puede ser viable la introducción de las diferentes concepciones.

Palabras clave: sostenibilidad ecológica, enseñanza de la química, didáctica ecosistema.

Introducción

La química ha realizado diversos aportes a la ciencia que resulta imposible concebir el mundo actual sin ellos. Por ejemplo, los nuevos materiales, los medicamentos, la industria cosmética, los productos alimentarios y fitosanitarios, así como su influencia en términos de economía y bienestar, ya que se ha convertido en un sector que emplea a una parte considerable de la población activa.

A finales de la década de 1960 y principios de la siguiente, comenzó a darse importancia al medio ambiente, tal como demuestra la creación de la Agencia de Protección Medioambiental (EPA) y la celebración del Primer Día de la Tierra. Desde entonces, se han aprobado más de cien leyes dirigidas a controlar el riesgo y prevenir la exposición a productos tóxicos y peligrosos. Aunque en su mayoría se han revelado muy útiles, todavía queda mucho por hacer en lo que se refiere al control de la exposición a sustancias peligrosas.

En la década de 1990 la EPA cambió de estrategia: en lugar de ocuparse del tratamiento y la solución de problemas concretos, se centraría en su prevención. De acuerdo con sus postulados, la química hacia la sostenibilidad ecológica se ocupa del diseño de productos o procesos químicos que reducen o eliminan el uso y producción de sustancias peligrosas. Así, en vez de limitar el riesgo mediante el control en la exposición de productos químicos peligrosos, intenta reducir e incluso eliminar la peligrosidad. El punto clave reside en el hecho de que, al no usar ni se produce sustancias peligrosas, el riesgo es nulo y no habrá que preocuparse del tratamiento de dichas sustancias. En cuanto a la biotecnología sostenible, se define como la tecnología necesaria para cubrir necesidades de la generación presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para conseguir sus propios intereses.

En relación con las implicaciones se ha podido observar que los estudiantes del Liceo Nacional Bolivariano "El Porvenir" de cuarto no tienen conocimiento de algunos de los compuestos químicos que utilizan en sus fincas, parcelas u otros entre ellos los fertilizantes herbicidas, fungicidas, y plaguicidas para el desarrollo de sus cultivos ya que siendo una zona rural la mayoría de los estudiantes y las estudiantes se encuentra constantemente en contacto con estos productos y con la aplicación de los mismos, estos compuestos químicos están formados por elementos y minerales que estudian a diario en las clases de química.

Este enfoque pretende aparte de instruir a los estudiantes y las estudiantes en los objetivos básicos de la química sensibilizar crítica y reflexivamente pero siempre hacia la acción mediante el conocimiento previo de los elementos y compuestos químicos que conforman estas sustancias que ayudan a corto plazo el crecimiento de las plantas y el mejoramiento de los cultivos pero que a su vez perjudican a largo plazo a los terrenos de cultivos y contaminan las aguas fluviales y subterráneas por tal motivo se busca que los estudiantes y las estudiantes adquieran vincular los contenidos plasmados en el papel y el lenguaje de la química con su entorno y labores cotidianas con el contexto actual

Con referencia a la problemática visualizada se propuso como objetivo de la principal de esta investigación indagar con los alumnos del Liceo Nacional Bolivariano "El Porvenir", las consecuencias y efectos que tiene la utilización de productos químicos en los campos de cultivos enfocados en los elementos y compuestos que lo forman corroborados con los grupos estables.

Entre los doce principios para valorar la sostenibilidad de un proceso han sido desarrollados por Anastas y Warner (1991) y son los siguientes:

Es preferible evitar la producción de un residuo que tratar de limpiarlo una vez que se haya formado.

Los métodos de síntesis deberán diseñarse de manera que incorporen al máximo, en el producto final, todos los materiales usados durante el proceso.

Siempre que sea posible, los métodos de síntesis deberán diseñarse para utilizar y generar sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad, tanto para el hombre como para el medio ambiente. Los productos químicos deberán ser diseñados de manera que mantengan su eficacia a la vez que reduzcan su toxicidad.

Se evitará, en lo posible, el uso de sustancias auxiliares (disolventes, reactivos de separación, entre otros y otras.) y en el caso de que se utilicen deberán ser lo más inocuas posible.

Los requerimientos energéticos serán catalogados por su impacto medioambiental y económico, reduciéndose todo lo posible. Se intentará llevar a cabo los métodos de síntesis a temperatura y presión ambientes. La materia prima ha de ser preferiblemente renovable en vez de agotable, siempre que sea técnica y económicamente viable.

Se emplearon catalizadores (lo más selectivos posible) en vez de reactivos estequiométricos. Los productos químicos se diseñarán de tal manera que al finalizar su función no persistan en el medio ambiento sino que se transformen en productos de degradación inocuos.

Las metodologías analíticas se desarrollaron posteriormente para permitir una monitorización y control en tiempo real del proceso, previo a la formación de sustancias peligrosas. Se eligieron las sustancias empleadas en los procesos químicos de forma que se minimice el potencial de accidentes químicos, incluidas las emanaciones, explosiones e incendios.

Cabe destacar que lo referente al ambiente, conservación y preservación del mismo se encuentra contemplado en la Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (1999)

Ley Orgánica del ambiente (2006)

Artículo 1

Esta Ley tiene por objeto establecer las disposiciones y los principios rectores para la gestión del ambiente, en el marco del desarrollo sustentable como derecho y deber fundamental del Estado y de la sociedad, para contribuir a la seguridad y al logro del máximo bienestar de la población y al sostenimiento del planeta, en interés de la humanidad. De igual forma, establece las normas que desarrollan las garantías y derechos constitucionales aun ambiente seguro, sano y ecológicamente equilibrado

Por otra parte, el problema que motiva este trabajo de investigación se ajusta al esquema de Investigación-Acción- Participativa Transformadora (IAPT) es un método de estudio y acción de tipo cualitativo que busca obtener resultados fiables y útiles para mejorar situaciones colectivas, basando la investigación en la participación de los propios colectivos a investigar. Definiéndose como una investigación.

Cualitativa con un diseño participativo Lewin (1948) La investigación aplicada en el lugar de trabajo tomó su inspiración inicial del trabajo de Lewin en desarrollo organizacional (y del énfasis de Dewey en el aprendizaje sobre la base de la experiencia). La contribución más importante de Lewin involucra un acercamiento flexible y científico para planificar cambios que pasan por un espiral de pasos, cada uno de los cuales es compuesto por "un círculo de planeación, acción y recopilación de datos sobre los resultados de la acción", hacia un "clima" organizacional de liderazgo democrático y participación responsable que promueve un trabajo crítico, auto investigativo y colaborativo

En la realización de esta investigación, el docente trabajó con los estudiantes del cuarto del Liceo Nacional Bolivariano "El Porvenir", ubicado en el sector 3 y 4 de Emallca, Municipio Antonio José De Sucre, Estado Barinas. Este grupo de alumnos voluntarios estuvo conformado por veintiuno estudiantes (21), de ambos sexos, en edades comprendidas entre los 14 y 19 años.

Igualmente, el proceso de investigación la docente junto con su grupo de estudiantes recolectaron información importante sobre elementos y compuestos químicos que le permitieran tener una idea clara de cómo poder llevar a cabo la sostenibilidad ecológica. Después de esto se escucharon propuesta por parte de los estudiantes y las estudiantes donde la docente recolecto durante la investigación, dicha investigación se dividieron en fases dependiendo de las diferentes actividades realizadas

En las proyecciones de cultivos para el año 2030, se supone un menor crecimiento del uso de fertilizantes nitrogenados que en el pasado. Si se puede mejorar el rendimiento, el incremento en el uso total de fertilizantes entre 1997-99 y 2030, podría ser tan reducido como el 37 por ciento. Sin embargo, el uso actual en muchos países en desarrollo es muy ineficaz. En China, el mayor consumidor del mundo de fertilizantes nitrogenados, casi la mitad del nitrógeno aplicado se pierde por volatilización y de un 5 a un 10 por ciento más por infiltración.

La contaminación por fertilizantes se produce cuando éstos se utilizan en mayor cantidad de la que pueden absorber los cultivos, o cuando se eliminan por acción del agua o del viento de la superficie del suelo antes de que puedan ser absorbidos. Los estudiantes se mostraron motivados por los aprendizajes significativos en clase y manifestaron que quieren seguir descubriendo, indagando sobre los compuestos químicos y su respectivo uso racional.

El programa Lines y Bolwell: En una línea que trata de conciliar el currículo escolar con las actividades de conocimientos y actuación sobre el medio, los profesores Británicos Lines y Bolwell establecen la siguiente secuencia para abordar los problemas del medio amiente y encontrar soluciones:

El cuidado del ambiente amerita la participación de ciudadanos organizados y conscientes de temas como el calentamiento global, la disposición de agua, la deforestación, los patrones de producción y consumo, así como los principios y valores que sustentan a esta sociedad.

Conclusión

Los educadores necesitan las herramientas apropiadas, entrenamientos y materiales para integrar la química verde en la enseñanza y en la investigación Ante el desafío de la educación de las nuevas generaciones parece evidente la necesidad de que a los estudiantes de todos los niveles se les debe educar en la filosofía y la práctica de la química sostenible. En este sentido, los planes de estudio deberían incluir:

La consideración del riesgo y la toxicidad como una propiedad fisicoquímica de la estructura molecular que puede ser diseñada y modificada

El desarrollo de experimentos de laboratorio, adecuados al nivel educativo del estudiante, para ilustrar los principios de la química verde.

La presentación y el comentario de casos reales desarrollados por diferentes laboratorios o equipos de investigación. Los educadores, por otro lado, necesitan las herramientas apropiadas, entrenamientos y materiales para integrar la química verde en la enseñanza y en la investigación.

El desarrollo de nuevos insecticidas que sean más específicos para los organismos a los que se dirigen.

En síntesis con lo realizado los estudiantes y las estudiantes se mostraron motivados y satisfechos al momento de estudiar la química para ayudar a cuidar el ecosistema donde viven. De igual manera se evidencio los conocimientos adquiridos de la ecología sustentable en los estudiantes.

Es por ello que el abono orgánico a través de de compost ayuda a la conservación de los suelos, enriqueciéndolo de nutrientes, minerales que se necesitan, para mejorar la fertilidad y la textura del suelo, incrementan la vida del suelo (lombrices y microorganismos), y de esta manera disminuyendo la erosión, además que ayudaríamos mucho al medio ambiente, evitando la contaminación y creando un mejor entorno especialmente en la Reserva Forestal de Ticoporo

Referencias bibliográficas

Novo, M. (1995).La educación ambiental. Bases éticas, conceptuales y metodológicas. Madrid: Universitas.

Conferencia Intergubernamental sobre Educación Ambiental. Tbilisi (URSS), Octubre de 1977. Informe final. UNESCO.

Estrategia internacional de acción en materia de educación y formación ambientales para el decenio de 1990. UNESCO-PNUMA. (1988). Congreso sobre educación y formación ambiental. Moscú 1987. Nairobi/París. UNESCO-PNUMA.

Aprender para el siglo XXI: educación ambiental. VII Semana Monográfica. VVAA. (1992). Madrid: Fundación Santillana.

Construyendo el futuro. Foro Internacional de ONG y Movimientos Sociales. Tratados alternativos de Río'92. (1994). Madrid: Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente.

 

 

 

Autor:

Silvia Patricia Basto Chía

Programa Nacional de Formación de Profesoras y Profesores de Educación Media.

Micro Misión Simón Rodríguez

Área: Química

Santa Bárbara Estado Barinas Diciembre 2016