Experiencias de aprendizaje activo en el Taller de Geoquímica: investigando un yacimiento mineral desde su formación a la extracción

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Título :	Experiencias de aprendizaje activo en el Taller de Geoquímica: investigando un yacimiento mineral desde su formación a la extracción
Autor :	MORI, LAURA RAMOS ROSIQUE, ALDO
Fecha de publicación :	2020
Resumen :	La geoquímica es un recurso fundamental para abordar una variedad de problemas de interés económico y ambiental. Para que el ingeniero geólogo pueda valerse de las herramientas geoquímicas, es necesario que cuente con un conocimiento profundo de los aspectos teóricos, y que sea capaz de transferirlo a una variedad de situaciones para resolver problemas. Aunque el uso de métodos didácticos innovadores ha permitido profundizar el aprendizaje de la Geoquímica en la Facultad de Ingeniería, se percibe en los alumnos cierta dificultad para integrar el conocimiento geoquímico y aplicarlo a contextos geológicos diversos. Esta carencia en el desarrollo de competencias geoquímicas específicas podría repercutirse en el desempeño de los geólogos, cuando se enfrenten a la actividad profesional. Con el proposito de ofrecer a los alumnos una oportunidad concreta para entrenarse en aplicar las herramientas geoquímicas para abordar una variedad de problemas, el presente proyecto propone diseñar e implementar el Taller de Geoquímica como asignatura optativa de Ingeniería Geológica. Al poner en práctica conocimientos y destrezas para investigar el ciclo de vida de un yacimiento hidrotermal; y al usar la geoquímica como hilo conductor para vincular varias asignaturas del plan de estudios (Petrología Ígnea, Metalogenia y Geología Ambiental); la experiencia didáctica que proponemos permitirá alcanzar un aprendizaje profundo e interdisciplinario, y al mismo tiempo fomentará el desarrollo de competencias profesionales, impulsando la formación integral de los alumnos de Ingeniería Geológica. En el marco del proyecto elaboraremos un syllabus que incluya un panorama general del Taller del Geoquímica y un calendario de sesiones; y materiales didácticos que serán empleados durante la impartición del taller (colección de láminas delgadas con catálogo descriptivo; datos geoquímicos y mineralógicos de una variedad de muestras; manual de actividades y prácticas de laboratorio).
URI :	https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7603
metadata.dc.contributor.responsible:	MORI, LAURA
metadata.dcterms.callforproject:	2020
metadata.dc.coverage.temporal:	2020-2022
metadata.dcterms.educationLevel:	nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	Objetivo general: El objetivo fundamental del proyecto es diseñar, planear e implementar el Taller de Geoquímica como una asignatura optativa, cuya metodología de trabajo innovadora permita reformar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Geoquímica en la carrera de Ingeniería Geológica de la Facultad de Ingeniería. Al promover la estrategia del "aprender haciendo” (poner en práctica habilidades, conocimientos, y destrezas para investigar el ciclo de vida de un yacimiento con una variedad de recursos); y al usar la geoquímica como hilo conductor para relacionar temas propios de diferentes asignaturas del plan de estudio (petrología y petrogénesis ígnea, metalogenia, extracción minera y geología ambiental); la experiencia didáctica que proponemos permitirá alcanzar un aprendizaje interdisciplinario, profundo y consciente, y al mismo tiempo fomentará el desarrollo de competencias profesionales, impulsando la formación integral de los alumnos de Ingeniería Geológica. Objetivos específicos: "Para poder implementar el Taller de Geoquímica como una asignatura optativa del plan de estudio de Ingeniería Geológica, y así alcanzar el objetivo general del proyecto, se deberá contar con recursos didácticos de calidad, que garanticen su buen desarrollo. Para esto, será necesario seguir una serie de pasos, que se detallan en los siguientes objetivos específicos. 1) Realizar salidas a campo a los yacimientos hidrotermales que se quieran adoptar como casos de estudio, para muestrear las rocas ígneas genéticamente asociadas, y colectar las muestras de la mineralización. 2) Integrar una colección de láminas delgadas de las muestras colectadas en cada caso de estudio. A través de este recurso, los alumnos podrán realizar el estudio petrográfico de las rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento investigado, y el estudio mineragráfico de la mineralización. 3) Generar datos geoquímicos de las rocas ígneas genéticamente asociadas a los yacimientos elegidos como casos de estudio, y datos de química mineral de la mineralización. A partir de este recurso, los alumnos podrán completar la caracterización petrogenética-metalogénica del yacimiento investigado. 4) Generar un catálogo digital en el cual se describan las características petrográficas-geoquímicas de las rocas ígneas genéticamente asociadas a los yacimientos investigados, y las características mineragráficas-geoquímicas de la mineralización. El catálogo servirá como referencia para los profesores del taller. 5) Realizar pruebas de laboratorio (beneficio, meteorización química y neutralización) que permitan obtener productos diversos (residuo minero; residuo meteorizado y solución acuosa; solución neutralizada y sedimentos) a partir de las muestras de cada yacimiento. Dichas pruebas experimentales servirán como referencia para el diseño y planeación de las prácticas de laboratorio del taller. 6) Generar datos geoquímicos-mineralógicos de los productos obtenidos en las pruebas experimentales. A partir de este recurso, los alumnos podrán analizar la interacción de los residuos mineros con el agua meteórica y el aire, evaluar el impacto ambiental de dichos procesos y establecer estrategias de remediación. 7) Integrar un manual de actividades y prácticas de laboratorio, por medio de las cuales los alumnos podrán desarrollar competencias de alto orden y alcanzar un aprendizaje significativo. 8) Generar un repositorio de materiales bibliográficos y otros recursos didácticos, que servirán como material de apoyo para el estudio del contenido temático del taller. 9) Generar un syllabus que, al mostrar un panorama general del Taller de Geoquímica, y al incluir un calendario de las sesiones, guiará las acciones docentes y el aprendizaje de los alumnos, facilitando la organización del trabajo durante el desarrollo del taller."
metadata.dc.description.strategies:	Metodología para el desarrollo del proyecto El proyecto se desarrollará en dos etapas: una de preparación, y otra de diseño del taller. En la primera etapa se realizarán salidas a campo enfocadas a la recolección de muestras; una vez colectadas las muestras, se prepararán y se analizarán en diversos laboratorios de la UNAM, para poder procesar e interpretar los resultados, y contar con la base de datos petrográficos, mineragráficos, mineralógicos y geoquímicos que nutrirá el desarrollo posterior del taller. En la segunda etapa, se elaborará el material didáctico, se diseñarán todas las actividades a realizar en el taller, y se construirá un syllabus que presente un panorama general del taller (fundamentación, objetivos, contenido, método de trabajo, criterios de evaluación, etc.), y que incluya un calendario de las sesiones. El Taller de Geoquímica como asignatura del plan de estudios de Ingeniería Geológica El taller se propondrá como asignatura optativa de décimo semestre de la carrera de Ingeniería Geológica (Temas Selectos de Ingeniería Geológica I; clave 2096). De acuerdo con el plan de estudios, la asignatura se impartirá cuatro horas por semana (posiblemente repartidas en dos clases de dos horas), durante 16 semanas. Considerando la tipología del curso y la infraestructura disponible necesaria para su desarrollo, planeamos ofrecer el taller cada semestre a un grupo de máximo 20 alumnos. Metodología de trabajo en el taller Al empezar el taller, se formarán equipos de tres-cuatro alumnos, y a cada equipo se asignará un caso de estudio sobre el cual trabajará a lo largo del semestre. Mitad de los equipos trabajarán en un mismo caso de estudio, y otra mitad en otro. Los casos de estudio estarán representados por yacimientos hidrotermales que exhiban características contrastantes en términos de: tipo de rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento; mineralogía y textura del yacimiento; métodos de extracción y beneficio del mineral; características de los residuos mineros; problemas ambientales relacionados con el residuo, y métodos de remediación. Se tiene contemplado adoptar como casos de estudio 1) el yacimiento de sulfuros masivos de Tizapa en el Estado de México, y 2) el yacimiento epitermal de Real del Monte en Hidalgo, los cuales, además de presentar características contrastantes en los aspectos antes mencionados, son relativamente cercanos a la Ciudad de México, y fácilmente accesibles, por lo que los académicos involucrados en el proyecto podrán recabar con relativa comodidad el material y la información necesaria para la implementación y el desarrollo del taller. Una vez que se hayan definido los equipos de trabajo y asignado los casos de estudio, se procederá con el desarrollo del taller, que se llevará a cabo en tres Módulos: en el primer Módulo ("Caracterización del yacimiento mineral"), los alumnos investigarán las principales características mineralógicas, texturales y geoquímicas del yacimiento; en el segundo ("Extracción del mineral") investigarán las diferentes etapas del proceso de extracción del mineral, desde la extracción en sentido estricto, al beneficio, generación del residuo minero y remediación; mientras que en el tercer Módulo ("Análisis comparativo de los yacimientos minerales investigados") los equipos compartirán los resultados de su trabajo, analizando y discutiendo las analogías y diferencias entre los dos yacimientos investigados. Estrategias de enseñanza-aprendizaje a implementar en el taller, y evaluación del aprendizaje Los alumnos estudiarán el contenido temático del taller de manera autónoma, en un contexto de aula invertida (de hecho, la mayoría de los temas se tratan ampliamente en asignaturas de semestres anteriores, como Geoquímica, Petrología Ígnea, Metalogenia, Geología Aplicada a la Minería y Geología Ambiental). Para que el proceso se lleve a cabo de manera exitosa, los profesores del taller proporcionarán a los alumnos el material bibliográfico adecuado, apuntes u otros recursos didácticos disponibles; y les ofrecerán realimentación oportuna después de cada etapa de estudio autónomo. De esta forma se fortalecerá el compromiso de los alumnos hacia su propio aprendizaje; y se aprovecharán al máximo las horas del taller para realizar actividades en el salón y prácticas de laboratorio que promuevan la retención del conocimiento y el desarrollo de competencias. Todas las actividades y prácticas se desarrollarán de manera colaborativa o cooperativa, fomentando el trabajo en equipo y el aprendizaje entre pares. Monitoreando de manera constante el desarrollo de las actividades del taller y de las prácticas de laboratorio, así como la metodología de trabajo y los avances logrados por cada equipo, los profesores dispondrán de herramientas concretas para evaluar el nivel de aprendizaje alcanzado por los alumnos.
metadata.dc.description.goals:	Primer año: Durante el primer periodo de vigencia del proyecto, se llevará a cabo una serie de actividades, cuyo desarrollo será determinante para la generación de los productos comprometidos. 1) Se realizarán dos salidas a campo a los yacimientos hidrotermales de Tizapa y Real del Monte (yacimientos que se adoptarán como casos de estudio en el taller), durante las cuales se muestrearán las rocas ígneas genéticamente asociadas a cada yacimiento, se colectarán muestras de la mineralización, y se grabarán breves cápsulas de videos que documenten el proceso de muestreo, y los métodos de extracción y beneficio empleados en cada yacimiento. 2) Por cada caso de estudio, se prepararán 10 láminas delgadas de rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento, y se realizará el análisis petrográfico (microscopio de luz transmitida) de dichas rocas. 3) Por cada caso de estudio, se prepararán 10 láminas delgadas pulidas de muestras del yacimiento, y se realizará el análisis mineragráfico (microscopio de luz reflejada) de dichas muestras. 4) Por cada caso de estudio, se llevará a cabo el análisis de elementos mayores (FRX) y traza (ICP-MS) de cinco muestras de rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento; y el análisis de química mineral (EMPA) de cinco muestras del yacimiento. 5) Con las muestras de la mineralización colectadas en cada caso de estudio, se diseñarán y realizarán tres pruebas de beneficio en el laboratorio, a partir de las cuales se obtendrán tres residuos por yacimiento. Terminadas las pruebas, por cada yacimiento se realizará el análisis de elementos mayores (FRX) y la identificación de fases cristalinas (DRX) de los tres residuos. 6) Por cada yacimiento, se diseñarán y realizarán tres pruebas de meteorización química del residuo derivado de la prueba de beneficio, a partir de las cuales se obtendrán tres soluciones acuosas y tres residuos intemperizados. Terminadas las pruebas de laboratorio, por cada caso de estudio se realizará el análisis de elementos mayores (FRX) y la identificación de fases cristalinas (DRX) de los tres residuos intemperizados; y el análisis químico (ICP-OES y CI) de las tres soluciones acuosas. 7) Por cada yacimiento, se diseñarán y realizarán tres pruebas de neutralización de la solución acuosa generada en la prueba de meteorización, a partir de las cuales se obtendrán tres soluciones neutralizadas y tres muestras de sedimentos. Terminadas las pruebas de laboratorio, por cada caso de estudio se realizará el análisis de elementos mayores (FRX) y la identificación de fases cristalinas (DRX) de las tres muestras de sedimentos; y el análisis químico (ICP-OES y CI) de las tres soluciones neutralizadas. Segundo año: El segundo periodo de vigencia del proyecto se enfocará a la elaboración de los productos comprometidos, a partir de la variedad de datos y recursos generados durante el primer año. 1) Se elaborará un catálogo digital en el cual se describan las principales características petrográficas y geoquímicas de las rocas ígneas genéticamente asociadas a los yacimientos de Tizapa y Real del Monte; así como las características mineragráficas y la química mineral de las muestras de cada yacimiento. 2) Por cada yacimiento, se diseñarán, planearán y elaborarán al menos 13 actividades gemelas a realizar en el salón y tres prácticas de laboratorio, las cuales se integrarán en un manual digital. 3) Se integrará una carpeta digital que contenga una amplia selección de materiales bibliográficos y otros recursos didácticos, que servirán como material de apoyo para el estudio del contenido temático del taller. 4) Se llevará a cabo el diseño, planeación y elaboración de un syllabus que proporcione un panorama general del Taller de Geoquímica (fundamentación y descripción general del taller, objetivos de aprendizaje y competencias a desarrollar, contenido, estrategias de enseñanza-aprendizaje, recursos didácticos disponibles, métodos de evaluación, reglas y acuerdos), y que incluya un calendario de las sesiones y un cronograma de actividades. 5) Se dará difusión a la propuesta didáctica y a los productos del proyecto en un foro universitario (Seminario de Investigación y Docencia de la División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra), y en un foro científico nacional (sesión enfocada a la educación y docencia, en la Reunión Anual 2021 de la Unión Geofísica Mexicana).
metadata.dc.description.selfAssessment:	Al no haber podido cumplir con las metas originalmente planteadas y no haber logrado el objetivo fundamental del proyecto, el trabajo realizado es sin duda insuficiente. Sin embargo quisiera remarcar que la falta de resultados y de productos ha de atribuirse primariamente al conjunto de dificultades logísticas relacionadas con la pandemia de COVID-19 que han afectado el buen desarrollo del proyecto desde que este entró en vigor. Tan solo como ejemplo, quisiera que se tomara en cuenta de que el trabajo de campo originalmente planeado para marzo 2020 (periodo en el cual se liberaron los recursos presupuestales del proyecto) solo se pudo llevar a cabo - y solo en parte - en diciembre de 2021. La imposibilidad de desarrollar el proyecto ha sido particularmente frustrante para la responsable, ya que la Dra. Mori ha dedicado su labor académica de los últimos años a la generación de recursos didácticos enfocados a optimizar el aprendizaje de la Geoquímica, en el marco de proyectos PAPIME que siempre han obtenido evaluaciones excelentes. Tanto la responsable como los académicos participantes estamos convencidos del potencial de este proyecto y del impacto positivo que el Taller de Geoquímica podrá tener en la enseñanza-aprendizaje de las Ciencias de la Tierra y en la formación de profesionistas competentes. En este sentido, independientemente de la evaluación final que recibamos, estamos todos de acuerdo en que seguiremos trabajando activamente en el proyecto y en el cumplimiento de las metas y objetivos planteados, para que los estudiantes de la División de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ingeniería puedan vivir las experiencias de aprendizaje del Taller de Geoquímica. El hecho de haber adelantado todos los gastos de análisis originalmente planeados para el año 2020 y de haber adquirido los materiales necesarios para las prácticas de laboratorio facilitará la obtención de resultados de calidad y la generación de los productos comprometidos.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	Durante el primer año de vigencia del proyecto no pudimos cumplir con ninguna de las metas planeadas para ese periodo. De hecho, la contingencia sanitaria provocada por la pandemia de COVID-19 no nos permitió llevar a cabo el trabajo de campo que contemplábamos realizar en el primer semestre de 2020 en cuanto se liberaran los recursos. Al no poder cumplir con la meta 1 del año 1, tampoco pudimos cumplir con las sucesivas. El proyecto se ha mantenido estancado también durante gran parte del segundo año de vigencia, debido a que la Facultad de Ingeniería ha empezado a autorizar las salidas a campo de su personal académico solamente a partir de septiembre de 2021. En cuanto se autorizaron las salidas a campo, nos pusimos en contacto con las empresas mineras responsables de los yacimientos de Pachuca-Real del Monte y de Tizapa para programar unas visitas y realizar el trabajo de campo. Lamentablemente, a la fecha la minera Peñoles no nos indica en qué fecha podríamos visitar el yacimiento de Tizapa. En cambio, la minera de Pachuca-Real del Monte nos ha autorizado una visita en diciembre 2021, por lo que hemos podido muestrear las rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento y colectar muestras de la mineralización, aunque no se nos ha dado el permiso de realizar grabaciones. El muestreo realizado en el yacimiento de Pachuca-Real del Monte nos ha permitido proceder a las metas siguientes: - en enero 2022 hemos solicitado al Taller de Laminación del Centro de Geociencias la realización de 10 láminas delgadas de las rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento (meta 2 año 1) y 10 láminas delgadas pulidas de muestras del yacimiento (meta 3 año 1) . Lamentablemente, por la sobrecarga de trabajo del Taller, a la fecha no se nos han entregado las láminas solicitadas, por lo que no hemos podido avanzar con el estudio petrográfico y mineragráfico. - en enero 2022 hemos llevado a cabo el análisis de elementos mayores (FRX) y traza (ICP-MS) de 5 muestras de rocas ígneas genéticamente asociadas al yacimiento muestreado (meta 4 año 1) y ya contamos con estos datos. Por otra parte, al no disponer de las láminas delgadas, no hemos podido realizar el análisis de química mineral (EMPA) de las muestras del yacimiento. Lamentablemente, a la fecha no hemos podido avanzar con las metas 5-7 del año 1, debido a que el Laboratorio de Metalurgia de la Facultad de Ingeniería ha reanudado sus actividades solamente a partir del 28 de febrero 2022. Además, antes de poder diseñar y realizar las pruebas de beneficio, sería importante realizar el estudio mineragráfico de la mineralización. Considerando el débil avance que hemos podido lograr en la obtención de los datos y recursos que esperábamos generar en el año 1, claramente no hemos podido cumplir con ninguna meta del año 2.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Ingeniería
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ciencias de la tierra
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
metadata.dc.contributor.coresponsible:	RAMOS ROSIQUE, ALDO
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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