Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2917
https://doi.org/10.69639/arandu.v12i3.1521
Simuladores Tecnología de la Educación en Física (PhET)
para el aprendizaje de conceptos de electromagnetismo de
docentes en formación
Physics Education Technology (PhET) simulators for teaching electromagnetism concepts to
trainee teachers
Jandry Geomar Chuni Gaona
jandry.chuni@unae.edu.ec
https://orcid.org/0009-0006-5618-076X
Maestría en Tecnología e Innovación Educativa
Universidad Nacional de Educación (UNAE)
Azogues – Ecuador
Germán Wilfrido Panamá Criollo
german.panama@unae.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1560-6657
Maestría en Tecnología e Innovación Educativa
Universidad Nacional de Educación (UNAE)
Azogues – Ecuador
Artículo recibido: 18 julio 2025 - Aceptado para publicación: 28 agosto 2025
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar.
RESUMEN
La enseñanza de contenidos de electromagnetismo a nivel universitario enfrenta desafíos
persistentes, como la abstracción de conceptos y la falta de conexión con aplicaciones prácticas.
Este estudio evaluó el impacto de los simuladores PhET (Physics Education Technology) en el
aprendizaje de Física de 25 estudiantes, mediante una secuencia didáctica interactiva que aborda
contenidos referidos al electromagnetismo. La investigación adquirió un paradigma positivista
empírico-analítico y usó estadística descriptiva para el análisis de la información. Los resultados
mostraron una mejora significativa, dado que el promedio grupal aumentó de 6.08 a 8.00 (escala
de 10), con avances notables en comprensión conceptual y resolución de problemas. Las
simulaciones interactivas permitieron visualizar fenómenos abstractos, experimentar sin riesgos
y recibir retroalimentación inmediata, reduciendo errores comunes. También, se observó mayor
participación y confianza en los estudiantes. Estos hallazgos respaldan la integración guiada de
simuladores como herramienta pedagógica efectiva, aunque se recomienda complementarla con
capacitación docente y diseños de investigación más robustos.
Palabras clave: física, simuladores, innovación educativa
ABSTRACT
Teaching electromagnetism at the university level faces persistent challenges, such as the
abstraction of concepts and the lack of connection to practical applications. This study evaluated
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2918
the impact of PhET (Physics Education Technology) simulators on the physics learning of 25
students, using an interactive teaching sequence that addresses content related to
electromagnetism. The research adopted an empirical-analytical positivist paradigm and used
descriptive statistics for data analysis. The results showed a significant improvement, as the group
average increased from 6.08 to 8.00 (on a scale of 10), with notable advances in conceptual
understanding and problem solving. The interactive simulations allowed students to visualize
abstract phenomena, experiment without risk, and receive immediate feedback, reducing common
errors. Greater participation and confidence among students was also observed. These findings
support the guided integration of simulators as an effective pedagogical tool, although it is
recommended that this be complemented with teacher training and more robust research designs.
Keywords: physics, simulators, educational innovation
the impact of PhET (Physics Education Technology) simulators on the physics learning of 25
students, using an interactive teaching sequence that addresses content related to
electromagnetism. The research adopted an empirical-analytical positivist paradigm and used
descriptive statistics for data analysis. The results showed a significant improvement, as the group
average increased from 6.08 to 8.00 (on a scale of 10), with notable advances in conceptual
understanding and problem solving. The interactive simulations allowed students to visualize
abstract phenomena, experiment without risk, and receive immediate feedback, reducing common
errors. Greater participation and confidence among students was also observed. These findings
support the guided integration of simulators as an effective pedagogical tool, although it is
recommended that this be complemented with teacher training and more robust research designs.
Keywords: physics, simulators, educational innovation
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2919
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
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licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2920
INTRODUCCIÓN
La enseñanza de conceptos de Física a nivel universitario plantea importantes retos
pedagógicos. Muchos estudiantes tienen dificultades para aplicar los conceptos teóricos
matemáticos en situaciones prácticas, lo que conlleva a sentirse frustrados y a tener una
percepción negativa de la asignatura de Física (Lino-Calle et al., 2023). Según Quiñónez et al.
(2022), los estudiantes suelen tener dificultades para conectar conceptos abstractos con
situaciones reales cuando se presenta la teoría en el aula, lo que les desmotiva y repercute en su
rendimiento académico.
La falta de recursos técnicos e interactivos en el aula agrava el problema y afecta
negativamente la motivación y el aprendizaje de los estudiantes. La Organización de las Naciones
Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO, 2023) en su estudio de seguimiento
señala que el uso de simulaciones virtuales y otros recursos innovadores están limitados, dado
que existen barreras como la preparación insuficiente de los docentes, la resistencia al cambio, la
falta de tiempo para reorganizar las aulas y una infraestructura digital deficiente que siguen
limitando su uso. Como resultado, muchos estudiantes perciben la Física como una materia difícil
e irrelevante para su vida cotidiana, lo que los pone en riesgo de abandonar los estudios por
completo.
Los resultados de la evaluación ecuatoriana Ser Estudiante reflejan un promedio nacional
de 689 puntos sobre 1000 en el año lectivo 2023-2024 (Instituto Nacional de Evaluación
Educativa [INEVAL], 2025). Comparativamente este resultado refleja una disminución de cuatro
puntos respecto al periodo del 2022-2023 y los precedentes. El puntaje refleja que nivel de logro
por debajo del elemental (inferior a 700); es decir el 93,2% de estudiantes de Bachillerato no
alcanza el logro mínimo de competencia. Con este precedente, cabe indicar que en la UNAE la
formación de docentes se compone por tres unidades; la primera se refiere a la formación básica,
la segunda a la formación profesional y finalmente la unidad de titulación. En este sentido, la
asignatura de Física en el Bachillerato en la carrera de Educación en Ciencias Experimentales
[ECE] pertenece a la unidad de formación básica. Esta asignatura tiene como objetivo nivelar los
conocimientos obtenidos por los estudiantes en el nivel de bachillerato. Su abordaje es la base
para estudiar la Física en la unidad de formación profesional.
La acción que plantea la universidad adquiere coherencia, dado que los resultados
preocupantes de la evaluación nacional, sugieren acción para que los futuros docentes adquieran
conocimientos de aquello que en el bachillerato no consolidaron. Además, se torna imperante que
los docentes en formación reciban formación para evitar replicar en su práctica resultados
similares a los recibidos durante su escolaridad a nivel de bachillerato. Por lo anterior, es preciso
tener en cuenta que los profesionales necesitan dotarse de competencias entre ellas el saber qué y
cómo enseñar (Palacios y Nova, 2023), debido a que sus experiencias y aprendizaje permitirá
INTRODUCCIÓN
La enseñanza de conceptos de Física a nivel universitario plantea importantes retos
pedagógicos. Muchos estudiantes tienen dificultades para aplicar los conceptos teóricos
matemáticos en situaciones prácticas, lo que conlleva a sentirse frustrados y a tener una
percepción negativa de la asignatura de Física (Lino-Calle et al., 2023). Según Quiñónez et al.
(2022), los estudiantes suelen tener dificultades para conectar conceptos abstractos con
situaciones reales cuando se presenta la teoría en el aula, lo que les desmotiva y repercute en su
rendimiento académico.
La falta de recursos técnicos e interactivos en el aula agrava el problema y afecta
negativamente la motivación y el aprendizaje de los estudiantes. La Organización de las Naciones
Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO, 2023) en su estudio de seguimiento
señala que el uso de simulaciones virtuales y otros recursos innovadores están limitados, dado
que existen barreras como la preparación insuficiente de los docentes, la resistencia al cambio, la
falta de tiempo para reorganizar las aulas y una infraestructura digital deficiente que siguen
limitando su uso. Como resultado, muchos estudiantes perciben la Física como una materia difícil
e irrelevante para su vida cotidiana, lo que los pone en riesgo de abandonar los estudios por
completo.
Los resultados de la evaluación ecuatoriana Ser Estudiante reflejan un promedio nacional
de 689 puntos sobre 1000 en el año lectivo 2023-2024 (Instituto Nacional de Evaluación
Educativa [INEVAL], 2025). Comparativamente este resultado refleja una disminución de cuatro
puntos respecto al periodo del 2022-2023 y los precedentes. El puntaje refleja que nivel de logro
por debajo del elemental (inferior a 700); es decir el 93,2% de estudiantes de Bachillerato no
alcanza el logro mínimo de competencia. Con este precedente, cabe indicar que en la UNAE la
formación de docentes se compone por tres unidades; la primera se refiere a la formación básica,
la segunda a la formación profesional y finalmente la unidad de titulación. En este sentido, la
asignatura de Física en el Bachillerato en la carrera de Educación en Ciencias Experimentales
[ECE] pertenece a la unidad de formación básica. Esta asignatura tiene como objetivo nivelar los
conocimientos obtenidos por los estudiantes en el nivel de bachillerato. Su abordaje es la base
para estudiar la Física en la unidad de formación profesional.
La acción que plantea la universidad adquiere coherencia, dado que los resultados
preocupantes de la evaluación nacional, sugieren acción para que los futuros docentes adquieran
conocimientos de aquello que en el bachillerato no consolidaron. Además, se torna imperante que
los docentes en formación reciban formación para evitar replicar en su práctica resultados
similares a los recibidos durante su escolaridad a nivel de bachillerato. Por lo anterior, es preciso
tener en cuenta que los profesionales necesitan dotarse de competencias entre ellas el saber qué y
cómo enseñar (Palacios y Nova, 2023), debido a que sus experiencias y aprendizaje permitirá
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2921
dominar el conocimiento disciplinar y dotarse de metodologías que le permitan usarlas y
adaptarlas al grupo estudiantil en el que ejerzan profesionalmente.
Dada la relevancia de la formación docente, es fundamental implementar estrategias que
mejoren las habilidades académicas y permitan la detección temprana de las dificultades de
aprendizaje. Las tecnologías emergentes ofrecen oportunidades para hacerlo. En la misma línea,
los recursos de aprendizaje, como los simuladores en línea, proporcionan entornos dinámicos en
los que los estudiantes pueden participar en la visualización interactiva de procesos físicos.
Chávez y Mestres (2023) afirman que las simulaciones ofrecen una retroalimentación
rápida (por ejemplo, el conocido simulador PhET cuenta con herramientas interactivas que
tributan a respuestas inmediatas por parte de los educandos) y un entorno seguro para
experimentar. Sin peligro ni costosos equipos de laboratorio, los estudiantes pueden manipular
variables para poner a prueba hipótesis y obtener resultados de inmediato. Esto les permite
identificar y abordar errores conceptuales en tiempo real (Villarreal, 2024). Al acercar los
conceptos abstractos a experiencias concretas, esta investigación activa en un entorno controlado
fomenta la comprensión y ayuda a establecer relaciones entre el aprendizaje de la Física y la
aplicabilidad en contextos reales (Pozuelo et al., 2023). También, se afirma que las simulaciones
aumentan el interés científico por parte de los estudiantes, les ayudan a comprender conceptos
difíciles y les permiten reproducir experimentos utilizando menos tiempo y materiales.
Teniendo en cuenta lo anterior, esta investigación plantea la pregunta ¿De qué manera los
simuladores PhET contribuyen en el aprendizaje de conceptos electromagnéticos dentro de la
asignatura Física en el bachillerato de los estudiantes de tercer ciclo de la carrera de Educación
en Ciencias Experimentales de la Universidad Nacional de Educación? En otras palabras,
investiga cómo los docentes en formación pueden superar dificultades de aprendizaje en
contenidos de electromagnetismo como la ley de Gauss, campo eléctrico y magnético y otros
fenómenos eléctricos. Se asume como un intento por reducir las limitaciones teóricas y la
experiencia.
Estudios recientes a nivel internacional muestran que la inteligencia artificial y las
tecnologías educativas, incluidos los diálogos generativos y las simulaciones, pueden ayudar en
el diagnóstico oportuno, personalizar el aprendizaje y adaptar los conocimientos a las necesidades
de cada estudiante (Serrano y Moreno, 2024). Las ventajas del aprendizaje activo y la
retroalimentación inmediata quedan demostradas por la investigación científica sobre su uso con
sistemas como PhET por Mera y López (2023). Cuando se emplean en un formato cuasi-
experimental de pretest-postest, las simulaciones cinemáticas han demostrado mejorar los
conocimientos y el rendimiento en Física lo que demuestra su eficacia como estrategia a nivel
universitario (Casadei et al., 2008).
Las investigaciones nacionales indican que la combinación de la tecnología con un enfoque
pedagógico mejora el aprendizaje. Manrique y Panza (2019) demuestran cómo los enfoques
dominar el conocimiento disciplinar y dotarse de metodologías que le permitan usarlas y
adaptarlas al grupo estudiantil en el que ejerzan profesionalmente.
Dada la relevancia de la formación docente, es fundamental implementar estrategias que
mejoren las habilidades académicas y permitan la detección temprana de las dificultades de
aprendizaje. Las tecnologías emergentes ofrecen oportunidades para hacerlo. En la misma línea,
los recursos de aprendizaje, como los simuladores en línea, proporcionan entornos dinámicos en
los que los estudiantes pueden participar en la visualización interactiva de procesos físicos.
Chávez y Mestres (2023) afirman que las simulaciones ofrecen una retroalimentación
rápida (por ejemplo, el conocido simulador PhET cuenta con herramientas interactivas que
tributan a respuestas inmediatas por parte de los educandos) y un entorno seguro para
experimentar. Sin peligro ni costosos equipos de laboratorio, los estudiantes pueden manipular
variables para poner a prueba hipótesis y obtener resultados de inmediato. Esto les permite
identificar y abordar errores conceptuales en tiempo real (Villarreal, 2024). Al acercar los
conceptos abstractos a experiencias concretas, esta investigación activa en un entorno controlado
fomenta la comprensión y ayuda a establecer relaciones entre el aprendizaje de la Física y la
aplicabilidad en contextos reales (Pozuelo et al., 2023). También, se afirma que las simulaciones
aumentan el interés científico por parte de los estudiantes, les ayudan a comprender conceptos
difíciles y les permiten reproducir experimentos utilizando menos tiempo y materiales.
Teniendo en cuenta lo anterior, esta investigación plantea la pregunta ¿De qué manera los
simuladores PhET contribuyen en el aprendizaje de conceptos electromagnéticos dentro de la
asignatura Física en el bachillerato de los estudiantes de tercer ciclo de la carrera de Educación
en Ciencias Experimentales de la Universidad Nacional de Educación? En otras palabras,
investiga cómo los docentes en formación pueden superar dificultades de aprendizaje en
contenidos de electromagnetismo como la ley de Gauss, campo eléctrico y magnético y otros
fenómenos eléctricos. Se asume como un intento por reducir las limitaciones teóricas y la
experiencia.
Estudios recientes a nivel internacional muestran que la inteligencia artificial y las
tecnologías educativas, incluidos los diálogos generativos y las simulaciones, pueden ayudar en
el diagnóstico oportuno, personalizar el aprendizaje y adaptar los conocimientos a las necesidades
de cada estudiante (Serrano y Moreno, 2024). Las ventajas del aprendizaje activo y la
retroalimentación inmediata quedan demostradas por la investigación científica sobre su uso con
sistemas como PhET por Mera y López (2023). Cuando se emplean en un formato cuasi-
experimental de pretest-postest, las simulaciones cinemáticas han demostrado mejorar los
conocimientos y el rendimiento en Física lo que demuestra su eficacia como estrategia a nivel
universitario (Casadei et al., 2008).
Las investigaciones nacionales indican que la combinación de la tecnología con un enfoque
pedagógico mejora el aprendizaje. Manrique y Panza (2019) demuestran cómo los enfoques
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2922
innovadores mejoran la resolución de problemas y la transferencia a escenarios del mundo real
cuando se tienen en cuenta los aspectos medioambientales utilizando un enfoque mixto y
sociocrítico. Rosero et al. (2022) confirman las ventajas de emplear simuladores PhET a través
de una investigación experimental, especialmente cuando se tiene en cuenta la formación del
profesorado y la integración tecnológica limitada.
Conectivismo como enfoque de aprendizaje
Los avances educativos están respaldados teóricamente por el conectivismo; se basa en una
teoría académica presentada por George Siemens en 2005. El conectivismo indica que el
aprendizaje fluye a través de interacciones sociales y redes de aprendizaje ya que es el proceso de
establecer y navegar por estas redes de información (Toro, 2024). A diferencia de las teorías
convencionales que ponen énfasis en la cognición individual, esta menciona que se aprende a
partir de la interrelación entre el ecosistema y el individuo, con expertos, compañeros y una
variedad de fuentes de información, dado que se aprovecha la diversidad de perspectivas e ideas.
El enfoque conectivista aplicado al proceso de enseñanza y aprendizaje de Física se centra
en las habilidades para resolver problemas en grupo se desarrollan a través de la resolución de
problemas “en red” (Toro, 2024), por ejemplo, intercambiando explicaciones sobre un evento
simulado o realizando ejercicios de electromagnetismo a través de plataformas colaborativas. Los
estudiantes aprenden por la interacción con sus pares, por las instrucciones del docente y de otras
fuentes, lo que aumenta su comprensión. En consecuencia, la amplia red de conexiones que han
establecido durante su proceso de aprendizaje demuestra una mejor preparación para aplicar sus
conocimientos previos en nuevas circunstancias. En conclusión, el conectivismo hace hincapié en
que a mayores conexiones relevantes establezcan los estudiantes (con personas, contenidos y
tecnologías), mayor aprendiza y facultad para utilizar el aprendizaje en contextos novedosos.
TIC en la transformación de la enseñanza
En vanguardia con las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) han
cambiado los enfoques tradicionales de la enseñanza. Cuando se utilizan bajo un objetivo
educativo claro, las TIC aportan con varios beneficios, entre ellos la capacidad de ofrecer una
enseñanza personalizada, fomentar la participación de los estudiantes, aumentar la productividad
académica y la gestión de la información. Los recursos digitales, como las plataformas educativas,
las películas interactivas y los foros de debate en línea, no solo promueven la colaboración entre
compañeros, sino también un aprendizaje autónomo y autorregulado, lo que da la facultad a los
estudiantes progresar a su propio ritmo (Alastor et al., 2023).
La tecnología educativa debe utilizarse para configurar las experiencias de aprendizaje de
acuerdo con conceptos modernos como la globalización, la interdisciplinariedad y la
experimentación activa, afirman Torres Cañizález y Cobo Beltrán (2017). Según estos autores,
las TIC permiten la expresión de estrategias de aprendizaje basadas en la experiencia, el
descubrimiento, los proyectos y los problemas, las cuales apoyan en el desarrollo del pensamiento
innovadores mejoran la resolución de problemas y la transferencia a escenarios del mundo real
cuando se tienen en cuenta los aspectos medioambientales utilizando un enfoque mixto y
sociocrítico. Rosero et al. (2022) confirman las ventajas de emplear simuladores PhET a través
de una investigación experimental, especialmente cuando se tiene en cuenta la formación del
profesorado y la integración tecnológica limitada.
Conectivismo como enfoque de aprendizaje
Los avances educativos están respaldados teóricamente por el conectivismo; se basa en una
teoría académica presentada por George Siemens en 2005. El conectivismo indica que el
aprendizaje fluye a través de interacciones sociales y redes de aprendizaje ya que es el proceso de
establecer y navegar por estas redes de información (Toro, 2024). A diferencia de las teorías
convencionales que ponen énfasis en la cognición individual, esta menciona que se aprende a
partir de la interrelación entre el ecosistema y el individuo, con expertos, compañeros y una
variedad de fuentes de información, dado que se aprovecha la diversidad de perspectivas e ideas.
El enfoque conectivista aplicado al proceso de enseñanza y aprendizaje de Física se centra
en las habilidades para resolver problemas en grupo se desarrollan a través de la resolución de
problemas “en red” (Toro, 2024), por ejemplo, intercambiando explicaciones sobre un evento
simulado o realizando ejercicios de electromagnetismo a través de plataformas colaborativas. Los
estudiantes aprenden por la interacción con sus pares, por las instrucciones del docente y de otras
fuentes, lo que aumenta su comprensión. En consecuencia, la amplia red de conexiones que han
establecido durante su proceso de aprendizaje demuestra una mejor preparación para aplicar sus
conocimientos previos en nuevas circunstancias. En conclusión, el conectivismo hace hincapié en
que a mayores conexiones relevantes establezcan los estudiantes (con personas, contenidos y
tecnologías), mayor aprendiza y facultad para utilizar el aprendizaje en contextos novedosos.
TIC en la transformación de la enseñanza
En vanguardia con las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) han
cambiado los enfoques tradicionales de la enseñanza. Cuando se utilizan bajo un objetivo
educativo claro, las TIC aportan con varios beneficios, entre ellos la capacidad de ofrecer una
enseñanza personalizada, fomentar la participación de los estudiantes, aumentar la productividad
académica y la gestión de la información. Los recursos digitales, como las plataformas educativas,
las películas interactivas y los foros de debate en línea, no solo promueven la colaboración entre
compañeros, sino también un aprendizaje autónomo y autorregulado, lo que da la facultad a los
estudiantes progresar a su propio ritmo (Alastor et al., 2023).
La tecnología educativa debe utilizarse para configurar las experiencias de aprendizaje de
acuerdo con conceptos modernos como la globalización, la interdisciplinariedad y la
experimentación activa, afirman Torres Cañizález y Cobo Beltrán (2017). Según estos autores,
las TIC permiten la expresión de estrategias de aprendizaje basadas en la experiencia, el
descubrimiento, los proyectos y los problemas, las cuales apoyan en el desarrollo del pensamiento
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2923
crítico y las habilidades de los estudiantes para resolver problemas. En disciplinas desafiantes
como la Física, estos enfoques asistidos por la tecnología son cruciales para promover el
pensamiento científico. Por ejemplo, el uso de software de simulación o entornos de laboratorio
virtuales permite a los estudiantes aprender haciendo y pensar críticamente sobre lo que está
sucediendo, en lugar enfatizar en la memorización de fórmulas fuera de contexto.
Recursos como los videos interactivos, las plataformas en línea y las simulaciones gráficas
permiten visualizar y experimentar con conceptos considerados como abstractos. Por ejemplo, un
simulador permite a los estudiantes cambiar los ajustes de frecuencia y amplitud para determinar
los efectos en tiempo real, mientras que una película interactiva sobre las ondas puede ilustrar
cómo se superponen dos señales mediante animación. Estos recursos aumentan los esfuerzos de
los estudiantes por la materia, ya que hacen que el aprendizaje sea más atractivo y accesible
(Pozuelo et al., 2023). En definitiva, las TIC al usarlas adecuadamente mejoran el entorno de
aprendizaje y ayudan a los estudiantes a desarrollar habilidades blandas como el razonamiento
lógico, el pensamiento complejo y el trabajo en equipo y la gestión independiente de la
información.
Simuladores en la enseñanza de la Física
La simulación virtual han demostrado ser herramientas didácticas muy eficaces para las
clases de Física (Montenegro et al., 2025). Además, permiten a los estudiantes poner a prueba y
explorar ideas mediante experimentos en línea, lo que fomenta el aprendizaje por descubrimiento
y aumenta la motivación. También, al reproducir fenómenos físicos complejos sin las limitaciones
de los recursos materiales ni los riesgos de un laboratorio real, los discentes pueden aprender los
conceptos fundamentales de la Física en un entorno seguro y controlado.
Villarreal (2024) afirma que los simuladores como PhET son tan precisos y versátiles que
pueden replicar casi cualquier experimento de laboratorio, desde recrear el sistema solar hasta
demostrar la ley de Faraday, eliminando las preocupaciones sobre el costo y la seguridad. Al
permitir a los estudiantes reformular y poner a prueba conceptos en tiempo real, incorporar
magnitudes, cambiar libremente las variables y seguir la progresión de un fenómeno paso a paso,
esta técnica experimental virtual promueve un aprendizaje activo y basado en la investigación.
Dado que el simulador muestra instantáneamente los efectos de sus acciones, los estudiantes
aprenden a formular preguntas, experimentar con diferentes configuraciones y descubrir
conceptos físicos por sí mismos bajo la guía del docente. La habilidad de los estudiantes para
pensar científicamente y resolver problemas mejora significativamente cuando pasan de ser
receptores pasivos a protagonistas activos que construyen conocimientos a través de la
experimentación.
El uso de simuladores aumenta los esfuerzos por el aprendizaje respecto de los estudiantes
al ofrecer entornos de aprendizaje accesibles, inmersivos y visualmente agradables. Esto se suma
al hecho de que mejoran el conocimiento conceptual (Montenegro et al., 2025). Por ejemplo, el
crítico y las habilidades de los estudiantes para resolver problemas. En disciplinas desafiantes
como la Física, estos enfoques asistidos por la tecnología son cruciales para promover el
pensamiento científico. Por ejemplo, el uso de software de simulación o entornos de laboratorio
virtuales permite a los estudiantes aprender haciendo y pensar críticamente sobre lo que está
sucediendo, en lugar enfatizar en la memorización de fórmulas fuera de contexto.
Recursos como los videos interactivos, las plataformas en línea y las simulaciones gráficas
permiten visualizar y experimentar con conceptos considerados como abstractos. Por ejemplo, un
simulador permite a los estudiantes cambiar los ajustes de frecuencia y amplitud para determinar
los efectos en tiempo real, mientras que una película interactiva sobre las ondas puede ilustrar
cómo se superponen dos señales mediante animación. Estos recursos aumentan los esfuerzos de
los estudiantes por la materia, ya que hacen que el aprendizaje sea más atractivo y accesible
(Pozuelo et al., 2023). En definitiva, las TIC al usarlas adecuadamente mejoran el entorno de
aprendizaje y ayudan a los estudiantes a desarrollar habilidades blandas como el razonamiento
lógico, el pensamiento complejo y el trabajo en equipo y la gestión independiente de la
información.
Simuladores en la enseñanza de la Física
La simulación virtual han demostrado ser herramientas didácticas muy eficaces para las
clases de Física (Montenegro et al., 2025). Además, permiten a los estudiantes poner a prueba y
explorar ideas mediante experimentos en línea, lo que fomenta el aprendizaje por descubrimiento
y aumenta la motivación. También, al reproducir fenómenos físicos complejos sin las limitaciones
de los recursos materiales ni los riesgos de un laboratorio real, los discentes pueden aprender los
conceptos fundamentales de la Física en un entorno seguro y controlado.
Villarreal (2024) afirma que los simuladores como PhET son tan precisos y versátiles que
pueden replicar casi cualquier experimento de laboratorio, desde recrear el sistema solar hasta
demostrar la ley de Faraday, eliminando las preocupaciones sobre el costo y la seguridad. Al
permitir a los estudiantes reformular y poner a prueba conceptos en tiempo real, incorporar
magnitudes, cambiar libremente las variables y seguir la progresión de un fenómeno paso a paso,
esta técnica experimental virtual promueve un aprendizaje activo y basado en la investigación.
Dado que el simulador muestra instantáneamente los efectos de sus acciones, los estudiantes
aprenden a formular preguntas, experimentar con diferentes configuraciones y descubrir
conceptos físicos por sí mismos bajo la guía del docente. La habilidad de los estudiantes para
pensar científicamente y resolver problemas mejora significativamente cuando pasan de ser
receptores pasivos a protagonistas activos que construyen conocimientos a través de la
experimentación.
El uso de simuladores aumenta los esfuerzos por el aprendizaje respecto de los estudiantes
al ofrecer entornos de aprendizaje accesibles, inmersivos y visualmente agradables. Esto se suma
al hecho de que mejoran el conocimiento conceptual (Montenegro et al., 2025). Por ejemplo, el
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2924
estudio de Montenegro et al. (2025) expone que los estudiantes pueden interactuar de forma
segura con entornos complejos utilizando simuladores, lo que aumenta su motivación intrínseca
y refuerza su capacidad para aprender de forma independiente y retener información. Dado que
muchos simuladores, como PhET, son gratuitos y están disponibles en varios idiomas, pueden
integrarse fácilmente en todos los niveles educativos. Esto hace que los experimentos que antes
estaban limitados a laboratorios físicos bien equipados sean más accesibles para el público en
general.
MATERIALES Y MÉTODOS
Este estudio se realizó utilizando un paradigma positivista empírico-analítico, que hace
hincapié en el uso de estadística descriptiva para reflejar resultados cuantificados. Este enfoque
nos permitió evaluar la idoneidad de la intervención de los simuladores PhET para la enseñanza
de contenidos de electromagnetismo mediante la observación y cuantificación de su impacto
utilizando técnicas estadísticas en el marco de la enseñanza de la Física a nivel universitario. El
estudio empleó un diseño pre experimental de un solo grupo.
La investigación fue de carácter descriptivo, ya que recopiló y evaluó información sobre el
rendimiento de los estudiantes en diferentes etapas (diagnóstico y evaluación de seguimiento).
Esto facilitó la extracción de conclusiones sobre los efectos de la intervención y orientó la
creación de recursos educativos destinados a potenciar el aprendizaje de la Física mediante el uso
de tecnologías de vanguardia.
Como parte del diseño metodológico, se utilizó una ficha de observación para registrar
aspectos que permitan evaluar la idoneidad de los simuladores PhET en la enseñanza y
aprendizaje de la Física. Además, se usó el pretest y postest con la finalidad de recopilar datos
respecto al proceso de aprendizaje y poder analizar los resultados. La investigación cuantitativa
permite comparar el rendimiento antes y después de una intervención educativa, lo que permite
evaluar numéricamente su eficacia (Hernández y Mendoza, 2018).
Según el programa de la carrera de ECE en la UNAE en este único ciclo se trabaja la
asignatura de Física en el Bachillerato como parte de la unidad de formación básica en tercer
ciclo. La población lo componen un grupo de 25 estudiantes. Debido a que es el único grupo, la
muestra del estudio se compuso por los 25 estudiantes que se encontraban cursando el ciclo
mencionado de la carrera de Educación en Ciencias Experimentales. Es decir, obtuvimos la
participación total y voluntaria de todos los estudiantes.
La intervención pedagógica se desarrolló de acuerdo con el resultado de aprendizaje
establecido en el programa de la carrera de ECE: Utiliza los elementos relacionados con el sistema
de conocimientos de la Física en el nivel de bachillerato para la solución de ejercicios y problemas
de este nivel y de mayor complejidad. También, se consideraron las dos competencias específicas
de la carrera ECE a la que aporta la asignatura. La primera refiere a la capacidad para proyectar
estudio de Montenegro et al. (2025) expone que los estudiantes pueden interactuar de forma
segura con entornos complejos utilizando simuladores, lo que aumenta su motivación intrínseca
y refuerza su capacidad para aprender de forma independiente y retener información. Dado que
muchos simuladores, como PhET, son gratuitos y están disponibles en varios idiomas, pueden
integrarse fácilmente en todos los niveles educativos. Esto hace que los experimentos que antes
estaban limitados a laboratorios físicos bien equipados sean más accesibles para el público en
general.
MATERIALES Y MÉTODOS
Este estudio se realizó utilizando un paradigma positivista empírico-analítico, que hace
hincapié en el uso de estadística descriptiva para reflejar resultados cuantificados. Este enfoque
nos permitió evaluar la idoneidad de la intervención de los simuladores PhET para la enseñanza
de contenidos de electromagnetismo mediante la observación y cuantificación de su impacto
utilizando técnicas estadísticas en el marco de la enseñanza de la Física a nivel universitario. El
estudio empleó un diseño pre experimental de un solo grupo.
La investigación fue de carácter descriptivo, ya que recopiló y evaluó información sobre el
rendimiento de los estudiantes en diferentes etapas (diagnóstico y evaluación de seguimiento).
Esto facilitó la extracción de conclusiones sobre los efectos de la intervención y orientó la
creación de recursos educativos destinados a potenciar el aprendizaje de la Física mediante el uso
de tecnologías de vanguardia.
Como parte del diseño metodológico, se utilizó una ficha de observación para registrar
aspectos que permitan evaluar la idoneidad de los simuladores PhET en la enseñanza y
aprendizaje de la Física. Además, se usó el pretest y postest con la finalidad de recopilar datos
respecto al proceso de aprendizaje y poder analizar los resultados. La investigación cuantitativa
permite comparar el rendimiento antes y después de una intervención educativa, lo que permite
evaluar numéricamente su eficacia (Hernández y Mendoza, 2018).
Según el programa de la carrera de ECE en la UNAE en este único ciclo se trabaja la
asignatura de Física en el Bachillerato como parte de la unidad de formación básica en tercer
ciclo. La población lo componen un grupo de 25 estudiantes. Debido a que es el único grupo, la
muestra del estudio se compuso por los 25 estudiantes que se encontraban cursando el ciclo
mencionado de la carrera de Educación en Ciencias Experimentales. Es decir, obtuvimos la
participación total y voluntaria de todos los estudiantes.
La intervención pedagógica se desarrolló de acuerdo con el resultado de aprendizaje
establecido en el programa de la carrera de ECE: Utiliza los elementos relacionados con el sistema
de conocimientos de la Física en el nivel de bachillerato para la solución de ejercicios y problemas
de este nivel y de mayor complejidad. También, se consideraron las dos competencias específicas
de la carrera ECE a la que aporta la asignatura. La primera refiere a la capacidad para proyectar
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2925
diferentes estrategias educativas acorde a los resultados del diagnóstico integral, a fin de alcanzar
el máximo desarrollo de las potencialidades de los educandos; favoreciendo el alcance de los
resultados de aprendizaje de cada materia de ciencias experimentales. Por lo que, la
interculturalidad, la equidad de género, la atención a personas discapacitadas y el cuidado y
respeto ambiental son aspectos esenciales para el logro de esta competencia. La segunda consiste
en la capacidad para resolver problemas aplicando métodos científicos. Dado los principales
desafíos presentados en la praxis docente, requieren de la capacidad para establecer alternativas
de solución con base en el uso de metodologías activas. Lo anterior, promulga las concepciones
constructivistas, enactivistas y conectivistas enmarcados en el modelo pedagógico de la UNAE y
el proyecto de la carrera Educación de Ciencias Experimentales.
En respuesta a los retos descritos en la introducción y a los avances en tecnología educativa,
se implementó una secuencia didáctica respaldada por simuladores PhET. El objetivo de esta
intervención fue fomentar una formación dinámica y visual, centrada en situaciones
problemáticas reales. Mediante el uso de recursos virtuales interactivos, la secuencia buscó el
desarrollo de conocimientos y aptitudes científicas de los estudiantes para comprender los
fenómenos. En definitiva, la propuesta se diseñó con la finalidad de potenciar la comprensión
conceptual de los futuros docentes sobre los contenidos electromagnéticos. Transversalmente se
alinea a fomentar el pensamiento crítico sobre las estrategias didácticas, dotarles de las
herramientas necesarias para cuestionar los métodos tradicionales y aumentar su competencia
tecnológica.
Los resultados del pretest mostraron la necesidad de potenciar la enseñanza de
electromagnetismo y tras abordar las características y potencialidades de los simuladores PhET,
se desarrolló la secuencia didáctica. Los cinco módulos o componentes temáticos se estructuraron
en torno a ejercicios basados en simulaciones y cada uno aborda una cuestión electromagnética
significativa. El objetivo general de la serie es promover un aprendizaje relevante a través de la
exploración interactiva. Otra de las características de la propuesta es la combinación gradual de
la teoría y la práctica, diseñada para que los estudiantes investiguen, pongan a prueba teorías,
formulen hipótesis y participen reflexivamente sobre cada tema.
Finalmente, la secuencia didáctica se trabajó incluye el uso de simuladores PhET, tras la
revisión de las bases teóricas. Cada componente incorpora una presentación del contenido teórico
clave, ejercicios prácticos utilizando un simulador PhET específico, preguntas basadas en
problemas para orientar la investigación, preguntas de reflexión crítica y un ejercicio o producto
final. A continuación, la Tabla 1 refleja la organización de la secuencia didáctica a través de
explicitar los contenidos, subtemas, acciones a desarrollar con el uso de los simuladores PhET y
los productos desarrollados por los docentes.
diferentes estrategias educativas acorde a los resultados del diagnóstico integral, a fin de alcanzar
el máximo desarrollo de las potencialidades de los educandos; favoreciendo el alcance de los
resultados de aprendizaje de cada materia de ciencias experimentales. Por lo que, la
interculturalidad, la equidad de género, la atención a personas discapacitadas y el cuidado y
respeto ambiental son aspectos esenciales para el logro de esta competencia. La segunda consiste
en la capacidad para resolver problemas aplicando métodos científicos. Dado los principales
desafíos presentados en la praxis docente, requieren de la capacidad para establecer alternativas
de solución con base en el uso de metodologías activas. Lo anterior, promulga las concepciones
constructivistas, enactivistas y conectivistas enmarcados en el modelo pedagógico de la UNAE y
el proyecto de la carrera Educación de Ciencias Experimentales.
En respuesta a los retos descritos en la introducción y a los avances en tecnología educativa,
se implementó una secuencia didáctica respaldada por simuladores PhET. El objetivo de esta
intervención fue fomentar una formación dinámica y visual, centrada en situaciones
problemáticas reales. Mediante el uso de recursos virtuales interactivos, la secuencia buscó el
desarrollo de conocimientos y aptitudes científicas de los estudiantes para comprender los
fenómenos. En definitiva, la propuesta se diseñó con la finalidad de potenciar la comprensión
conceptual de los futuros docentes sobre los contenidos electromagnéticos. Transversalmente se
alinea a fomentar el pensamiento crítico sobre las estrategias didácticas, dotarles de las
herramientas necesarias para cuestionar los métodos tradicionales y aumentar su competencia
tecnológica.
Los resultados del pretest mostraron la necesidad de potenciar la enseñanza de
electromagnetismo y tras abordar las características y potencialidades de los simuladores PhET,
se desarrolló la secuencia didáctica. Los cinco módulos o componentes temáticos se estructuraron
en torno a ejercicios basados en simulaciones y cada uno aborda una cuestión electromagnética
significativa. El objetivo general de la serie es promover un aprendizaje relevante a través de la
exploración interactiva. Otra de las características de la propuesta es la combinación gradual de
la teoría y la práctica, diseñada para que los estudiantes investiguen, pongan a prueba teorías,
formulen hipótesis y participen reflexivamente sobre cada tema.
Finalmente, la secuencia didáctica se trabajó incluye el uso de simuladores PhET, tras la
revisión de las bases teóricas. Cada componente incorpora una presentación del contenido teórico
clave, ejercicios prácticos utilizando un simulador PhET específico, preguntas basadas en
problemas para orientar la investigación, preguntas de reflexión crítica y un ejercicio o producto
final. A continuación, la Tabla 1 refleja la organización de la secuencia didáctica a través de
explicitar los contenidos, subtemas, acciones a desarrollar con el uso de los simuladores PhET y
los productos desarrollados por los docentes.
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2926
Tabla 1
Contenidos que componen la secuencia didáctica para el aprendizaje de electromagnetismo
Contenidos Subtemas Práctica con
simuladores PhET y
evidencias
Producto
Introducción al
electromagnetismo
• Carga positiva, negativa
y neutra, interacción y
conservación
• Ideas clave: acción a
distancia y líneas de
campo
• Preguntas guía: ¿campo
nulo?, ¿cómo cambia al
mover carga de prueba?
Carga eléctrica y
campos eléctricos
• Explorar fuerzas y
líneas de campo
con distintas
configuraciones
Informe breve con
capturas en el que
describe los patrones y
las respuestas a los
problemas
Ley de Gauss • Flujo eléctrico y
superficie gaussiana
• Relación carga
encerrada–campo
• Preguntas guía: ¿cómo
varía el flujo si cambia
la carga?, diferencias
dentro y fuera de esfera
Campo eléctrico:
cargas y campos
• Explorar
geometrías (esfera
y plano) y
dependencia del
campo con la carga
encerrada
Presentación grupal de
un caso aplicado
Circuitos y
magnetismo
• Campo magnético,
imanes y corriente
(electromagnetismo
básico)
• Aplicaciones: motores y
generadores simples
• Preguntas guía:
polaridad del
electroimán e inducción
Imanes y
electroimanes
• Observar brújulas,
variar corriente y
polaridad;
inducción con
bobina
Exposición o video
demostrando una
aplicación
Ley de Ohm • Relación entre el
voltaje, intensidad de
corriente eléctrica y
resistencia eléctrica (V-
I-R)
• Preguntas guía: efecto
de variar R o V
Circuit Construction
Kit (DC)
• Construcción y
medición segura
con instrumentos
virtuales
Reporte comparando
del cálculo de la ley de
Ohm vs. lecturas del
simulador
Circuitos simples • Circuitos simples en
corriente continua (CC)
• Brillo de la luz eléctrica
en circuitos en serie y
en paralelo
Circuit Construction
Kit (DC)
• Construcción y
medición segura
con instrumentos
virtuales
Reporte comparando el
brillo de la luz en
circuitos sencillos en
serie y paralelo
mediante el simulador
La secuencia educativa se implementó a lo largo del curso integrando los simuladores PhET
en ejercicios prácticos. Para evaluar la eficacia de la intervención, se realizaron pruebas de
conocimientos que abarcaban los cinco componentes mencionados anteriormente (introducción
Tabla 1
Contenidos que componen la secuencia didáctica para el aprendizaje de electromagnetismo
Contenidos Subtemas Práctica con
simuladores PhET y
evidencias
Producto
Introducción al
electromagnetismo
• Carga positiva, negativa
y neutra, interacción y
conservación
• Ideas clave: acción a
distancia y líneas de
campo
• Preguntas guía: ¿campo
nulo?, ¿cómo cambia al
mover carga de prueba?
Carga eléctrica y
campos eléctricos
• Explorar fuerzas y
líneas de campo
con distintas
configuraciones
Informe breve con
capturas en el que
describe los patrones y
las respuestas a los
problemas
Ley de Gauss • Flujo eléctrico y
superficie gaussiana
• Relación carga
encerrada–campo
• Preguntas guía: ¿cómo
varía el flujo si cambia
la carga?, diferencias
dentro y fuera de esfera
Campo eléctrico:
cargas y campos
• Explorar
geometrías (esfera
y plano) y
dependencia del
campo con la carga
encerrada
Presentación grupal de
un caso aplicado
Circuitos y
magnetismo
• Campo magnético,
imanes y corriente
(electromagnetismo
básico)
• Aplicaciones: motores y
generadores simples
• Preguntas guía:
polaridad del
electroimán e inducción
Imanes y
electroimanes
• Observar brújulas,
variar corriente y
polaridad;
inducción con
bobina
Exposición o video
demostrando una
aplicación
Ley de Ohm • Relación entre el
voltaje, intensidad de
corriente eléctrica y
resistencia eléctrica (V-
I-R)
• Preguntas guía: efecto
de variar R o V
Circuit Construction
Kit (DC)
• Construcción y
medición segura
con instrumentos
virtuales
Reporte comparando
del cálculo de la ley de
Ohm vs. lecturas del
simulador
Circuitos simples • Circuitos simples en
corriente continua (CC)
• Brillo de la luz eléctrica
en circuitos en serie y
en paralelo
Circuit Construction
Kit (DC)
• Construcción y
medición segura
con instrumentos
virtuales
Reporte comparando el
brillo de la luz en
circuitos sencillos en
serie y paralelo
mediante el simulador
La secuencia educativa se implementó a lo largo del curso integrando los simuladores PhET
en ejercicios prácticos. Para evaluar la eficacia de la intervención, se realizaron pruebas de
conocimientos que abarcaban los cinco componentes mencionados anteriormente (introducción
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2927
al electromagnetismo, ley de Gauss, circuitos y magnetismo, ley de Ohm y circuitos simples)
tanto antes (pretest) como después (postest) de la secuencia didáctica implementada. Cada prueba
incluía tanto preguntas teóricas como preguntas de cálculo relacionadas con el contenido.
RESULTADOS
Resultados del pretest
Antes de la intervención se evaluó la comprensión de los estudiantes sobre el tema
electromagnético. Durante esta fase inicial, se identificó que el rendimiento general era inferior
al mínimo requerido para aprobar (7 puntos sobre 10). Los discentes obtuvieron una puntuación
media de 6.08/10 en el conjunto de temas evaluados. A continuación, se muestra un resumen de
las medias de cada área temática:
● En la Introducción al electromagnetismo en el que se abordan los principios básicos del
electromagnetismo (carga eléctrica y campo eléctrico), la media del grupo fue de 6.12/10.
La calificación mínima obtenida fue de 4 puntos sobre diez, lo cual refleja que algunos
estudiantes evidencian dificultades en el razonamiento y absorción de los contenidos
básicos. Un error frecuente es la confusión entre la atracción y repulsión de cargas.
Mientras que, la puntuación máxima fue de 7.50 sobre 10, lo que indica que mínimo de
estudiantes han adquirido cierto dominio de los contenidos abordados. En general, 15
estudiantes poseen una nota inferior a 7 y 10 de ellos obtuvieron una puntaje igual o
superior a 7. Estos resultados muestran dificultades significativas para comprender los tipos
de fuerzas eléctricas y las representaciones del campo eléctrico.
● En el contenido de Ley de Gauss el promedio fue 6.56 sobre 10, con notas entre 4 y 8.
Aunque el promedio supera ligeramente al del bloque anterior, los resultados mostraron
que varios estudiantes presentan dificultades al aplicar la ley de Gauss en la solución de
ejercicios problémicos. Predominantemente, se evidenció incomprensión en cómo influye
componentes eléctricamente cargados en superficies planas en el flujo. Doce (12)
estudiantes obtuvieron una calificación inferior a 7, mientras que 13 alcanzaron una
puntuación igual a superior a 7. Los puntajes menores a siete indican falta de comprensión
de este tema abstracto, evidenciando la necesidad de estrategias didácticas para clarificar
conceptos como flujo eléctrico y superficies gaussianas.
● En los principios fundamentales de los Circuitos y magnetismo, se obtuvo la media más
baja; 5.96 sobre 10. Las puntuaciones oscilaron entre 4 y 8. Esto demuestra lo difícil que
resultó este componente para muchos estudiantes, dado que 18 reflejaron una calificación
menor a siete evidenciando dificultades para relacionar las ideas de la corriente eléctrica
con los fenómenos magnéticos —por ejemplo, comprender la conexión entre una corriente
y un imán o analizar cómo se comporta una brújula cerca de un conductor que transporta
corriente—. Este hallazgo refleja desconocimiento sobre la conexión entre la electricidad
al electromagnetismo, ley de Gauss, circuitos y magnetismo, ley de Ohm y circuitos simples)
tanto antes (pretest) como después (postest) de la secuencia didáctica implementada. Cada prueba
incluía tanto preguntas teóricas como preguntas de cálculo relacionadas con el contenido.
RESULTADOS
Resultados del pretest
Antes de la intervención se evaluó la comprensión de los estudiantes sobre el tema
electromagnético. Durante esta fase inicial, se identificó que el rendimiento general era inferior
al mínimo requerido para aprobar (7 puntos sobre 10). Los discentes obtuvieron una puntuación
media de 6.08/10 en el conjunto de temas evaluados. A continuación, se muestra un resumen de
las medias de cada área temática:
● En la Introducción al electromagnetismo en el que se abordan los principios básicos del
electromagnetismo (carga eléctrica y campo eléctrico), la media del grupo fue de 6.12/10.
La calificación mínima obtenida fue de 4 puntos sobre diez, lo cual refleja que algunos
estudiantes evidencian dificultades en el razonamiento y absorción de los contenidos
básicos. Un error frecuente es la confusión entre la atracción y repulsión de cargas.
Mientras que, la puntuación máxima fue de 7.50 sobre 10, lo que indica que mínimo de
estudiantes han adquirido cierto dominio de los contenidos abordados. En general, 15
estudiantes poseen una nota inferior a 7 y 10 de ellos obtuvieron una puntaje igual o
superior a 7. Estos resultados muestran dificultades significativas para comprender los tipos
de fuerzas eléctricas y las representaciones del campo eléctrico.
● En el contenido de Ley de Gauss el promedio fue 6.56 sobre 10, con notas entre 4 y 8.
Aunque el promedio supera ligeramente al del bloque anterior, los resultados mostraron
que varios estudiantes presentan dificultades al aplicar la ley de Gauss en la solución de
ejercicios problémicos. Predominantemente, se evidenció incomprensión en cómo influye
componentes eléctricamente cargados en superficies planas en el flujo. Doce (12)
estudiantes obtuvieron una calificación inferior a 7, mientras que 13 alcanzaron una
puntuación igual a superior a 7. Los puntajes menores a siete indican falta de comprensión
de este tema abstracto, evidenciando la necesidad de estrategias didácticas para clarificar
conceptos como flujo eléctrico y superficies gaussianas.
● En los principios fundamentales de los Circuitos y magnetismo, se obtuvo la media más
baja; 5.96 sobre 10. Las puntuaciones oscilaron entre 4 y 8. Esto demuestra lo difícil que
resultó este componente para muchos estudiantes, dado que 18 reflejaron una calificación
menor a siete evidenciando dificultades para relacionar las ideas de la corriente eléctrica
con los fenómenos magnéticos —por ejemplo, comprender la conexión entre una corriente
y un imán o analizar cómo se comporta una brújula cerca de un conductor que transporta
corriente—. Este hallazgo refleja desconocimiento sobre la conexión entre la electricidad
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2928
y el magnetismo, muy probablemente como resultado de la necesidad de combinar dos
fenómenos diferentes en un único marco conceptual.
● Las puntuaciones en la ley de Ohm reflejan un mínimo de 4 y una calificación máxima de
8 sobre los diez puntos posibles, con una media de 5.60 sobre 10. Los resultados que
evidencian los estudiantes con un puntaje inferior a siete (21) es la dificultad en la
aplicación de la ley de Ohm que implica el conocimiento de magnitudes físicas como el
voltaje, corriente y resistencia eléctrica. Mientras que un mínimo de estudiantes, compuesto
por (7) igualó o superó el 7 como mínimo requerido. Por lo tanto, la mayoría de los
estudiantes denotaron tener conocimiento básico de la relación entre voltaje, corriente y
resistencia eléctrica.
● Finalmente, al evaluar el contenido de Circuitos simples los puntajes oscilaron entre 3 y 9,
con una media de 6.18 sobre diez. A muchos les resultó difícil resolver problemas básicos
de circuitos sencillos como calcular cuánta corriente tendría un circuito dada una tensión y
una resistencia, o anticipar cómo variaría el brillo de una bombilla eléctrica cuando se
colocaba otra en serie. Este rendimiento pone de relieve importantes oportunidades de
desarrollo, posiblemente como resultado del carácter cuantitativo del tema y de la falta de
imágenes conceptuales tangibles en la experiencia previa de los estudiantes. Cabe
mencionar que 16 de los 25 participantes tuvo una puntuación menor a 7; y 9 igualó o
superó esta calificación.
En general, el diagnóstico reveló vacíos conceptuales sobre los contenidos de
electromagnetismo que fueron evaluados. La media de las calificaciones en cada componente fue
inferior a 6.5 sobre 10, lo que indica que los estudiantes aún no habían adquirido una comprensión
sólida de los fundamentos electromagnéticos antes de utilizar los simuladores. Estos resultados
justificaron la necesidad de una intervención docente innovadora, por lo que emergió el diseño y
aplicación de la secuencia didáctica con simulaciones para reforzar el aprendizaje.
Resultados postest
Tras completar la secuencia de formación con el simulador PhET, los estudiantes realizaron
una prueba de seguimiento similar a la inicial. La herramienta de evaluación posterior a la prueba
mantuvo la misma estructura y nivel de dificultad que la prueba previa, con el fin de comparar
directamente los resultados y atribuir las diferencias a la influencia de la intervención. La Tabla
2 resume las puntuaciones medias del grupo de veinte y cinco estudiantes en cada componente
temático antes y después de la intervención, así como el porcentaje relativo de mejora y la
diferencia absoluta.
y el magnetismo, muy probablemente como resultado de la necesidad de combinar dos
fenómenos diferentes en un único marco conceptual.
● Las puntuaciones en la ley de Ohm reflejan un mínimo de 4 y una calificación máxima de
8 sobre los diez puntos posibles, con una media de 5.60 sobre 10. Los resultados que
evidencian los estudiantes con un puntaje inferior a siete (21) es la dificultad en la
aplicación de la ley de Ohm que implica el conocimiento de magnitudes físicas como el
voltaje, corriente y resistencia eléctrica. Mientras que un mínimo de estudiantes, compuesto
por (7) igualó o superó el 7 como mínimo requerido. Por lo tanto, la mayoría de los
estudiantes denotaron tener conocimiento básico de la relación entre voltaje, corriente y
resistencia eléctrica.
● Finalmente, al evaluar el contenido de Circuitos simples los puntajes oscilaron entre 3 y 9,
con una media de 6.18 sobre diez. A muchos les resultó difícil resolver problemas básicos
de circuitos sencillos como calcular cuánta corriente tendría un circuito dada una tensión y
una resistencia, o anticipar cómo variaría el brillo de una bombilla eléctrica cuando se
colocaba otra en serie. Este rendimiento pone de relieve importantes oportunidades de
desarrollo, posiblemente como resultado del carácter cuantitativo del tema y de la falta de
imágenes conceptuales tangibles en la experiencia previa de los estudiantes. Cabe
mencionar que 16 de los 25 participantes tuvo una puntuación menor a 7; y 9 igualó o
superó esta calificación.
En general, el diagnóstico reveló vacíos conceptuales sobre los contenidos de
electromagnetismo que fueron evaluados. La media de las calificaciones en cada componente fue
inferior a 6.5 sobre 10, lo que indica que los estudiantes aún no habían adquirido una comprensión
sólida de los fundamentos electromagnéticos antes de utilizar los simuladores. Estos resultados
justificaron la necesidad de una intervención docente innovadora, por lo que emergió el diseño y
aplicación de la secuencia didáctica con simulaciones para reforzar el aprendizaje.
Resultados postest
Tras completar la secuencia de formación con el simulador PhET, los estudiantes realizaron
una prueba de seguimiento similar a la inicial. La herramienta de evaluación posterior a la prueba
mantuvo la misma estructura y nivel de dificultad que la prueba previa, con el fin de comparar
directamente los resultados y atribuir las diferencias a la influencia de la intervención. La Tabla
2 resume las puntuaciones medias del grupo de veinte y cinco estudiantes en cada componente
temático antes y después de la intervención, así como el porcentaje relativo de mejora y la
diferencia absoluta.
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2929
Tabla 2
Diferencias absolutas y porcentajes de mejora en el aprendizaje de contenidos de
electromagnetismo Resultados promedios en el pretest y postest por componente temático del
electromagnetismo
Contenido evaluado Promedio
Pre-test
Promedio
Post-test
Diferencia
absoluta
Porcentaje
de mejoras
Introducción al
electromagnetismo (cargas y
campo eléctrico)
6.12 7.66 1.54 25.16%
Ley de Gauss 6.56 8.42 1.86 28.35%
Magnetismo y circuitos 5.96 7.96 2.00 33.56%
Ley de Ohm 5.60 7.78 2.18 38.93%
Circuitos simples 6.18 8.20 2.02 32.69%
Promedio general 6.08 8.00 1.92 31.74%
Tras la intervención con el simulador, se observaron mejoras notables en todos los
componentes, como se muestra en la Tabla 2. El aumento absoluto es de 1.92 puntos, o una mejora
media del 31.74 %, la media general del grupo pasó de 6,08 a 8,00 sobre 10. A continuación se
ofrece una descripción más detallada de estos resultados:
● El promedio aumentó de 6.12 a 7.66 en la sección sobre introducción al electromagnetismo
(cargas eléctricas y campos eléctricos). Esta diferencia de +1.54 puntos representan una
mejora del 25.16 %. La comprensión de los estudiantes sobre las interacciones entre las
cargas mejoró en la prueba posterior; por ejemplo, fueron capaces de identificar con mayor
precisión las cargas positivas y negativas y hacer predicciones precisas sobre las fuerzas
que se producirían. Este logro parece haber sido posible gracias al simulador, que permitió
a los estudiantes cambiar la configuración de las cargas en tiempo real y observar cómo
cambiaban el campo eléctrico y las fuerzas, lo que reforzó su intuición sobre el fenómeno.
Durante los ejercicios, muchos estudiantes mencionaron que pudieron comprender mejor
algo que antes solo veían como ecuaciones abstractas al ver las líneas de campo en la
simulación.
● El promedio en la ley de Gauss mejoró en un 28.35%, pasando de 6.56 a 8.42 (+1.86
puntos). Este fue uno de los aumentos más notables. En la prueba posterior, la mayoría de
los estudiantes fueron capaces de describir con precisión situaciones utilizando la ley de
Gauss (por ejemplo, comprender que, si una esfera conductora no tiene carga en su interior,
el campo eléctrico en su interior es cero independientemente de la carga exterior). Al alterar
las cargas y las formas, la simulación interactiva permitió a los participantes experimentar
muchos escenarios y visualizar fácilmente el flujo eléctrico. Las altas puntuaciones
Tabla 2
Diferencias absolutas y porcentajes de mejora en el aprendizaje de contenidos de
electromagnetismo Resultados promedios en el pretest y postest por componente temático del
electromagnetismo
Contenido evaluado Promedio
Pre-test
Promedio
Post-test
Diferencia
absoluta
Porcentaje
de mejoras
Introducción al
electromagnetismo (cargas y
campo eléctrico)
6.12 7.66 1.54 25.16%
Ley de Gauss 6.56 8.42 1.86 28.35%
Magnetismo y circuitos 5.96 7.96 2.00 33.56%
Ley de Ohm 5.60 7.78 2.18 38.93%
Circuitos simples 6.18 8.20 2.02 32.69%
Promedio general 6.08 8.00 1.92 31.74%
Tras la intervención con el simulador, se observaron mejoras notables en todos los
componentes, como se muestra en la Tabla 2. El aumento absoluto es de 1.92 puntos, o una mejora
media del 31.74 %, la media general del grupo pasó de 6,08 a 8,00 sobre 10. A continuación se
ofrece una descripción más detallada de estos resultados:
● El promedio aumentó de 6.12 a 7.66 en la sección sobre introducción al electromagnetismo
(cargas eléctricas y campos eléctricos). Esta diferencia de +1.54 puntos representan una
mejora del 25.16 %. La comprensión de los estudiantes sobre las interacciones entre las
cargas mejoró en la prueba posterior; por ejemplo, fueron capaces de identificar con mayor
precisión las cargas positivas y negativas y hacer predicciones precisas sobre las fuerzas
que se producirían. Este logro parece haber sido posible gracias al simulador, que permitió
a los estudiantes cambiar la configuración de las cargas en tiempo real y observar cómo
cambiaban el campo eléctrico y las fuerzas, lo que reforzó su intuición sobre el fenómeno.
Durante los ejercicios, muchos estudiantes mencionaron que pudieron comprender mejor
algo que antes solo veían como ecuaciones abstractas al ver las líneas de campo en la
simulación.
● El promedio en la ley de Gauss mejoró en un 28.35%, pasando de 6.56 a 8.42 (+1.86
puntos). Este fue uno de los aumentos más notables. En la prueba posterior, la mayoría de
los estudiantes fueron capaces de describir con precisión situaciones utilizando la ley de
Gauss (por ejemplo, comprender que, si una esfera conductora no tiene carga en su interior,
el campo eléctrico en su interior es cero independientemente de la carga exterior). Al alterar
las cargas y las formas, la simulación interactiva permitió a los participantes experimentar
muchos escenarios y visualizar fácilmente el flujo eléctrico. Las altas puntuaciones
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2930
obtenidas tras la intervención demuestran lo fácil que resulta abordar conceptos abstractos
(como el flujo eléctrico) mediante ejercicios guiados en el simulador.
● La puntuación media en circuitos y magnetismo mejoró un 33.56%, pasando de 5.96 a 7.96
(+2.00 puntos). Este progreso demuestra que la comprensión de conceptos como la relación
entre los campos magnéticos y las corrientes eléctricas mejoró significativamente, aunque
todavía existe margen de mejora (la media tras la intervención se mantuvo por debajo de
8). Los estudiantes demostraron en la prueba posterior que comprendían que al acercar un
imán a una bobina se produce una corriente, lo que demuestra su comprensión práctica de
la relación entre la electricidad y el magnetismo. Antes de la intervención, desconocían este
tipo de relación. Fueron capaces de descubrir estas regularidades por sí mismos utilizando
la simulación Imanes y electroimanes, que empleaba una metodología de aprendizaje
práctico que fomentaba un aprendizaje significativo e introspectivo.
● La puntuación media en la ley de Ohm mejoró un 38.93%, pasando de 5.60 a 7.78 (+2.18
puntos). Teniendo en cuenta que se parte de conocimientos numéricos fundamentales, este
componente mostró el mayor aumento porcentual, lo cual es bastante importante. Los
estudiantes pudieron comprender más fácilmente las ideas significativas de voltaje,
corriente y resistencia después de la intervención; por ejemplo, pudieron resolver
correctamente problemas comunes de circuitos y proporcionar una explicación conceptual
de lo que sucedía cuando se cambiaba la resistencia o el voltaje en un circuito en la prueba
posterior. Muchos informaron de que el simulador les permitió experimentar de forma
segura con diferentes voltajes y resistencias, al tiempo que veían inmediatamente los
cambios en el brillo y la corriente de las bombillas. Gracias a este aprendizaje experimental,
fueron capaces de resolver mejor los problemas básicos de los circuitos y comprender la
ley de Ohm.
● La puntuación media en circuitos simples mejoró un 32.69%, pasando de 6.18 a 8.20 (+2.02
puntos). Teniendo en cuenta que se parte de conocimientos numéricos fundamentales, este
componente mostró el mayor aumento porcentual, lo cual es bastante importante. Los
estudiantes pudieron comprender más fácilmente las ideas significativas de voltaje,
corriente y resistencia después de la intervención; por ejemplo, pudieron resolver
correctamente problemas comunes de circuitos y proporcionar una explicación conceptual
de lo que sucedía cuando se cambiaba la resistencia o el voltaje en un circuito en la prueba
posterior. Muchos informaron de que el simulador les permitió experimentar de forma
segura con diferentes voltajes y resistencias, al tiempo que veían inmediatamente los
cambios en el brillo y la corriente de las bombillas. Gracias a este aprendizaje experimental,
fueron capaces de resolver mejor los problemas básicos de los circuitos y comprender la
ley de Ohm
obtenidas tras la intervención demuestran lo fácil que resulta abordar conceptos abstractos
(como el flujo eléctrico) mediante ejercicios guiados en el simulador.
● La puntuación media en circuitos y magnetismo mejoró un 33.56%, pasando de 5.96 a 7.96
(+2.00 puntos). Este progreso demuestra que la comprensión de conceptos como la relación
entre los campos magnéticos y las corrientes eléctricas mejoró significativamente, aunque
todavía existe margen de mejora (la media tras la intervención se mantuvo por debajo de
8). Los estudiantes demostraron en la prueba posterior que comprendían que al acercar un
imán a una bobina se produce una corriente, lo que demuestra su comprensión práctica de
la relación entre la electricidad y el magnetismo. Antes de la intervención, desconocían este
tipo de relación. Fueron capaces de descubrir estas regularidades por sí mismos utilizando
la simulación Imanes y electroimanes, que empleaba una metodología de aprendizaje
práctico que fomentaba un aprendizaje significativo e introspectivo.
● La puntuación media en la ley de Ohm mejoró un 38.93%, pasando de 5.60 a 7.78 (+2.18
puntos). Teniendo en cuenta que se parte de conocimientos numéricos fundamentales, este
componente mostró el mayor aumento porcentual, lo cual es bastante importante. Los
estudiantes pudieron comprender más fácilmente las ideas significativas de voltaje,
corriente y resistencia después de la intervención; por ejemplo, pudieron resolver
correctamente problemas comunes de circuitos y proporcionar una explicación conceptual
de lo que sucedía cuando se cambiaba la resistencia o el voltaje en un circuito en la prueba
posterior. Muchos informaron de que el simulador les permitió experimentar de forma
segura con diferentes voltajes y resistencias, al tiempo que veían inmediatamente los
cambios en el brillo y la corriente de las bombillas. Gracias a este aprendizaje experimental,
fueron capaces de resolver mejor los problemas básicos de los circuitos y comprender la
ley de Ohm.
● La puntuación media en circuitos simples mejoró un 32.69%, pasando de 6.18 a 8.20 (+2.02
puntos). Teniendo en cuenta que se parte de conocimientos numéricos fundamentales, este
componente mostró el mayor aumento porcentual, lo cual es bastante importante. Los
estudiantes pudieron comprender más fácilmente las ideas significativas de voltaje,
corriente y resistencia después de la intervención; por ejemplo, pudieron resolver
correctamente problemas comunes de circuitos y proporcionar una explicación conceptual
de lo que sucedía cuando se cambiaba la resistencia o el voltaje en un circuito en la prueba
posterior. Muchos informaron de que el simulador les permitió experimentar de forma
segura con diferentes voltajes y resistencias, al tiempo que veían inmediatamente los
cambios en el brillo y la corriente de las bombillas. Gracias a este aprendizaje experimental,
fueron capaces de resolver mejor los problemas básicos de los circuitos y comprender la
ley de Ohm
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2931
Independientemente de su nivel inicial, todos los estudiantes obtuvieron mejores
calificaciones tras utilizar los simuladores PhET, lo que indica que la intervención fue beneficiosa
para el grupo en su conjunto. Además de mejorar sus calificaciones numéricas, también mejoró
la actitud de los estudiantes. A pesar de la inseguridad inicial observada durante la prueba de
diagnóstico, ganaron confianza a la hora de abordar problemas electromagnéticos y se mostraron
más dispuestos a experimentar y debatir soluciones.
DISCUSIÓN
Los resultados demuestran que el aprendizaje mejoró significativamente gracias a la
incorporación metódica de los simuladores PhET en el plan de estudios sobre electromagnetismo.
Todos los componentes estudiados mostraron mejoras, y la media general aumentó de 6.08/10 en
la prueba de diagnóstico a 8.00/10 tras la intervención, lo que representa un aumento absoluto de
1.92 puntos (≈31.74%). Según Chávez y Mestres (2023); Villarreal (2024) esta tendencia se ajusta
al marco teórico que atribuye beneficios a las simulaciones como la visualización interactiva y la
retroalimentación instantánea que permiten a los estudiantes poner a prueba hipótesis y rectificar
errores conceptuales en tiempo real. Además, respalda la idea de que la experimentación segura
y supervisada aumenta la motivación y acerca lo abstracto a lo concreto (Pozuelo et al., 2023).
Estos mecanismos didácticos se describen como esenciales para cerrar la brecha entre la teoría y
la experiencia.
El funcionamiento de estas ventajas queda claro al observar el patrón de mejora por
componente. La ley de Ohm y registró el mayor crecimiento porcentual (+2.18 puntos; = 38.93
%), seguido de los circuitos y el magnetismo (+2.00; ≈33.56 %). El simulador permitió a los
usuarios cambiar los voltajes, las resistencias y las configuraciones en ambas situaciones, al
instante cómo los cambios afectaban a la corriente y al brillo, y comparar los cálculos con las
mediciones virtuales, todo lo cual la investigación atribuye a una mejora en la comprensión
conceptual y en las habilidades para resolver problemas. Esta conducta se alinea con la función
que se dice que desempeñan las TIC en el fomento del aprender haciendo, la reflexión sobre la
acción y el crecimiento de las habilidades de resolución de problemas en materias consideradas
difíciles como la Física (Alastor et al., 2023; Torres Cañizález y Cobo Beltrán, 2017). En otras
palabras, cuando el contenido combina carga conceptual y procedimiento cuantitativo, la
retroalimentación instantánea del simulador parece acelerar la construcción de modelos mentales
operativos.
Aunque la ley de Gauss es un tema históricamente abstracto para los estudiantes en el
diagnóstico (dificultad con el flujo y las superficies gaussianas), el crecimiento fue igualmente
considerable (+1.86; ≈28.35 %). La representación dinámica de las líneas de campo, las
superficies cerradas y la variación de carga en este caso permitió visibilizar lo que normalmente
requeriría un proceso de abstracción, lo que respalda la afirmación de que la exploración
Independientemente de su nivel inicial, todos los estudiantes obtuvieron mejores
calificaciones tras utilizar los simuladores PhET, lo que indica que la intervención fue beneficiosa
para el grupo en su conjunto. Además de mejorar sus calificaciones numéricas, también mejoró
la actitud de los estudiantes. A pesar de la inseguridad inicial observada durante la prueba de
diagnóstico, ganaron confianza a la hora de abordar problemas electromagnéticos y se mostraron
más dispuestos a experimentar y debatir soluciones.
DISCUSIÓN
Los resultados demuestran que el aprendizaje mejoró significativamente gracias a la
incorporación metódica de los simuladores PhET en el plan de estudios sobre electromagnetismo.
Todos los componentes estudiados mostraron mejoras, y la media general aumentó de 6.08/10 en
la prueba de diagnóstico a 8.00/10 tras la intervención, lo que representa un aumento absoluto de
1.92 puntos (≈31.74%). Según Chávez y Mestres (2023); Villarreal (2024) esta tendencia se ajusta
al marco teórico que atribuye beneficios a las simulaciones como la visualización interactiva y la
retroalimentación instantánea que permiten a los estudiantes poner a prueba hipótesis y rectificar
errores conceptuales en tiempo real. Además, respalda la idea de que la experimentación segura
y supervisada aumenta la motivación y acerca lo abstracto a lo concreto (Pozuelo et al., 2023).
Estos mecanismos didácticos se describen como esenciales para cerrar la brecha entre la teoría y
la experiencia.
El funcionamiento de estas ventajas queda claro al observar el patrón de mejora por
componente. La ley de Ohm y registró el mayor crecimiento porcentual (+2.18 puntos; = 38.93
%), seguido de los circuitos y el magnetismo (+2.00; ≈33.56 %). El simulador permitió a los
usuarios cambiar los voltajes, las resistencias y las configuraciones en ambas situaciones, al
instante cómo los cambios afectaban a la corriente y al brillo, y comparar los cálculos con las
mediciones virtuales, todo lo cual la investigación atribuye a una mejora en la comprensión
conceptual y en las habilidades para resolver problemas. Esta conducta se alinea con la función
que se dice que desempeñan las TIC en el fomento del aprender haciendo, la reflexión sobre la
acción y el crecimiento de las habilidades de resolución de problemas en materias consideradas
difíciles como la Física (Alastor et al., 2023; Torres Cañizález y Cobo Beltrán, 2017). En otras
palabras, cuando el contenido combina carga conceptual y procedimiento cuantitativo, la
retroalimentación instantánea del simulador parece acelerar la construcción de modelos mentales
operativos.
Aunque la ley de Gauss es un tema históricamente abstracto para los estudiantes en el
diagnóstico (dificultad con el flujo y las superficies gaussianas), el crecimiento fue igualmente
considerable (+1.86; ≈28.35 %). La representación dinámica de las líneas de campo, las
superficies cerradas y la variación de carga en este caso permitió visibilizar lo que normalmente
requeriría un proceso de abstracción, lo que respalda la afirmación de que la exploración
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2932
controlada y la visualización gráfica son herramientas para descifrar fenómenos complejos y
reforzar la intuición física (Chávez y Mestres, 2023; Pozuelo et al., 2023). Este resultado es
coherente con la bibliografía revisada en la introducción, que demuestra las ventajas de utilizar
simulaciones en diseños cuasi-experimentales para la enseñanza de la física (Casadei et al., 2008;
Mera y López, 2023).
Aunque se observó una mejora notable en los circuitos y el magnetismo, la media tras la
prueba seguía estando por debajo de 8 puntos. Este particular revela la necesidad de más tiempo
de andamiaje y experiencias de inducción y de campo graduadas que conecten específicamente
la variación temporal y la respuesta actual para la integración conceptual de la electricidad y el
magnetismo. Lo anterior se reconoce como una deficiencia en el diagnóstico. La base teórica
respalda la idea de que los simuladores fomentan el aumento de los niveles de complejidad y el
refuerzo de la investigación guiada, pero también pone de relieve importantes obstáculos prácticos
que podrían limitar su utilidad (UNESCO, 2023). En la práctica, sería necesario planificar más
secuencias que incluyan nuevos ciclos de contraste entre la previsión, la observación y la
explicación para mantener y desarrollar este progreso.
El estudio señala que todos los estudiantes superaron los promedios y que se produjeron
cambios en la actitud, incluyendo una mayor confianza en la resolución de problemas y una
disposición a probar cosas nuevas y hablar sobre soluciones. Este elemento concuerda con
estudios que relacionan los simuladores con entornos inmersivos y accesibles, mayores niveles
de motivación intrínseca y un aprendizaje autodirigido mejorado (Montenegro et al., 2025).
Trabajar con simulaciones y compartir los resultados con los compañeros funciona como nodos
que amplían la red de conexiones significativas, lo que permite transferencias a contextos
novedosos, según la teoría conectivista (Toro, 2024).
Los resultados a nivel nacional anteriormente citadas como Manrique y Panza (2021)
demuestran que los métodos creativos que incorporan tecnología mejoran la transferencia a la
realidad; Toala et al. (2021) registran que los entornos virtuales mantienen el compromiso y la
dedicación; y Rosero et al. (2022) informan de que PhET tiene un impacto positivo en el
electromagnetismo a pesar de la preparación inadecuada de los profesores y la integración
tecnológica. Además de aportar pruebas en la misma dirección, el resultado de esta investigación
refleja mejoras relevantes con una pequeña intervención aplicado a un grupo de docentes en
formación, lo que implica que puede ser replicado al realizar ajustes.
Dado que no hubo un grupo de control y que la muestra solo contó con 25 estudiantes, el
diseño preexperimental de un solo grupo requiere cautela a la hora de extraer conclusiones sobre
la causalidad. Futuras réplicas con diseños cuasi-experimentales y seguimiento longitudinal
permitirían aislar los efectos y observar la persistencia del aprendizaje. La elección metodológica,
que se basa en la necesidad de evaluar una intervención, docente en su contexto, es relevante para
estimar la magnitud del cambio y la viabilidad (Hernández y Mendoza, 2018). Además, los
controlada y la visualización gráfica son herramientas para descifrar fenómenos complejos y
reforzar la intuición física (Chávez y Mestres, 2023; Pozuelo et al., 2023). Este resultado es
coherente con la bibliografía revisada en la introducción, que demuestra las ventajas de utilizar
simulaciones en diseños cuasi-experimentales para la enseñanza de la física (Casadei et al., 2008;
Mera y López, 2023).
Aunque se observó una mejora notable en los circuitos y el magnetismo, la media tras la
prueba seguía estando por debajo de 8 puntos. Este particular revela la necesidad de más tiempo
de andamiaje y experiencias de inducción y de campo graduadas que conecten específicamente
la variación temporal y la respuesta actual para la integración conceptual de la electricidad y el
magnetismo. Lo anterior se reconoce como una deficiencia en el diagnóstico. La base teórica
respalda la idea de que los simuladores fomentan el aumento de los niveles de complejidad y el
refuerzo de la investigación guiada, pero también pone de relieve importantes obstáculos prácticos
que podrían limitar su utilidad (UNESCO, 2023). En la práctica, sería necesario planificar más
secuencias que incluyan nuevos ciclos de contraste entre la previsión, la observación y la
explicación para mantener y desarrollar este progreso.
El estudio señala que todos los estudiantes superaron los promedios y que se produjeron
cambios en la actitud, incluyendo una mayor confianza en la resolución de problemas y una
disposición a probar cosas nuevas y hablar sobre soluciones. Este elemento concuerda con
estudios que relacionan los simuladores con entornos inmersivos y accesibles, mayores niveles
de motivación intrínseca y un aprendizaje autodirigido mejorado (Montenegro et al., 2025).
Trabajar con simulaciones y compartir los resultados con los compañeros funciona como nodos
que amplían la red de conexiones significativas, lo que permite transferencias a contextos
novedosos, según la teoría conectivista (Toro, 2024).
Los resultados a nivel nacional anteriormente citadas como Manrique y Panza (2021)
demuestran que los métodos creativos que incorporan tecnología mejoran la transferencia a la
realidad; Toala et al. (2021) registran que los entornos virtuales mantienen el compromiso y la
dedicación; y Rosero et al. (2022) informan de que PhET tiene un impacto positivo en el
electromagnetismo a pesar de la preparación inadecuada de los profesores y la integración
tecnológica. Además de aportar pruebas en la misma dirección, el resultado de esta investigación
refleja mejoras relevantes con una pequeña intervención aplicado a un grupo de docentes en
formación, lo que implica que puede ser replicado al realizar ajustes.
Dado que no hubo un grupo de control y que la muestra solo contó con 25 estudiantes, el
diseño preexperimental de un solo grupo requiere cautela a la hora de extraer conclusiones sobre
la causalidad. Futuras réplicas con diseños cuasi-experimentales y seguimiento longitudinal
permitirían aislar los efectos y observar la persistencia del aprendizaje. La elección metodológica,
que se basa en la necesidad de evaluar una intervención, docente en su contexto, es relevante para
estimar la magnitud del cambio y la viabilidad (Hernández y Mendoza, 2018). Además, los
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2933
obstáculos de tiempo, formación e infraestructura que la UNESCO (2023) enumera como
impedimentos para la adopción de la simulación siguen existiendo en los sistemas educativos y
afectan a la escalabilidad.
En general, el argumento principal del artículo se apoya en datos cuantitativos y
observaciones realizadas en el aula: los simuladores PhET son recursos didácticos útiles,
especialmente cuando se incorporan en secuencias que hacen hincapié en la exploración guiada,
la retroalimentación en tiempo real y la visualización de fenómenos. Los datos sugieren tres
estrategias que se ajustan al marco propuesto para promover la mejora continua: 1) profundizar
en el trabajo con Gauss y la inducción mediante tareas graduales de predicción-experimento-
explicación; 2) institucionalizar el tiempo y el apoyo para la adaptación de los docentes,
abordando los obstáculos señalados por la UNESCO; y 3) aprovechar la creciente autoeficacia de
los estudiantes para introducir problemas más abiertos que movilicen la transferencia, en
consonancia con la orientación conectivista y las experiencias nacionales documentadas.
CONCLUSIONES
Los resultados demuestran que el rendimiento general de los estudiantes mejora
significativamente cuando las simulaciones PhET se incorporan de forma sistemática en un plan
de estudios sobre electromagnetismo. La relevancia pedagógica de la intervención y su capacidad
para reducir las brechas conceptuales observadas inicialmente se ven respaldadas por la media
del grupo, que pasó de 6.08/10 en la prueba diagnóstica a 8.00/10 en la prueba posterior, lo que
supone un aumento de 1.92 puntos y una mejora del 31.74 %.
El patrón de mejora por componente apunta a mejoras especialmente notables en áreas en
las que el razonamiento físico depende de la visualización y la manipulación de variables. La ley
de Ohm experimentó el mayor aumento porcentual (de 5.60 a 7.78; 38.93 %), seguida de
Magnetismo y circuitos (de 5.96 a 7.96; 33.56 %). Este patrón está en consonancia con la
mediación didáctica que promueve la transferencia de la teoría a la solución de problemas del
mundo real al permitir a los estudiantes pasar de fórmulas aisladas a modelos mentales
manipulables (medición virtual, modificación de parámetros y retroalimentación instantánea).
En cuanto al rendimiento observable, la secuencia didáctica cambió la forma en que los
estudiantes interactuaban con el material. Además de un aumento en las respuestas correctas, se
observó una mayor confianza a la hora de describir fenómenos y una mayor capacidad para aplicar
los principios electromagnéticos en entornos simulados; algo difícil de lograr en entornos
convencionales debido al coste y al peligro que ello conlleva. La intervención siguió la lógica del
aprendizaje activo, lo que concuerda con este cambio de postura, pasando de ser receptores
pasivos a protagonistas que experimentan y debaten.
Tras la intervención, los estudiantes mostraron una mejora en la interpretación de
representaciones (líneas de campo, instrumentos virtuales, etc.) y en la integración conceptual-
obstáculos de tiempo, formación e infraestructura que la UNESCO (2023) enumera como
impedimentos para la adopción de la simulación siguen existiendo en los sistemas educativos y
afectan a la escalabilidad.
En general, el argumento principal del artículo se apoya en datos cuantitativos y
observaciones realizadas en el aula: los simuladores PhET son recursos didácticos útiles,
especialmente cuando se incorporan en secuencias que hacen hincapié en la exploración guiada,
la retroalimentación en tiempo real y la visualización de fenómenos. Los datos sugieren tres
estrategias que se ajustan al marco propuesto para promover la mejora continua: 1) profundizar
en el trabajo con Gauss y la inducción mediante tareas graduales de predicción-experimento-
explicación; 2) institucionalizar el tiempo y el apoyo para la adaptación de los docentes,
abordando los obstáculos señalados por la UNESCO; y 3) aprovechar la creciente autoeficacia de
los estudiantes para introducir problemas más abiertos que movilicen la transferencia, en
consonancia con la orientación conectivista y las experiencias nacionales documentadas.
CONCLUSIONES
Los resultados demuestran que el rendimiento general de los estudiantes mejora
significativamente cuando las simulaciones PhET se incorporan de forma sistemática en un plan
de estudios sobre electromagnetismo. La relevancia pedagógica de la intervención y su capacidad
para reducir las brechas conceptuales observadas inicialmente se ven respaldadas por la media
del grupo, que pasó de 6.08/10 en la prueba diagnóstica a 8.00/10 en la prueba posterior, lo que
supone un aumento de 1.92 puntos y una mejora del 31.74 %.
El patrón de mejora por componente apunta a mejoras especialmente notables en áreas en
las que el razonamiento físico depende de la visualización y la manipulación de variables. La ley
de Ohm experimentó el mayor aumento porcentual (de 5.60 a 7.78; 38.93 %), seguida de
Magnetismo y circuitos (de 5.96 a 7.96; 33.56 %). Este patrón está en consonancia con la
mediación didáctica que promueve la transferencia de la teoría a la solución de problemas del
mundo real al permitir a los estudiantes pasar de fórmulas aisladas a modelos mentales
manipulables (medición virtual, modificación de parámetros y retroalimentación instantánea).
En cuanto al rendimiento observable, la secuencia didáctica cambió la forma en que los
estudiantes interactuaban con el material. Además de un aumento en las respuestas correctas, se
observó una mayor confianza a la hora de describir fenómenos y una mayor capacidad para aplicar
los principios electromagnéticos en entornos simulados; algo difícil de lograr en entornos
convencionales debido al coste y al peligro que ello conlleva. La intervención siguió la lógica del
aprendizaje activo, lo que concuerda con este cambio de postura, pasando de ser receptores
pasivos a protagonistas que experimentan y debaten.
Tras la intervención, los estudiantes mostraron una mejora en la interpretación de
representaciones (líneas de campo, instrumentos virtuales, etc.) y en la integración conceptual-
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2934
procedimental, ya que fueron capaces de resolver problemas comunes con mayor precisión y
describir las implicaciones del cambio de voltaje y resistencia.
Si se cumplen los requisitos de implementación (tiempo de planificación, infraestructura y
apoyo docente), los resultados sugieren que las simulaciones pueden ser una innovación práctica
y escalable en los cursos de física a nivel institucional. Es preciso destacar que los obstáculos
como las limitaciones de tiempo, la reticencia a adaptarse y la infraestructura inadecuada suelen
impedir el uso de recursos interactivos; sin embargo, los éxitos logrados aquí demuestran que
estos obstáculos pueden superarse cuando la experiencia se media pedagógicamente con una
evaluación basada en competencias y tareas guiadas.
Concluimos reconociendo dos limitaciones del estudio que servirán de base para futuras
investigaciones: 1) el tamaño de la muestra (n = 25) limita la generalización externa, y 2) el diseño
preexperimental de un solo grupo impide aislar por completo los efectos de la maduración u otros
factores. Para evaluar los efectos a largo plazo de la técnica y su transferencia a entornos escolares
reales, las investigaciones futuras deberían incluir grupos de comparación, evaluaciones de
retención a medio plazo y un seguimiento del rendimiento en tareas auténticas (como el diseño
de experiencias docentes por parte de futuros profesores).
procedimental, ya que fueron capaces de resolver problemas comunes con mayor precisión y
describir las implicaciones del cambio de voltaje y resistencia.
Si se cumplen los requisitos de implementación (tiempo de planificación, infraestructura y
apoyo docente), los resultados sugieren que las simulaciones pueden ser una innovación práctica
y escalable en los cursos de física a nivel institucional. Es preciso destacar que los obstáculos
como las limitaciones de tiempo, la reticencia a adaptarse y la infraestructura inadecuada suelen
impedir el uso de recursos interactivos; sin embargo, los éxitos logrados aquí demuestran que
estos obstáculos pueden superarse cuando la experiencia se media pedagógicamente con una
evaluación basada en competencias y tareas guiadas.
Concluimos reconociendo dos limitaciones del estudio que servirán de base para futuras
investigaciones: 1) el tamaño de la muestra (n = 25) limita la generalización externa, y 2) el diseño
preexperimental de un solo grupo impide aislar por completo los efectos de la maduración u otros
factores. Para evaluar los efectos a largo plazo de la técnica y su transferencia a entornos escolares
reales, las investigaciones futuras deberían incluir grupos de comparación, evaluaciones de
retención a medio plazo y un seguimiento del rendimiento en tareas auténticas (como el diseño
de experiencias docentes por parte de futuros profesores).
Vol. 12/ Núm. 3 2025 pág. 2935
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como herramienta didáctica para la enseñanza y aprendizaje experimental de física [Phet
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https://cloud.evaluacion.gob.ec/dagireportes/sestciclo21/nacional/2023-2024_3.pdf
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resolución de problemas matemáticos en los estudiantes del décimo año de Educación
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de simuladores virtuales como herramienta de aprendizaje activo en entornos educativos
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