Trabajo práctico de laboratorio en la enseñanza de la isomería óptica a partir de un contexto fitoquímico asociado a la Morinda citrifolia L.

Abstract

La enseñanza de la isomería óptica representa un desafío en la formación de docentes de química debido al nivel de abstracción requerido para relacionar las representaciones bidimensionales con la disposición tridimensional de las moléculas y sus propiedades observables. Esta investigación tuvo como objetivo analizar la incidencia de un trabajo práctico de laboratorio por investigación guiada, contextualizado en el estudio fitoquímico de Morinda citrifolia L., en la comprensión de la isomería óptica de estudiantes de Sistemas Orgánicos I de la Licenciatura en Química de la Universidad Pedagógica Nacional. Se desarrolló una investigación de enfoque mixto mediante un estudio de caso con 22 estudiantes, estructurada en cuatro fases: caracterización de ideas previas mediante un pretest basado en la Taxonomía de Bloom revisada; aproximación fitoquímica exploratoria al fruto de M. citrifolia L.; implementación de una secuencia de trabajo práctico de laboratorio por investigación guiada, que integró visualización molecular mediante IsomERA, experimentación, polarimetría, análisis de actividad biológica, argumentación y reflexión sobre sostenibilidad; y evaluación de los cambios mediante postest y producciones académicas. La fase fitoquímica incluyó extracción, fraccionamiento, prueba de Salkowski y separación cromatográfica, cuyos resultados fueron compatibles con la presencia de metabolitos de naturaleza terpénica. Su comparación con antecedentes sobre la especie permitió plantear la posible presencia de ácido 3-epicorosólico como hipótesis fitoquímica, sin constituir una identificación estructural concluyente. En el componente educativo, el promedio grupal aumentó de 1,17 en el pretest a 2,92 en el postest. La prueba de rangos con signo de Wilcoxon mostró diferencias estadísticamente significativas entre ambas mediciones (W = 0; Z = 4,11; p = 0,00004), con un tamaño del efecto elevado (r = 0,87). Los resultados evidenciaron avances en la comprensión conceptual, la interpretación de representaciones moleculares, la actividad óptica y el análisis de variables experimentales, aunque persistieron dificultades en la transformación autónoma de representaciones, la explicación de la epimería y la argumentación científica. Se concluye que la integración de visualización molecular, experimentación, investigación guiada y un contexto fitoquímico auténtico constituye una estrategia pertinente para favorecer una comprensión más aplicada y crítica de la isomería óptica en la formación inicial de docentes de química.