The Effectiveness of an Integrated 9E Learning Cycle and Tetrahedral Representation Model on Students' Motivation and Attitude Toward Hydrocarbons

A menudo, la química se siente como un lenguaje distante para los estudiantes, una materia de partículas invisibles y símbolos abstractos que parecen desconectados del mundo por el que caminan cada día. Esto es especialmente cierto para los hidrocarburos, las moléculas basadas en carbono que forman la columna vertebral de los combustibles, los plásticos y el mismo aire que respiramos. En muchas aulas, estos conceptos se enseñan mediante la memorización y lecciones rápidas, dejando que los estudiantes luchen con la brecha entre lo que pueden ver y lo que se les pide imaginar. Cuando el material se siente demasiado abstracto, los estudiantes pierden su impulso para aprender, y su actitud hacia la materia se vuelve negativa. Para solucionar esto, los educadores han comenzado a probar nuevas formas de enseñar, combinando dos enfoques específicos: un ciclo de aprendizaje que guía a los estudiantes a través de un proceso de descubrimiento paso a paso, y un modelo visual que les ayuda a traducir ideas entre lo que pueden ver, lo que no pueden ver y los códigos matemáticos que los científicos usan para describirlos.

Un equipo de investigadores en Etiopía se propuso ver si la mezcla de estos dos métodos podía realmente cambiar cómo se sienten los estudiantes respecto a la química. Trabajaron con 176 estudiantes de décimo grado de cuatro escuelas públicas, dividiéndolos en diferentes grupos para probar varios estilos de enseñanza. Un grupo aprendió utilizando el método estándar del libro de texto, mientras que los otros experimentaron con el nuevo enfoque integrado o con uno de los dos métodos por separado. El objetivo no era solo ver si los estudiantes aprendían más hechos, sino medir si su motivación para aprender y su actitud general hacia la materia mejoraban. Los investigadores también prestaron mucha atención a si los niños y las niñas respondían de manera diferente a estos nuevos estilos de enseñanza, una pregunta que ha generado debate durante mucho tiempo en la educación científica.

Los resultados mostraron un cambio claro en el aula. Los estudiantes que experimentaron con los nuevos modelos de enseñanza se volvieron más participativos y desarrollaron una perspectiva más positiva sobre los hidrocarburos en comparación con aquellos enseñados con el método tradicional. Si bien el grupo que utilizó el ciclo de aprendizaje combinado de paso a paso y el modelo visual multinivel logró las puntuaciones medias más altas, el análisis estadístico reveló que este grupo no fue significativamente más efectivo que los grupos que utilizaron el ciclo de aprendizaje o el modelo visual por sí solos en lo que respecta a la motivación. De hecho, los tres grupos de intervención funcionaron de manera similar en el aumento del impulso de los estudiantes por aprender. Sin embargo, en cuanto a las actitudes, el enfoque combinado mostró una ventaja distintiva sobre el ciclo de aprendizaje por sí solo, aunque tuvo un desempeño similar al modelo visual utilizado de forma independiente. En este grupo combinado, los estudiantes pasaron por un proceso estructurado que comenzaba conectando las nuevas ideas con lo que ya sabían, luego pasaba a la exploración práctica y, finalmente, vinculaba esos descubrimientos con las aplicaciones del mundo real. También practicaron la traducción de conceptos a través de cuatro niveles diferentes: el nivel macroscópico de las cosas que pueden ver y tocar, el nivel microscópico de los átomos y moléculas invisibles, el nivel simbólico de las fórmulas químicas y el elemento humano, que conectaba la ciencia con la sociedad y la vida diaria.

Cuando los investigadores analizaron los datos, encontraron que, si bien el grupo combinado tenía las puntuaciones medias más altas, los otros grupos de intervención eran estadísticamente comparables en fomentar la motivación. Todos los grupos de intervención, independientemente del modelo específico utilizado, superaron significativamente a la clase tradicional tanto en motivación como en actitud. Curiosamente, el estudio encontró que, aunque los niños y las niñas comenzaron con niveles de interés similares, los niños en los grupos de intervención terminaron con actitudes ligeramente más positivas hacia la materia que las niñas. Sin embargo, la diferencia en la motivación entre los géneros no fue significativa, lo que sugiere que tanto niños como niñas se beneficiaron por igual de la naturaleza activa y práctica del nuevo estilo de enseñanza.

Antes de la intervención, las entrevistas con los estudiantes revelaron un sentimiento común de desconexión. Describieron la química como difícil, abstracta y aburrida, señalando que a menudo eran receptores pasivos de información con pocas oportunidades para hacer preguntas o explorar ideas por su cuenta. Después de que se introdujeron los nuevos métodos de enseñanza, el tono cambió por completo. Los estudiantes informaron que las lecciones se sentían más como un viaje de descubrimiento. Apreciaron la oportunidad de trabajar con sus compañeros, usar simulaciones para visualizar las partículas invisibles y ver cómo la química que estaban aprendiendo se aplicaba a sus propias vidas. Un estudiante señaló que la capacidad de moverse entre ver un fenómeno, imaginar las partículas, escribir la ecuación y comprender el impacto en el mundo real hacía que el aprendizaje se sintiera fluido y significativo.

Los investigadores concluyeron que estos modelos integrados son una herramienta poderosa para transformar cómo los estudiantes experimentan la química. Al romper la barrera entre la teoría abstracta y la realidad concreta, el enfoque ayudó a los estudiantes a superar el miedo y el aburrimiento que a menudo plagan las aulas de ciencias. El estudio sugiere que cuando se les dan a los estudiantes las herramientas para visualizar lo invisible y conectar su aprendizaje con el mundo que los rodea, su curiosidad natural se reaviva. Aunque el tamaño de la muestra fue específico de una región, los hallazgos ofrecen un caso convincente para alejarse de la memorización mecánica y avanzar hacia métodos de enseñanza que involucren activamente a los estudiantes en el proceso del pensamiento científico.