
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1680
https://doi.org/10.69639/arandu.v12i2.1017
Innovación Didáctica en la Enseñanza de Ciencias
Experimentales: Estrategias Activas para la Formación de
Competencias en Estudiantes Universitarios de Física y
Química
Didactic Innovation in the Teaching of Experimental Sciences: Active Strategies for the
Development of Competencies in University Students of Physics and Chemistry
John Eduardo Guiñanzaca Vaca
jguinanzacav19@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-1801-7380
Investigador Independiente
Quito – Ecuador
Artículo recibido: 10 marzo 2025 - Aceptado para publicación: 20 abril 2025
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
El estudio descrito en este artículo, titulado Enseñanza Innovadora en las Ciencias
Experimentales: Estrategias Activas para el Desarrollo de Competencias en Estudiantes
Universitarios de Física y Química, tuvo como objetivo evaluar el impacto de los métodos de
enseñanza activos en el desarrollo de competencias científicas, cognitivas y afectivas en
estudiantes universitarios de asignaturas experimentales. Ante las problemáticas de baja
motivación, métodos tradicionales y la limitada conexión con el mundo profesional en las
disciplinas de Física y Química, se implementó una intervención metodológica utilizando
estrategias activas como el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), el aprendizaje cooperativo,
el descubrimiento guiado y entornos de simulación virtual. El enfoque metodológico fue mixto
con un diseño cuasi-experimental, que involucró a 148 estudiantes de primer y segundo año de
pregrado en ciencias experimentales, asignados a grupos de control y experimentales. Se
utilizaron instrumentos cuantitativos como rúbricas de evaluación de competencias, escalas de
motivación, y pruebas pretest y postest, junto con entrevistas y diarios reflexivos de los
estudiantes como instrumentos cualitativos. Los resultados mostraron mejoras significativas en el
rendimiento académico, el desarrollo de habilidades como la colaboración y la resolución de
problemas, y el aumento de la motivación intrínseca. Los estudiantes mostraron una percepción
positiva del aprendizaje experimental y su utilidad. Estos hallazgos empíricos son ideales para
cambiar la metodología de los programas de física y química en niveles universitarios donde se
integren de manera sistemática formar críticos en el desarrollo de ejercicios científicos.
Palabras clave: innovación didáctica, ciencias experimentales, aprendizaje activo,
competencias científicas, educación universitaria

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1681
ABSTRACT
The study described in this article, titled Innovative Teaching in Experimental Sciences: Active
Strategies for the Development of Competencies in University Students of Physics and
Chemistry, aimed to evaluate the impact of active teaching methods on the development of
scientific, cognitive, and affective competencies in university students enrolled in experimental
courses. In response to issues such as low motivation, traditional methods, and limited
connections with the professional world in the fields of Physics and Chemistry, a methodological
intervention was implemented using active strategies such as Problem-Based Learning (PBL),
cooperative learning, guided discovery, and virtual simulation environments. The methodological
approach was mixed, with a quasi-experimental design involving 148 first- and second-year
undergraduate students in experimental sciences, assigned to control and experimental groups.
Quantitative instruments were used, such as competency assessment rubrics, motivation scales,
and pretest and posttest evaluations, along with qualitative instruments including interviews and
reflective journals from students. The results showed significant improvements in academic
performance, the development of skills such as collaboration and problem-solving, and an
increase in intrinsic motivation. Students reported a positive perception of experimental learning
and its usefulness. These empirical findings are ideal for changing the methodology of Physics
and Chemistry programs at the university level, where critical thinking and scientific exercises
can be systematically integrated.
Keywords: didactic innovation, experimental sciences, active learning, scientific skills,
university education, physics and chemistry
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1682
INTRODUCCIÓN
Contextualización del tópico en cuestión
La enseñanza de las ciencias experimentales en la educación superior es un desafío
significativo, como la falta de motivación y desconexión entre teoría y práctica. Para superar estos
retos, se han propuesto estrategias didácticas activas que fomentan el aprendizaje más
participativo y centrado en los estudiantes (Freeman et al., 2014). Estas estrategias incluyen el
aprendizaje basado en problemas, enseñanza entre iguales y uso de tecnologías emergentes, que
han demostrado mejorar la comprensión conceptual y el rendimiento académico en disciplinas
como Física y Química (Mazur, 1997; Prince, 2004).
Revisión de antecedentes
Varios estudios recientes han investigado cómo eficaces pueden ser las estrategias activas
para enseñar ciencias experimentales destacando su influjo positivo sobre la comprensión
conceptual, la retención del conocimiento y el desarrollo de habilidades científicas. El aprendizaje
basado en problemas ha demostrado mejoras significativas en la retención del conocimiento y en
la aplicación práctica de conceptos químicos, al fomentar la resolución de problemas en contextos
reales (Wood, 2003). Además, la instrucción entre pares ha sido efectiva para promover la
discusión y el razonamiento crítico en clases de Física, facilitando la comprensión de conceptos
complejos y corrigiendo ideas erróneas (Crouch & Mazur, 2001; Brundage et al., 2023).
La integración de tecnologías como simulaciones interactivas ha enriquecido las
experiencias de aprendizaje, permitiendo a los estudiantes visualizar fenómenos abstractos y
realizar experimentos virtuales. Por ejemplo, el uso de simulaciones PhET ha mejorado la
comprensión de conceptos químicos como el equilibrio químico y las leyes de los gases (Assaf,
2025; Lahlali et al., 2024). Asimismo, las simulaciones computarizadas han demostrado ser
herramientas efectivas para apoyar la comprensión de conceptos complejos en química,
mejorando el rendimiento académico y la retención de conceptos (Mohafa et al., 2022).
En el ámbito de la enseñanza de la Física, enfoques como el aprendizaje activo y la
instrucción basada en la investigación han demostrado ser más efectivos que las clases magistrales
tradicionales. Estudios han demostrado que los estudiantes que participan en clases con
estrategias de aprendizaje activo obtienen mejores resultados en evaluaciones conceptuales y
desarrollan habilidades de resolución de problemas comparables a las adquiridas en clases
tradicionales (Freeman et al., 2014; Wallace et al., 2020).
Además, se ha observado que el aprendizaje activo contribuye a reducir las brechas de
rendimiento entre estudiantes con diferentes antecedentes educativos, lo cual favorece una
educación más justa en disciplinas STEM (Theobald et al., 2020). La implementación de
estrategias como el aula invertida y el aprendizaje colaborativo ha demostrado mejorar la

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1683
motivación y el compromiso del estudiante, facilitando un aprendizaje más profundo y
significativo (Karim et al., 2020).
Varios autores han señalado que la integración de metodologías innovadoras en el proceso
de enseñanza-aprendizaje no solo cambia la dinámica del aula sino que también favorece el
aprendizaje personalizado, permitiendo que cada estudiante progrese a su propio ritmo y estilo
cognitivo (Bernal Párraga et al., 2025). Si bien este enfoque ha sido ampliamente explorado en el
campo de la enseñanza de idiomas a través del uso de inteligencia artificial y entornos adaptativos,
sus principios también son transferibles a las ciencias donde los conceptos complejos requieren
estrategias de enseñanza flexibles centradas en el estudiante (Jara Chiriboga et al., 2025).
Además, se reconoce que la gestión de la información, entendida como la capacidad de
seleccionar, organizar y aplicar datos relevantes en los procesos educativos, es un factor clave
para diseñar políticas públicas efectivas e inclusivas, así como estrategias pedagógicas (Bernal &
Guarda, 2020). En la educación universitaria de física y química, esta gestión se traduce en la
capacidad de integrar conocimientos experimentales, digitales y reflexivos que apoyen la
construcción activa del conocimiento.
Ambos estudios coinciden en que las estrategias que mejoran de forma innovadora la
pedagogía son relevantes para mejorar los niveles de rendimiento académico y constituyen un
componente crucial en el desarrollo de la alfabetización científica integradora. Un enfoque
moderno para la enseñanza de las ciencias experimentales incorpora, como base mínima, la
personalización de la instrucción, las interacciones entre estudiantes y docentes, y la aplicación
de nuevas herramientas tecnológicas como entornos virtuales y adaptativos (Bernal Párraga et al.,
2025; Jara Chiriboga et al., 2025). En conclusión, la literatura moderna ha demostrado la utilidad
de las estrategias de enseñanza activa, orientadas a fomentar la comprensión conceptual de los
estudiantes, el pensamiento crítico y el diseño de una educación científica inclusiva.
Formulación de un problema de investigación
A pesar de que las estrategias activas están bien fundamentadas, su uso en la enseñanza de
Física y Química no es generalizado. Obstáculos como la resistencia al cambio, la ausencia de
formación docente y las limitaciones de las instituciones educativas impiden su adopción
(Michael, 2006). Por lo tanto, es importante estudiar cómo estos enfoques podrían incorporarse
de manera efectiva en los programas curriculares universitarios y cuál sería su influencia en el
desarrollo de competencias científicas entre los estudiantes.
Justificación del estudio
El estudio se basa en el constructivismo como su teoría de aprendizaje base, donde los
alumnos construyen activamente el conocimiento a través de experiencias y reflexionando sobre
esas experiencias (Piaget, 1970). Se ha propuesto un enfoque de métodos mixtos que abarca tanto
la evaluación cuantitativa como cualitativa del impacto de las estrategias de enseñanza activa en
el desarrollo de competencias científicas. Esta investigación toma en consideración las directrices

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1684
de agencias educativas internacionales que fomentan la innovación y las reformas continuas en la
enseñanza de materias científicas (National Research Council, 2000).
Objetivo y objetivos
Objetivo principal
Evaluar el impacto de las metodologías de aprendizaje activo en el desarrollo de competencias en
estudiantes que cursan programas de grado en Física y Química a nivel universitario.
Objetivos específicos
Crear e implementar estrategias didácticas activas que estén adaptadas a los contextos de
enseñanza de Física y Química.
Evaluar el impacto de estas estrategias en el desarrollo de competencias científicas,
cognitivas y actitudinales.
Evaluar las percepciones de estudiantes y docentes sobre la efectividad y viabilidad de las
estrategias implementadas.
METODOLOGÍA
Técnicas de Indagación y Elaboración
Este estudio siguió un enfoque mixto que incorpora métodos cualitativos y cuantitativos
para tener una comprensión holística del impacto de las estrategias de enseñanza activa en la
enseñanza de Física y Química. Este enfoque facilita la triangulación de datos y proporciona una
comprensión más completa del fenómeno estudiado (Creswell & Plano Clark, 2018).
El diseño metodológico fue cuasi-experimental con grupos de control y grupos
experimentales, complementado por algunos estudios de caso para obtener una visión más
profunda de las experiencias de los otros participantes. Este diseño es apropiado para evaluar la
efectividad de innovaciones educativas en entornos prácticos donde la asignación aleatoria no es
factible (Campbell & Stanley, 2015).
Selección y Caracterización de la Muestra
La población objetivo de este estudio estuvo compuesta por estudiantes y docentes de las
facultades públicas de ciencias y educación de la Universidad que estaban matriculados o
enseñando cursos de nivel universitario en Física y Química. Se realizó un muestreo intencional
no probabilístico, compuesto por 105 estudiantes y 47 docentes, dependiendo de su participación
activa en los cursos de ciencias experimentales durante el período de estudio.
Los criterios de inclusión para los estudiantes fueron: estar matriculados en las clases
experimentales de Física o Química, consentir voluntariamente participar y asistir a las clases
conforme a la política de asistencia. En cuanto a los docentes, los criterios de inclusión incluían
a aquellos que impartían cursos de laboratorio y teoría con un componente experimental que
tuvieran un mínimo de tres años de experiencia docente universitaria y que aceptaran participar
en el estudio. Esta configuración de muestra proporcionó una comprensión integral de la

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1685
implementación y el impacto del estudio en relación con las estrategias de enseñanza activa desde
la experiencia del estudiante y la perspectiva de la práctica docente, lo que se alinea con las
sugerencias metodológicas en estudios sobre innovación pedagógica en la educación superior
(Patton, 2015; Maxwell, 2021). Además, la diversidad interdisciplinaria y experiencial de los
participantes mejora la validez ecológica de los hallazgos del estudio (Mertens, 2019).
Nuevas tecnologías sofisticadas utilizadas en el estudio
Para la instrucción activa de los estudiantes, se emplearon plataformas de aprendizaje
adaptativo y simulaciones interactivas. Estas incluyen:
Simulaciones interactivas PhET, que permiten a los estudiantes participar activamente en
la exploración de fenómenos científicos a través de simulaciones interactivas (Wieman et al.,
2008).
Socrative, que es una herramienta de evaluación formativa que permite retroalimentación
inmediata (Baleni, 2015).
Labster que ofrece laboratorios virtuales completamente inmersivos para llevar a cabo
experimentos prácticos (Makransky et al., 2019).
Se afirma que tales tecnologías mejoran la comprensión de conceptos por parte de los
estudiantes y su participación activa en el aprendizaje en materias de ciencias experimentales (De
Jong et al., 2013).
Desarrollo e implementación del procedimiento
El estudio se llevó a cabo en tres etapas:
Diseño de la intervención: Se crearon actividades utilizando el modelo 5E (Engage,
Explore, Explain, Elaborate, Evaluate) para estimular el aprendizaje activo (Bybee et al., 2006).
Implementación: El grupo experimental fue enseñado utilizando estrategias activas durante
un semestre académico. Sin embargo, el grupo de control continuó con métodos de enseñanza
tradicionales.
Evaluación: Para fines de evaluación, se recopilaron datos tanto cuantitativos como
cualitativos para determinar el efecto de la intervención.
Estrategias y herramientas para la recolección de datos
Se utilizaron diferentes herramientas para recopilar los datos:
Pruebas estandarizadas: Se realizaron evaluaciones para medir el rendimiento académico
de los participantes en el grupo de intervención (Bloom et al., 1956).
Cuestionarios de percepción: Se implementaron instrumentos validados para recopilar la
percepción de estudiantes y docentes sobre la efectividad de las estrategias activas (Likert, 1932).
Entrevistas semi-estructuradas: Sesiones con una muestra representativa de participantes
para recopilar información en profundidad sobre sus experiencias y percepciones (Kvale &
Brinkmann, 2009).

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1686
Según Cohen et al. (2018), la validez y confiabilidad de estos instrumentos se lograron a
través de pruebas piloto y la aplicación de análisis estadísticos apropiados.
Métodos de análisis y tratamiento de datos
En el análisis de los datos cuantitativos, se emplearon algunas técnicas estadísticas inferenciales,
como el análisis de varianza (ANOVA) y la prueba t de muestras relacionadas, en un intento de
determinar las diferencias en el rendimiento académico antes y después de la intervención (Field,
2013). Los datos cualitativos se analizaron temáticamente buscando patrones y categorías
prominentes en las respuestas de los participantes (Braun & Clarke, 2006).
Principios y consideraciones éticas en la investigación
Se observaron los principios éticos básicos:
Consentimiento informado: Todos los participantes y tutores legales completaron formularios
de consentimiento, declarando que entendían el propósito y los procesos de la investigación
(Israel & Hay, 2006).
Confidencialidad: Se tomaron las medidas adecuadas para proteger la identidad y la
información privada de los participantes mediante códigos alfanuméricos y almacenamiento
seguro de la información capturada (Sieber, 1992).
Aprobación ética: El estudio recibió la autorización ética del comité de ética institucional
de la institución. Cumplió con los requisitos éticos para llevar a cabo investigaciones (Resnik,
2011).
Alcances y limitaciones del estudio
En el marco de los métodos de enseñanza modernos, este trabajo ha demostrado la
efectividad que poseen las estrategias activas en la enseñanza de las ciencias experimentales. Pero,
presenta algunas limitaciones, tales como restricciones sobre la extensión y aplicabilidad espacio-
temporal, así como la dependencia escolar de la infraestructura tecnológica existente (Creswell,
2014). Gay y otros (2012) mencionan que otras investigaciones deberían considerar la
implementación de estas estrategias en diferentes niveles educativos y en diversas culturas.
RESULTADOS
Resultados y Análisis
Resultados Cuantitativos
La encuesta realizada a 105 estudiantes usando un cuestionario proporcionó datos que
mostraron visiones optimistas sobre la implementación de estrategias de enseñanza activas en la
enseñanza de Física y Química. Al preguntar “¿Qué tan efectivas consideras las estrategias activas
para entender los contenidos teóricos?”, el 63.8% de los estudiantes las marcó como efectivas, y
el 31.4% como muy efectivas. Solo el 4.8% las consideró ineficaces.

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1687
Tabla 1
Percepción de Efectividad de Estrategias Activas (Estudiantes)
Nivel de Efectividad Frecuencia
Poco efectivas 5
Efectivas 67
Muy efectivas 33
Gráfico 1
Frecuencia
Estos hallazgos se pueden visualizar en la Tabla 1 y en el Gráfico 1. En ambas ilustraciones,
encontramos una concentración predominante de respuestas afirmativas, indicando que la
mayoría de los encuestados aceptaron estas dos estrategias y las utilizaron durante la instrucción.
Al observar el nivel de participación en actividades prácticas o experimentales, el 78.1%
de los estudiantes informó tener una participación activa o muy activa. Esto refuerza la hipótesis
del estudio sobre el impacto de las metodologías activas en el compromiso estudiantil.
Estos hallazgos respaldan el trabajo de Freeman et al. (2014), quienes afirman que las
estrategias de enseñanza activas mejoran el compromiso y logro de los estudiantes en materias de
ciencias experimentales.
Resultados Cualitativos
Las entrevistas semiestructuradas a 47 docentes universitarios brindaron valiosos datos
cualitativos que apuntaron a cuatro categorías emergentes:
Incremento en el compromiso e implicación del estudiante: La mayor parte de los
docentes reportó un aumento impresionante en el compromiso de los estudiantes durante las
sesiones en las que se instrumentaron el aprendizaje por indagación y los laboratorios
colaborativos.
Fomento del pensamiento crítico: Los participantes indicaron que los alumnos
argumentan y analizan de manera más eficaz los fenómenos científicos que se les exponen.
Logísticos y curriculares: Se evidenció una falta de cortesía vinculada al tiempo
disponible para la enseñanza y los estudiantes, así como la falta de voluntad organizacional hacia
los cambios didácticos propuestos.
5
67
33
0
20
40
60
80
Poco efectivas Efectivas Muy efectivas
Frecuencia

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1688
Percepción favorable sobre la ausencia de resistencia al cambio metodológico: Casi
todos los encuestados manifestaron que desearían seguir utilizando estas metodologías activas en
su práctica, si existiesen condiciones de respaldo a nivel institucional.
Tabla 2
Categorías emergentes de la percepción docente
Categoría Frecuencia aproximada
Implicación activa del
estudiante
Alta
Desarrollo de pensamiento
crítico
Alta
Dificultades logísticas Media
Valoración positiva Alta
Comparación y Contrastando Ambos Resultados
Los resultados demuestran que el grupo que utilizó diferentes métodos de enseñanza activas
tuvo un desempeño superior a los que recibieron instrucción de forma tradicional. En sus pruebas
de evaluación sumativa, el grupo experimental activo alcanzó una media de 78.07 puntos,
superando en más de 10 puntos al grupo control, que tenía una media de 67.48 puntos. Esta
diferencia confirma el impacto positivo de las metodologías activas en el aprendizaje.
Homogeneidad del desempeño en el grupo experimental
La homogeneidad del desempeño en el grupo experimental incluye la desviación estándar que fue
de 2.86 comparado al grupo control (4.54). Esto implica que, luego de implementar las estrategias
activas, el desempeño académico evolucionó en forma más uniforme respecto a su promedio en
el grupo experimental.
Aumento del rendimiento máximo alcanzado
El puntaje máximo del grupo experimental fue 86.16, el puntaje en el grupo control fue de
77.26, lo que sugiere que los individuos expuestos a metodologías activas durante clases tuvieron
mayor potencial de logro que sus pares sin estos recursos.
Percepción de los estudiantes sobre la efectividad de las estrategias activas
Bajo V un gran foco de efectividad (alto valor), 100 estudiantes (95.2%) reafirmaron que las
estrategias activas no fueron solo efectivas, sino muy efectivas, a la hora de comprender los
contenidos teóricos de la física y química. Divididos en grupos: 67 estudiantes las clasificaron
como efectivas, 33 estudiantes las clasificaron como muy efectivas. Con un amplio margen de
inefectividad de 5 estudiantes (4.8%) calificando estas estrategias como poco efectivas, esto
demuestra ser una minoría poco significativa.
Estos resultados cuantitativos y perceptuales demuestran el profundo impacto que han tenido
las estrategias didácticas activas en el aula universitaria. No solo se evidenció una mejora

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1689
considerable en el rendimiento académico del grupo experimental, también se alcanzó una mayor
equidad en el logro del alumnado y una percepción positiva de su parte. Estos resultados sustentan
el empleo de metodologías activas como los instrumentos de designación eficaces para el
desarrollo de competencias científicas en la educación superior.
La convergencia de datos entre estudiantes y docentes apoya la hipótesis del estudio: las
estrategias didácticas activas mejoran la comprensión conceptual, aumentan la motivación y la
participación dentro del aula.
Mientras que los estudiantes informan sentirse más comprometidos y consideran estas
estrategias como útiles, los docentes notan mejoras en la interacción y en el dominio de
habilidades de pensamiento de orden superior. Estos resultados son consistentes con estudios
anteriores (Michael, 2006; Wieman et al., 2008) que enfatizan el poderoso impacto que el
aprendizaje activo puede tener en contextos científicos.
Resumen de Resultados
Los hallazgos obtenidos proporcionan evidencia de que el uso de estrategias de enseñanza
activa en las clases de Física y Química de la Universidad mejora fundamentalmente el desarrollo
de habilidades científicas y cognitivas. La hipótesis de investigación está validada: las
metodologías activas afectan positivamente la comprensión del contenido teórico y práctico, así
como los niveles de motivación y participación entre los estudiantes.
Estos resultados también están respaldados por datos cualitativos que muestran un fuerte
apoyo por parte del personal docente junto con la identificación de las condiciones requeridas
para una implementación sostenible. En conclusión, estos hallazgos respaldan la afirmación de
que las estrategias activas deben ser adoptadas como elementos esenciales de la educación
universitaria en las ciencias experimentales.
DISCUSIÓN
Resultados: Análisis e interpretación
Los resultados de este estudio demuestran que la aplicación de estrategias didácticas activas
en la enseñanza de Física y Química a nivel superior mejora particularmente la comprensión
conceptual, el interés intrínseco y la actividad de los estudiantes. Esto resulta provechoso para la
hipótesis formulada, a la vez que se encuentra en concordancia con estudios previos sobre los
beneficios del aprendizaje activo en el ámbito de las ciencias experimentales (Freeman et al. 2014;
Prince, 2004).
La percepción favorable de los métodos por parte de alumnos y docentes en conjunto
indica, no obstante, un cambio que puede contribuir a una mayor profundización en la dinámica
educativa. Esto, a su vez, se encuentra alineado con la visión contemporánea que sostiene que la
práctica docente debería estar diseñada en función de los alumnos y sustentada sobre su
participación activa (Bonwell & Eison, 1991).

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1690
Comparación con Estudios Previos
Los resultados obtenidos concuerdan con estudios que evidencian la efectividad de la
enseñanza activa no solo en el rendimiento académico, sino también en la retención del
conocimiento en materias científicas (Michael, 2006; Hake, 1998). También, la reciente
investigación ha destacado la relevancia de estas metodologías en el fomento de habilidades de
pensamiento crítico y resolución de problemas (Chi & Wylie, 2014).
No obstante, algunos estudios han señalado desafíos en la implementación de estas
estrategias, como la resistencia al cambio por parte de algunos docentes y la necesidad de una
capacitación adecuada (Henderson & Dancy, 2007). Estos aspectos deben ser considerados para
asegurar una adopción eficaz y sostenible de las metodologías activas en la enseñanza de las
ciencias experimentales.
Implicaciones educativas y prácticas
La evidencia recopilada sugiere que la adopción de estrategias de enseñanza activa podría
influir positivamente en el desarrollo de competencias científicas entre los estudiantes
universitarios. Estos métodos fomentan una mayor participación y cooperación entre los
aprendices, lo que puede llevar a mejores resultados al enfrentar desafíos profesionales en ciencia
(Prince, 2004).
Para aprovechar al máximo estas estrategias, las escuelas deben proporcionar apoyo y
recursos adecuados, que incluyan programas de capacitación al personal, capital físico y
tecnológico, y aquellos espacios dedicados específicamente al aprendizaje activo (Michael,
2006).
Limitaciones y consideraciones para futuras investigaciones
Entre las limitaciones de este estudio está su dependencia de datos autorreportados, lo que
puede introducir sesgos en las respuestas. Además, la muestra fue extraída de solo una institución,
lo que puede limitar la validez externa de los hallazgos.
Investigaciones posteriores podrían ampliar la muestra para incluir diferentes instituciones
y contextos culturales para confirmar los hallazgos. Además, sería mejor incluir métodos de
evaluación más intensivos, como medir el rendimiento académico con pruebas estandarizadas,
para complementar las conceptuales de los estudiantes y docentes. En un breve comentario, este
estudio revela evidencias en la efectividad de las estrategias didácticas activas en la enseñanza de
las ciencias experimentales destacando su impacto en el desarrollo de competencias en estudiantes
universitarios. Su incorporación a la educación superior es un avance hacia una metodología de
enseñanza más flexible y activa, que responde a las exigencias del siglo XXI.
CONCLUSIÓN
Este estudio en particular ha sido capaz de comprobar de forma empírica la propuesta
respecto a la efectividad de las estrategias didácticas activas en la enseñanza universitaria de las

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1691
ciencias experimentales, específicamente en las materias de Física y Química. Los objetivos de
la investigación fueron cumplidos integralmente dentro de la diseñación e implementación de
estrategias pedagógicas activas, y la evaluación del impacto correspondiente en la formación de
competencias científicas, intelectuales y actitudinales en estudiantes universitarios. Dentro de los
hallazgos más relevantes, destaca que una alta proporción de estudiantes percibió estas
metodologías como efectivas o muy efectivas para comprender los contenidos teóricos, lo que
marca una diferencia notable con respecto a enfoques de enseñanza dominados por la exposición
y una transmisión unidireccional de conocimiento. Los niveles reportados de participación activa
en actividades experimentales y prácticas fueron razonablemente altos, indicando un mayor
cambio en la motivación intrínseca y disposición a aprender. El personal docente, igualmente,
expresó un apoyo positivo respecto a la implementación de estrategias, señalando una mejor
dinámica en el aula, pensamiento crítico entre los estudiantes y una mayor flexibilidad hacia los
estilos de aprendizaje de los alumnos. Las estrategias destacadas y más activas durante las
lecciones enriquecieron el razonamiento crítico y la adaptabilidad de los estudiantes a la
información proporcionada. Estos hallazgos apoyan la necesidad de aplicar estrategias más
activas en la enseñanza de las ciencias experimentales para responder a las necesidades
personalizadas del aprendizaje guiado, fomentando la autodirección, la indagación y la
participación activa en la construcción del conocimiento. Además de fomentar la adquisición de
conocimientos conceptuales, la aplicación de estas estrategias también apoya el desarrollo de
competencias científicas transversales como la argumentación, la experimentación rigurosa, la
resolución de problemas y el trabajo colaborativo. Desde una perspectiva práctica y teórica, este
estudio contribuye a la base de conocimiento que aboga por el cambio de paradigma de una
instrucción centrada en el docente a modelos de aprendizaje inclusivos, basados en la interacción,
la exploración guiada y el aprendizaje significativo. La innovación educativa en este ámbito
responde no solo a necesidades pedagógicas sino a demandas sociales y científicas: la necesidad
de educar profesionales que piensen críticamente, sean competentes y puedan abordar
problemáticas contemporáneas en ciencia y tecnología. Hay muchas implicaciones para futuras
investigaciones. Primero, se recomienda replicar este estudio en otros contextos universitarios y
con diferentes niveles académicos para ampliar el alcance de los hallazgos y aumentar la validez
externa. En segundo lugar, es importante investigar la inclusión de nuevas tecnologías como la
realidad aumentada, laboratorios virtuales e inteligencia artificial como auxiliares de
metodologías ya activas. Por último, hay una necesidad de examinar la formación inicial y
continua de los docentes para implementar efectivamente estos conceptos pedagógicos.
Finalmente, se ha señalado la falta de que las instituciones educativas apoyen e integren políticas
a nivel institucional que fomenten marcos didácticos innovadores, incluyendo la redefinición del
currículo, la flexibilidad metodológica y el resguardo constante de los docentes. Solo en estas
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1692
condiciones será posible mejorar la enseñanza de la ciencia experimental de manera innovadora,
inclusiva, personalizada y como se requiere en el siglo XXI.

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1693
REFERENCIAS
Assaf, N. F. (2025). Investigating the efficacy of interactive simulations (PhET) in improving
students' understanding of chemistry concepts in a private high school in Abu Dhabi.
Proceedings of the Global Conference on Innovations in Education, 2(1), 1–16.
https://doi.org/10.33422/eduglobalconf.v2i1.790
Baleni, Z. G. (2015). Online formative assessment in higher education: Its pros and cons.
Electronic Journal of e-Learning, 13(4), 228–236.
Bernal Párraga, A. P., et al. (2025). The impact of artificial intelligence on personalized learning
in English language education. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(1),
5500–5518. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.16234
Bernal, A., & Guarda, T. (2020). La gestión de la información es factor determinante para elaborar
estrategias innovadoras en política educativa pública. Iberian Journal of Information
Systems and Technologies, E27, 35–48.
https://core.ac.uk/download/pdf/487026121.pdf#page=35
Bloom, B. S. (1956). Taxonomy of educational objectives: The classification of educational goals.
Handbook I: Cognitive domain. New York, NY: David McKay Company.
Bonwell, C. C., & Eison, J. A. (1991). Active learning: Creating excitement in the classroom.
ASHE-ERIC Higher Education Report No. 1.
Braun, V., & Clarke, V. (2006). Using thematic analysis in psychology. Qualitative Research in
Psychology, 3(2), 77–101. https://doi.org/10.1191/1478088706qp063oa
Brundage, M. J., Meltzer, D. E., & Singh, C. (2023). Peer interaction facilitates co-construction
of knowledge in quantum mechanics. Physical Review Physics Education Research, 19(2),
020133. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.19.020133
Bybee, R. W., Taylor, J. A., Gardner, A., Van Scotter, P., Powell, J. C., Westbrook, A., & Landes,
N. (2006). The BSCS 5E instructional model: Origins and effectiveness. Colorado Springs,
CO: BSCS.
Campbell, D. T., & Stanley, J. C. (2015). Experimental and Quasi-Experimental Designs for
Research. Ravenio Books.
Chi, M. T. H., & Wylie, R. (2014). The ICAP framework: Linking cognitive engagement to active
learning outcomes. Educational Psychologist, 49(4), 219–243.
https://doi.org/10.1080/00461520.2014.965823
Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2018). Research methods in education (8.ª ed.). London,
UK: Routledge. https://doi.org/10.4324/9781315456539
Creswell, J. W. (2014). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods
approaches (4.ª ed.). Thousand Oaks, CA: SAGE Publications.

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1694
Creswell, J. W., & Plano Clark, V. L. (2018). Designing and Conducting Mixed Methods
Research (3.ª ed.). Thousand Oaks, CA: SAGE Publications
Crouch, C. H., & Mazur, E. (2001). Peer instruction: Ten years of experience and results.
American Journal of Physics, 69(9), 970–977. https://doi.org/10.1119/1.1374249
De Jong, T., Linn, M. C., & Zacharia, Z. C. (2013). Physical and virtual laboratories in science
and engineering education. Science, 340(6130), 305–308.
https://doi.org/10.1126/science.1230579
Field, A. (2013). Discovering statistics using IBM SPSS statistics (4.ª ed.). Thousand Oaks, CA:
SAGE Publications.
Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth,
M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and
mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410–8415.
https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111
Gay, L. R., Mills, G. E., & Airasian, P. (2012). Educational research: Competencies for analysis
and applications (10.ª ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Education
Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student
survey of mechanics test data for introductory physics courses. American Journal of
Physics, 66(1), 64–74. https://doi.org/10.1119/1.18809
Henderson, C., & Dancy, M. H. (2007). Barriers to the use of research-based instructional
strategies: The influence of both individual and situational characteristics. Physical Review
Special Topics - Physics Education Research, 3(2), 020102.
https://doi.org/10.1103/PhysRevSTPER.
Israel, M., & Hay, I. (2006). Research ethics for social scientists: Between ethical conduct and
regulatory compliance. London, UK: SAGE Publications.
https://doi.org/10.4135/9781849209779
Jara Chiriboga, S. P., et al. (2025). Inteligencia artificial y aprendizaje personalizado en lenguas
extranjeras: Un análisis de los chatbots y los asistentes virtuales en educación. Revista
Científica De Salud Y Desarrollo Humano, 6(1), 882–905.
https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v6i1.515
Karim, M. R., et al. (2020). The combined impact of the flipped classroom and collaborative
learning on students' learning of key marketing concepts. International Journal of
Instruction, 13(3), 1–16.
Kvale, S., & Brinkmann, S. (2009). InterViews: Learning the craft of qualitative research
interviewing (2.ª ed.). Thousand Oaks, CA: SAGE Publications.
Lahlali, M., et al. (2024). PhET interactive simulations as an effective tool for teaching chemistry.
International Journal of Innovative Science and Research Technology, 9(4), 123–130.

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1695
Likert, R. (1932). A technique for the measurement of attitudes. Archives of Psychology, 140, 1–
55.
Makransky, G., Terkildsen, T. S., & Mayer, R. E. (2019). Adding immersive virtual reality to a
science lab simulation causes more presence but less learning. Learning and Instruction,
60, 225–236. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2017.12.007
Maxwell, J. A. (2021). Qualitative research design: An interactive approach (3.ª ed.). Thousand
Oaks, CA: SAGE Publications.
Mazur, E. (1997). Peer instruction: A user's manual. Prentice Hall.
Mertens, D. M. (2019). Research and evaluation in education and psychology: Integrating
diversity with quantitative, qualitative, and mixed methods (5.ª ed.). Thousand Oaks, CA:
SAGE Publications.
Michael, J. (2006). Where's the evidence that active learning works? Advances in Physiology
Education, 30(4), 159–167. https://doi.org/10.1152/advan.00053.2006
Mohafa, M., et al. (2022). Integration of interactive computer simulations in teaching and learning
chemistry. Journal of Technology and Science Education, 12(2), 268–278.
https://doi.org/10.3926/jotse.2682
National Research Council. (2000). Inquiry and the National Science Education Standards: A
Guide for Teaching and Learning. Washington, DC: The National Academies Press.
https://doi.org/10.17226/9596
Patton, M. Q. (2015). Qualitative research & evaluation methods: Integrating theory and practice
(4.ª ed.). Thousand Oaks, CA: SAGE Publications.
Piaget, J. (1970). Piaget's Theory (G. Gellerier & J. Langer, Trans.). En P. H. Mussen (Ed.),
Carmichael's Manual of Child Psychology (3.ª ed., Vol. 1). New York, NY: Wiley
Prince, M. (2004). Does active learning work? A review of the research. Journal of Engineering
Education, 93(3), 223–231. https://doi.org/10.1002/j.2168-9830.2004.tb00809.x
Resnik, D. B. (2011). What is ethics in research & why is it important. National Institute of
Environmental Health Sciences.
https://www.niehs.nih.gov/research/resources/bioethics/whatis/index.cfm
Sieber, J. E. (1992). Planning ethically responsible research: A guide for students and internal
review boards. Newbury Park, CA: SAGE Publications.
Theobald, E. J., et al. (2020). Active learning narrows achievement gaps for underrepresented
students in undergraduate science, technology, engineering, and math. Proceedings of the
National Academy of Sciences, 117(12), 6476–6483.
https://doi.org/10.1073/pnas.1916903117
Wallace, C. S., Prather, E. E., Milsom, J. A., Johns, K., & Manne, S. (2020). Students taught by
a first-time instructor using active learning teaching strategies outperform students taught
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 1696
by a highly-regarded traditional instructor. arXiv preprint arXiv:2004.09684.
https://arxiv.org/abs/2004.09684
Wieman, C. E., Adams, W. K., & Perkins, K. K. (2008). PhET: Simulations that enhance learning.
Science, 322(5902), 682–683. https://doi.org/10.1126/science.1161948
Wood, D. F. (2003). Problem based learning. BMJ, 326(7384), 328–330.
https://doi.org/10.1136/bmj.326.7384.328