La educación química (o educación química ) es el estudio de la enseñanza y el aprendizaje de la química . Es un subconjunto de la educación STEM o la investigación en educación basada en la disciplina.[1] [1] [./Chemistry_education#cite_note-1 [1] ] (DBER). Los temas en la educación química incluyen comprender cómo los estudiantes aprenden química y determinar los métodos más eficientes para enseñar química. Existe una necesidad constante de mejorar los planes de estudio de química y los resultados del aprendizaje basados en los hallazgos de la investigación en educación química (CER). La educación química se puede mejorar cambiando los métodos de enseñanza y proporcionando la formación adecuada a los instructores de química, dentro de muchos modos, incluidas conferencias en el aula, demostraciones y actividades de laboratorio.
Importancia
La educación química es importante porque el campo de la química es fundamental para nuestro mundo. El universo está sujeto a las leyes de la química, mientras que los seres humanos dependen del progreso ordenado de las reacciones químicas dentro de sus cuerpos. [2] Descrita como la ciencia central , la química conecta las ciencias físicas con las ciencias de la vida y las ciencias aplicadas . La química tiene aplicaciones en la alimentación , la medicina , la industria , el medio ambiente y otras áreas. [3] El aprendizaje de la química permite a los estudiantes aprender sobre el método científico y adquirir habilidades en pensamiento crítico , razonamiento deductivo , resolución de problemas y comunicación . Enseñar química a los estudiantes a una edad temprana puede aumentar el interés de los estudiantes en las carreras STEM . [4] La química también proporciona a los estudiantes muchas habilidades transferibles que se pueden aplicar a cualquier carrera. [5]
Estrategías de enseñanza
El método más común de enseñanza de la química es la conferencia con un componente de laboratorio. Los cursos de laboratorio se convirtieron en una parte central del plan de estudios de química a finales del siglo XIX. El científico alemán Justus von Liebig juega un papel importante en el cambio del modelo de conferencias con demostraciones a uno que incluye un componente de laboratorio. Liebig fue uno de los primeros químicos en realizar un laboratorio y su metodología se generalizó en los Estados Unidos gracias a los esfuerzos de Eben Horsford y Charles W. Eliot . Después de trabajar en el laboratorio de Liebig, Horsford regresó a los Estados Unidos y ayudó a establecer la Escuela Científica Lawrence en la Universidad de Harvard . La escuela se inspiró en la metodología de Liebig y estableció el primer curso de laboratorio de química. Dos años más tarde, Charles W. Eliot comenzó a trabajar como voluntario en el laboratorio. Los intereses de Eliot en el laboratorio crecieron y finalmente se hizo cargo de él. Más tarde, Eliot fue elegido presidente de Harvard en 1869. Eliot también desempeñó otras funciones importantes en la educación, lo que le permitió influir en la adopción generalizada de métodos de laboratorio. [6] En la actualidad, la Sociedad Estadounidense de Química de Capacitación Profesional requiere que los estudiantes obtengan 400 horas de experiencia en el laboratorio, fuera de la introducción a la química, para obtener una licenciatura. De manera similar, la Royal Society of Chemistry requiere que los estudiantes obtengan 300 horas de experiencia en laboratorio para obtener una licenciatura. [7]
Sin embargo, desde el siglo XXI, el papel de los cursos de laboratorio en el plan de estudios de química ha sido cuestionado en las principales revistas. [7] [8] [9] [10] El principal argumento en contra de los cursos de laboratorio es que hay poca evidencia de su impacto en el aprendizaje de los estudiantes. Los investigadores se hacen preguntas como "¿por qué tenemos trabajo de laboratorio en el plan de estudios? ¿Qué es lo distintivo del trabajo de laboratorio que no se puede cumplir en otra parte del plan de estudios?" [7] Los investigadores están pidiendo pruebas de que la inversión de espacio, tiempo y recursos en los laboratorios de química aporta valor al aprendizaje de los estudiantes.
Teorías de la educación
Hay varias perspectivas filosóficas diferentes que describen cómo se lleva a cabo el trabajo en la educación química.
Perspectiva del practicante
La primera es lo que podríamos llamar la perspectiva del practicante , en la que los individuos responsables de la enseñanza de la química (profesores, instructores, profesores) son los que en última instancia definen la educación química por sus acciones.
Perspectiva de los educadores químicos
Una segunda perspectiva es definida por un grupo autoidentificado de educadores químicos , miembros de la facultad e instructores que, en lugar de declarar su interés principal en un área típica de investigación de laboratorio ( orgánica , inorgánica , bioquímica , etc.), se interesan al contribuir con sugerencias, ensayos, observaciones y otros informes descriptivos de la práctica al dominio público, a través de publicaciones en revistas, libros y presentaciones. El Dr. Robert L. Lichter, entonces Director Ejecutivo de la Fundación Camille y Henry Dreyfus, hablando en una sesión plenaria en la 16ª Conferencia Bienal sobre Educación Química (reuniones recientes de BCCE: [1] , [2] ), planteó la cuestión de ¿Por qué existen términos como "educador químico" en la educación superior, cuando existe un término perfectamente respetable para esta actividad, a saber, "profesor de química"? Una crítica a este punto de vista es que pocos profesores aportan a sus puestos de trabajo alguna preparación formal o antecedentes sobre educación y, por lo tanto, carecen de una perspectiva profesional sobre la empresa de enseñanza y aprendizaje, en particular los descubrimientos realizados sobre la enseñanza eficaz y cómo aprenden los estudiantes.
Investigación en educación química (CER)
Una tercera perspectiva es la investigación en educación química (CER). CER es un tipo de investigación educativa basada en disciplinas (DBER) que se centra en la enseñanza y el aprendizaje de la química. Un objetivo primordial para los investigadores en educación química es ayudar a los estudiantes a desarrollar un conocimiento de la química "similar al de un experto" (coherente y útil). [11] Por tanto, el campo de las CER implica investigar:
- cómo los estudiantes construyen su comprensión de los fenómenos químicos y desarrollan habilidades prácticas relevantes para la disciplina;
- cómo los hallazgos de CER pueden informar el diseño curricular, por ejemplo, sugiriendo ciertos objetivos de aprendizaje y enfoques de instrucción;
y desarrollar instrumentos para medir lo anterior. [1] [11]
Siguiendo el ejemplo de la investigación en educación física (PER), el CER tiende a tomar las teorías y métodos desarrollados en la investigación en educación científica preuniversitaria, que generalmente se lleva a cabo en las Escuelas de Educación, y las aplica para comprender problemas comparables en entornos postsecundarios ( además de los entornos preuniversitarios). Al igual que los investigadores de educación científica, los profesionales de CER tienden a estudiar las prácticas de enseñanza de otros en lugar de centrarse en sus propias prácticas en el aula. La investigación en educación química se lleva a cabo normalmente in situ utilizando sujetos humanos de escuelas secundarias y postsecundarias. La investigación en educación química utiliza métodos de recopilación de datos tanto cuantitativos como cualitativos. [12] [13] Los métodos cuantitativos generalmente implican la recopilación de datos que luego pueden analizarse utilizando varios métodos estadísticos. Los métodos cualitativos incluyen entrevistas, observaciones, análisis de documentos, diarios y otros métodos comunes a la investigación en ciencias sociales. [12] [14]
La Beca de Enseñanza y Aprendizaje (SoTL)
También existe una perspectiva emergente llamada The Scholarship of Teaching and Learning (SoTL). [15] Aunque existe un debate sobre cómo definir mejor SoTL, una de las prácticas principales es que los miembros de la facultad general (orgánicos, inorgánicos, bioquímicos, etc.) desarrollen una visión más informada de sus prácticas, cómo llevar a cabo investigaciones y reflexión sobre su propia enseñanza y sobre lo que constituye una comprensión profunda en el aprendizaje de los estudiantes. [dieciséis]
Enfoque de pensamiento sistémico
En 2017, el proyecto Systems Thinking Into Chemistry Education (STICE) propuso un enfoque de pensamiento sistémico para la educación (post) secundaria en la educación química general. [17] La educación en química se ha basado en gran medida en un enfoque reduccionista , que implica estudiar un tema complejo como la suma de sus partes. Un enfoque reduccionista es beneficioso para aumentar nuestro conocimiento del mundo natural, sin embargo, es insuficiente para abordar los problemas globales: sostenibilidad, cambio climático, contaminación, pobreza, etc. Debido a las limitaciones de un enfoque reduccionista, los investigadores están sugiriendo sistemas complementarios. enfoque de pensamiento en la educación química. [18] [19] Un enfoque de pensamiento sistémico implica el aprendizaje de conceptos con una perspectiva holística, lo que permite a los estudiantes de química pensar críticamente sobre cómo la química se relaciona con problemas sociales más amplios. Los investigadores creen que un enfoque reduccionista, complementado con un enfoque de pensamiento sistémico, puede producir químicos con mentalidad global. [18]
Publicaciones académicas
Varias revistas publican artículos relacionados con la educación química. Algunas revistas se centran en niveles educativos particulares (escuelas frente a universidades), mientras que otras cubren todos los niveles educativos. Los artículos de revistas abarcan desde informes sobre prácticas en el aula y el laboratorio hasta investigaciones educativas.
- Revista Australiana de Educación en Química :Publicado por elReal Instituto Químico Australiano. Abarca tanto la educación escolar como la universitaria.
- Revista de educación química (CEJ): Cubre todas las áreas de la educación química. [20] [21]
- Investigación y práctica de la educación en química (CERP):Publicado por laRoyal Society of Chemistry(RSC). Publica perspectivas teóricas, revisiones de literatura y artículos empíricos, incluidas evaluaciones sistemáticas de prácticas innovadoras. [22]
- Educación en Química (EiC):Publicado por laRoyal Society of Chemistry. Cubre todas las áreas de la educación química. (EiC es la revista educativa de RSC, mientras que CERP es una revista de investigación revisada por pares).
- Fundamentos de la Química (FOCH):Publicado porSpringer. Cubre aspectos filosóficos e históricos de la educación química.
- Revista de Educación Química :Publicado por la División de Educación Química de laSociedad Química Estadounidense. Abarca tanto la educación escolar como la universitaria.
- The Chemical Educator :Publicado porSpringer-Verlagde 1996 a 2002. Cubre todas las áreas de la educación química.
- Lista de revistas científicas de química
La investigación en la educación química también se publica en revistas del campo más amplio de la educación científica .
Grados ofrecidos en química
Estados Unidos ofrece títulos de educación química a nivel de pregrado y posgrado . Se ofrecen las siguientes titulaciones:
- Licenciatura en Ciencias en Educación Química
- Maestría en Ciencias en Educación Química
- Doctorado en Educación Química
Además, los colegios y universidades ofrecen títulos de química con especialización en educación química. Algunos ejemplos son:
- Licenciatura en Química con especialización en Educación Química - Universidad de Virginia [23]
- Maestría en Química con Énfasis en Educación Química - Universidad de California Santa Bárbara [24]
- Un compendio de programas de posgrado en química que otorgan maestría y doctorado. los títulos de investigación sobre la enseñanza y el aprendizaje de la química [25] se pueden encontrar en https://sites.google.com/miamioh.edu/bretzsl/cer-resources/cer-graduate-programs
Los estudiantes de pregrado que estén interesados en la química pueden especializarse en las siguientes áreas:
- Química
- Ingeniería Química
- Bioquímica
- Química ambiental
- Química analítica
- Química forense
Ver también
- Avanzar la química mejorando el aprendizaje en el laboratorio
- El constructivismo en la educación científica
Referencias
- ^ a b Investigación en educación basada en disciplina: comprensión y mejora del aprendizaje en ciencias e ingeniería de pregrado . Prensa de Academias Nacionales. 2012. ISBN 978-0-309-25411-3.
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- ^ "Programas de posgrado de investigación en educación química en los Estados Unidos" .
enlaces externos
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