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Aprendizaje basado en problemas como
estrategia para fortalecer competencias
especícas en Química
Gladys Patricia Morales Chávez
1
Claudia Patricia Cuellar García
2
Cómo citar este artículo / To reference this article / Para citar
este artigo: Morales-Chávez, G. P. y Cuellar-García, C. P. (2023).
Aprendizaje basado en problemas como estrategia para fortalecer
competencias especícas en Química. Revista UNIMAR, 41(1), 176-
190. https://doi.org/10.31948/Rev.unimar/unimar41-1-art11
Fecha de recepción: 19 de enero de 2022
Fecha de revisión: 02 de mayo de 2022
Fecha de aprobación: 14 de septiembre de 2022
Resumen
En la Institución Educativa Guacacallo del municipio Pitalito, Huila, Colombia,
se realizó la implementación del aprendizaje basado en problemas (ABP)
con estudiantes de grado décimo, con el n de fortalecer las competencias
especícas en la asignatura de Química. La línea de investigación fue Formación
y Práctica Pedagógica, y el área temática, Didáctica disciplinar y mediática. Para
la caracterización de la investigación, se tuvo en cuenta los siguientes aspectos:
Determinación de ideas previas en los estudiantes mediante el pretest; los
elementos que denen el ABP; la estrategia pedagógica en la asignatura de
Química bajo el modelo ABP, y la evaluación de las competencias especícas
alcanzadas (postest). Los resultados evidenciaron que es posible fortalecer
competencias especícas en los estudiantes mediante una estrategia que articule
el aprendizaje basado en problemas, el saber disciplinar de la asignatura de
Química y los principios del modelo pedagógico institucional.
Palabras clave: ABP; química; materia y energía; competencias especícas.
Problem-based learning as a strategy to strengthen
specic skills in Chemistry
Abstract
In the Guacacallo Educational Institution of the Pitalito municipality, Huila,
Colombia, the problem-based learning model was implemented with tenth-grade
students, to strengthen specic competencies in the subject of Chemistry. The
line of research was ‘Pedagogical Training and Practice’, and the thematic area
was ‘Disciplinary and Media Didactics’. For the characterization of the research,
the following aspects were taken into account: -determination of previous ideas
in the students through the pretest, -elements that dene learning, -pedagogical
strategy in the subject of Chemistry under this model and, -evaluation of the
specic competencies achieved (posttest). The results showed that it is possible
1
Magíster en Pedagogía. Docente de Ciencias Naturales-Química, I.E.M. Guacacallo, sede principal, Pitalito, Huila, Colombia.
2
Magíster en Pedagogía. Correo electrónico: claudiapatriciacuellargarcia@gmail.com
Artículo Resultado de Investigación.
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to strengthen specic skills in students through a strategy that articulates
problem-based learning, disciplinary knowledge of the subject of Chemistry, and
the principles of the institutional pedagogical model.
Keywords: problem-based learning model; Chemistry; matter and energy;
specic competencies.
Aprendizagem baseada em problemas como
estratégia para fortalecer habilidades especícas
em Química
Resumo
Na Instituição Educativa Guacacallo do município de Pitalito, Huila, Colômbia,
implementou-se o modelo de aprendizagem baseada em problemas com alunos
do décimo ano, a m de fortalecer competências especícas na disciplina de
Química. A linha de pesquisa foi Formação e Prática Pedagógica, e a área temática
foi Didática Disciplinar e Midiática. Para a caracterização da investigação, os
seguintes aspectos foram tidos em conta: -determinação de ideias prévias
nos alunos através do pré-teste, -elementos que denem a aprendizagem,
-estratégia pedagógica na disciplina de Química sob este modelo e, -avaliação
do competências especícas alcançadas (pós-teste). Os resultados mostraram
que é possível fortalecer habilidades especícas nos alunos por meio de uma
estratégia que articule a aprendizagem baseada em problemas, o conhecimento
disciplinar da disciplina de Química e os princípios do modelo pedagógico
institucional.
Palavras-chave: modelo de aprendizagem baseada em problemas; Química;
matéria e energia; competências especícas.
1. Introducción
El presente trabajo es el resultado de una
investigación que determinó la inuencia de
la implementación del aprendizaje basado
en problemas (en adelante ABP) en las
competencias especícas de la asignatura de
Química en estudiantes del grado décimo de la
Institución Educativa Municipal Guacacallo, en
el municipio de Pitalito, Huila, Colombia, en el
año 2021. En el proceso investigativo, el primer
acercamiento con los estudiantes se realizó
mediante la aplicación de la prueba diagnóstica
pretest, donde se determinó la necesidad de
reforzar todas las competencias especícas
en la asignatura de Química; posteriormente,
se aplicaron 15 guías pedagógicas que se
diseñaron bajo la metodología ABP; nalmente,
se realizó una prueba postest para determinar la
efectividad de la estrategia aplicada.
Una controversia que ha representado el ABP ha
sido sobre su noción como estrategia o método
de enseñanza. Con relación a ello, es preciso
indicar que, al ser un estilo de gran aplicabilidad
práctica, encierra dos formas de experiencias,
una de ellas, es en la que los maestros usan este
aprendizaje en una asignatura especíca y tienen
que adecuar la programación a las exigencias
del ABP, y otra, es la que se aplica desde lo
curricular, de forma que se reestructura el plan de
estudio del establecimiento educativo en función
de la misión y del perl de sus educandos. Por
consiguiente, admitirlo como método, estrategia
u otra noción dependerá justamente del impacto
que tenga el proyecto educativo general o
currículo, y la implementación práctica que se
lleve a cabo (Travieso y Ortiz, 2018).
Con base en lo expuesto, el ABP se determina
como una estrategia enfocada al fortalecimiento
de competencias evaluadas por el Instituto
Colombiano para la Evaluación (Icfes) en la
prueba de ciencias naturales, a saber: Uso
comprensivo del conocimiento cientíco,
explicación de fenómenos e indagación (Icfes,
2019), mismas que los resultados académicos
alcanzados en los últimos tres años (2017, 2018
y 2019) por los alumnos que nalizaron el ciclo
de educación media y que presentaron pruebas
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externas, en particular las relacionadas con
Pruebas Saber 11, ponen en evidencia niveles de
desempeño bajo en el área de ciencias naturales
(Icfes, 2020).
Al respecto, hay que indicar que, según Tobón
(2015), el enfoque por competencias no
exige una didáctica fundada en fases rígidas y
detalladas, por el contrario, el eje fundamental
es contribuir a comprender el proceso y los nes
del aprendizaje, en función del desempeño,
facilitando de ese modo la implementación de
estrategias que suscitan en los estudiantes la
exploración y el autoaprendizaje. Por ende,
el diseño instruccional del ABP permite a los
individuos analizar, interiorizar y relacionar con
su realidad los contenidos temáticos por medio
de las experiencias y esquemas mentales, para
lo cual, las actividades son orientadas de tal
manera que viabilicen el descubrimiento, la
resolución de problemas y la creatividad.
Respecto a la estrategia, según Marra et al.
(2014), el ABP es un proceso de enseñanza activa
que sitúa al estudiante en el centro del proceso
y se caracteriza por promover el aprendizaje
del educando en torno a la solución de un
problema real o predeterminado, se instruye
sobre las premisas teóricas, constructivismo y
cognición situada, haciendo más fácil asimilar
los contenidos.
Es así como, el aprendizaje basado en problemas
se presenta como una estrategia que aporta
maneras de visualizar e interpretar diferentes
nociones a través de una forma activa y más
clara, por ejemplo, las nociones cientícas
que están dentro de los planes de estudio de
la asignatura química, y que son difíciles de
conceptualizar y de estudiar. De ahí que, como
estrategia pedagógica permite generar cambios
conceptuales, metodológicos y actitudinales que
conllevan superar la formación tradicionalista,
que se hace evidente en la actuación formativa
del profesorado del área de ciencias naturales
del establecimiento educativo Guacacallo. Así
las cosas, de acuerdo con los planteamientos de
Azcuy et al. (2004):
El conocimiento alcanzado mediante el
razonamiento es más sólido que cuando se
adquiere de una enseñanza memorística y
constituye un medio ecaz para la formación
de la concepción cientíca del mundo, ya que
en el proceso de enseñanza problémica se
forman los rasgos del pensamiento dialéctico,
creativo y crítico. (p. 20)
De acuerdo con Restrepo (2005), la aplicación
del ABP permite implementar actividades
contextualizadas a los intereses de los estudiantes,
a través de la construcción de conocimientos,
el reconocimiento de capacidades, habilidades,
actitudes y valores, que admiten interiorizar en el
aula la investigación, las situaciones problémicas,
precisar actividades y métodos para encontrar
respuestas que les coneren a los estudiantes
participar de la actividad investigativa; a
diferencia de la educación tradicional, que ha
sido rígida, fragmentada, descontextualizada y
focalizada en acumular información.
Asimismo, existen diversas investigaciones con
relación al tema que sustentan lo planteado, por
ejemplo, a nivel internacional, se encuentra el
trabajo de investigación de Jesus (2018), quién
indagó sobre la forma en que inuye la aplicación
del método ABP en el aprendizaje de CTA
(ciencia, tecnología y ambiente) de estudiantes
de cuarto año de secundaria en el colegio mixto
Indira Gandhi, Vitarte, en el año 2017 (Perú).
A nivel nacional, los docentes Campo y Aguado
(2019) trabajaron con estudiantes del grado
noveno del colegio Diocesano Juan Pablo II de
la ciudad de Montería, Colombia. A nivel local, la
investigación realizada, en Pitalito-Huila, por los
docentes Hidalgo et al. (2015), cuyo propósito
fue determinar la incidencia de la estrategia
didáctica del aprendizaje basado en problemas
(ABP) en el mejoramiento de los resultados de
las pruebas Saber 11 en el área de Matemáticas,
en los educandos de la Institución Educativa
“Jorge Villamil Cordovéz”.
En todos estos trabajos y otros más citados,
que se encuentra en la tesis completa de este
trabajo investigativo, se arma que el ABP se
muestra como una buena técnica docente que
incentiva al alumno a trabajar en equipo, a una
participación más activa, con mayor libertad
de acción y responsabilidad en su aprendizaje,
permitiéndole ser protagonista de su propio
aprendizaje, mejorando la apropiación de
teorías, contenidos y saberes con los cuales el
estudiante afronta de mejor manera situaciones
cotidianas y no cotidianas, en las cuales requiere
indagar, explicar y aplicar comprensiva y
responsablemente los conocimientos adquiridos,
fomentando así su autonomía, además de
cambiar el rol del maestro: de un dador de
información a un tutor y guía durante el proceso
de aprendizaje.
La investigación parte del modelo constructivista
sociocultural, con enfoque cualitativo, con base
en situaciones y resultados subjetivos, con el
n de determinar la inuencia del ABP en las
competencias especícas de la asignatura
de Química, en consecuencia, se formula la
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siguiente pregunta cientíca: ¿Cuál es el impacto
que genera la implementación de la estrategia
pedagógica del ABP en el fortalecimiento de
competencias especícas en la asignatura de
Química en los estudiantes del grado décimo
de la IEM Guacacallo, del municipio de Pitalito,
Huila? Los objetivos especícos fueron los
siguientes: 1) Diagnosticar el estado de las
competencias especícas de la asignatura de
Química en los estudiantes de grado décimo; 2)
denir las competencias del área de Ciencias
Naturales que se pueden fortalecer y desarrollar
en la asignatura Química con los estudiantes
de grado décimo; 3) diseñar las actividades
pedagógicas bajo la estrategia del ABP en
la asignatura de Química; 4) Implementar
la estrategia pedagógica del ABP, desde la
asignatura de Química, en los estudiantes del
grado décimo, y 5) evaluar el impacto de la
implementación de la estrategia pedagógica del
ABP en el fortalecimiento de las competencias
especícas de la asignatura de Química en los
estudiantes del grado décimo.
Finalmente, se espera que, con la implementación
del ABP, los aprendizajes perduren por más
tiempo, porque el diseño instruccional de la
estrategia pedagógica lleva a los individuos a
analizar, interiorizar y relacionar con su realidad
los contenidos temáticos por medio de las
experiencias y esquemas mentales, para lo cual,
las actividades son orientadas de tal manera que
viabilicen el descubrimiento, la resolución de
problemas y la creatividad, que, a futuro y año
tras año, permitan que los estudiantes del ciclo
de educación media de la Institución Educativa
Municipal Guacacallo logren mejorar no solo sus
conocimientos, sino los resultados en pruebas
externas en el área de Ciencias Naturales,
y se consoliden como individuos capaces de
transformar sus propias realidades.
2. Metodología
Esta investigación se realizó en el año 2021,
entre los meses de abril y noviembre; se trabajó
bajo un modelo constructivista sociocultural,
considerado como una corriente que se basa en
la edicación personal y única del conocimiento,
según las estructuras mentales y las experiencias
directas con el contexto, donde se combina el
pensamiento del racionalismo y la experiencia
del empirismo. Se trata de un proceso de
construcción y generación de conocimiento para
ser usado en un entorno real, no es solo una
sucesión de recibir información, memorizar y
repetir (Romo, 2020).
Así mismo, teniendo como base la teoría de
Hernández et al. (2014) sobre los enfoques
de la investigación, se trabajó bajo el enfoque
cualitativo, caracterizado por ser recurrente,
permitir el análisis de situaciones o realidades
subjetivas, no tener una secuencia lineal, dado
que los planteamientos son más abiertos,
tienen riqueza interpretativa y sobre todo
que no se fundamenta en la estadística.
Además, el trabajo se realizó a partir de la
investigación-acción (I.A), la cual fue descrita
por primera vez como un proceso secuencial de
“planicación, identicación de hechos, análisis,
implementación y evaluación” (Lewin, como
se citó en Hernández et al., 2014, p. 497). Por
su parte, Stringer (como se citó en Hernández
et al., 2014), la señala como democrática, al
habilitar a todos los miembros de un grupo o
comunidad para participar, y equitativa, porque
son valoradas las contribuciones de cualquier
persona, además, las soluciones incluyen a todo
el grupo o comunidad. Para Sandín (como se
citó en Hernández et al., 2014), la investigación-
acción es el medio para “propiciar un cambio
social, transformar la realidad (social, educativa,
económica, administrativa, etc.) y para que las
personas tomen conciencia de su papel en ese
proceso de transformación” (p. 496).
Se considera que la estrategia pedagógica
se puede efectuar en todos los niveles de
escolaridad, realizando los ajustes pertinentes
al grado correspondiente y a la asignatura del
área de Ciencias Naturales a la que hubiere
lugar. De modo que, al replantear el quehacer
educativo, se brinda al alumnado un tipo de
educación que los lleve a observar, determinar
variables y proponer alternativas sustentables
de crecimiento personal, social, ambiental y
comunitario. De manera que, la ejecución de la
propuesta pretende aportar a la educación de
los jóvenes un escenario de aprendizaje real
y tangible, más ameno y productivo, a través
del fortalecimiento de competencias cientícas,
que permiten que la escuela proyecte los
procesos de enseñanza y de aprendizaje fuera
de sus muros. Al respecto, Mejía (2014) arma
que este tipo de estrategias permiten que los
estudiantes logren comprender el mundo en el
que están viviendo; de esta manera se proyecta
la formación integral de los jóvenes desde la
socialización y la construcción de sentido de
identidad en el medio rural, respondiendo así a
necesidades propias del contexto que rodea a la
institución educativa.
La muestra seleccionada estuvo conformada
inicialmente por 25 estudiantes del grado décimo
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de la I.E.M. Guacacallo, a quienes se les asignó
un código numérico para proteger su identidad.
Las técnicas de recolección de datos planteadas
fueron las siguientes: el análisis documental, la
encuesta y la observación; como instrumentos
de recolección de datos quedaron empleados
el cuestionario mixto con valoración cualitativa
(pretest y postest), arqueo de archivos, guías de
actividades pedagógicas, guías de observación y
fotografías.
El proceso investigativo se dio en cinco fases y
para cada una de ellas se establecieron una o
más técnicas e instrumentos.
Fase 1 Elaboración del diagnóstico. En
primera instancia, se realizó la búsqueda y
consulta del Proyecto Educativo Institucional
(PEI), especícamente el plan de estudio de la
asignatura de Química, el cual permitió reconocer
no solo los contenidos y objetos cientícos de
la asignatura que deben ser enseñados, sino
también la manera en la que estos se desarrollan,
fomentan y fortalecen las tres competencias
especícas: uso comprensivo del conocimiento
cientíco, la explicación de fenómenos y la
indagación, las cuales son evaluadas en las
Pruebas Saber 11 que anualmente aplica el Icfes
a los estudiantes que cursan el grado undécimo.
Para la construcción del diagnóstico, se hizo una
prueba escrita que consistió en un cuestionario
fundamentado en interrogantes extraídos
de cuadernillos de pruebas Saber 11, cuyas
respuestas inicialmente fueron evaluadas en
forma cuantitativa, y posteriormente, se hizo la
conversión a cualitativa mediante la adaptación
de niveles de desempeños, reglamentados en
el Decreto 1290 de 2009, mismo con el que
se evalúa el aprendizaje y la promoción de los
estudiantes de educación básica y media.
Tabla 1
Técnica(s) e instrumento(s) para la Fase 1
Elaboración del diagnóstico
Técnica(s) Instrumento(s)
Encuesta Cuestionario mixto (Pretest)
Fase 2 Identicación de competencias.
Mediante la implementación del instrumento:
guía de observación, en los resultados del
cuestionario o prueba diagnóstica, se procedió
al reconocimiento y construcción del análisis
respectivo, con la intención de evidenciar y
determinar las competencias en las cuales los
estudiantes presentaron desempeños bajos y
con las que se procedió a desarrollar el proceso
de intervención para obtener el correspondiente
fortalecimiento.
Tabla 2
Técnica(s) e instrumento(s) para la Fase 2
Identicación de competencias
Técnica(s) Instrumento(s)
Observación Guía de observación
Análisis
documental
Resultados del
cuestionario
Fase 3 Diseño de la estrategia. Para la
elaboración de la estrategia pedagógica, se
tuvo en cuenta el enfoque de tipo práctico, que
permitió estudiar la praxis de la unidad de trabajo
(los estudiantes del grado décimo), involucrar
la indagación individual o grupal, centrar el
desarrollo y aprendizaje de los participantes,
implementar el plan de acción (estrategia
pedagógica) e introducir una mejora o cambio
en el quehacer pedagógico de la asignatura de
Química.
Cada una de las actividades pedagógicas que se
fomentó en la estrategia tuvo una presentación,
objetivo, justicación, metodología e interrogantes
previos. La metodología se fundamentó en
la resolución de problemas relacionados con
contenidos temáticos que no solo debían ser
abordados en la asignatura de Química durante
el segundo y tercer periodo académico del año
2021, sino que debían responder al fortalecimiento
de las competencias especícas previamente
identicadas con niveles de desempeño bajo en
los estudiantes del grado décimo.
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Tabla 3
Técnica(s) e instrumento(s) para la Fase 3 Diseño de la estrategia
Técnica(s) Instrumento(s)
Análisis documental
Análisis de contenido (tesis, libros,
artículos de revista, cuadernillos de
pruebas saber 11, producción documental
electrónica de calidad)
Fase 4 Implementación de la estrategia. Posterior al diseño de la estrategia, se planteó la
respectiva ejecución de la siguiente manera: al grado décimo (grupo focal), compuesto por 25
estudiantes, 15 mujeres y 10 hombres, con edades entre los 15-18 años; se les aplicó cada una
de las actividades de la estrategia pedagógica, con el propósito de fortalecer las competencias
con desempeño bajo que obtuvieron en el pretest, a través del desarrollo de habilidades del
pensamiento, la activación de conocimientos previos y de procesos cognitivos, con aproximación al
conocimiento más vivido, así como relacionarse e interactuar durante el trabajo colaborativo, a la
vez que el papel dirigente del maestro se disminuyó o transformó.
Tabla 4
Técnica(s) e instrumento(s) para la Fase 4 Implementación de la estrategia
Técnica(s) Instrumento(s)
Observación
Guía de observación
Guías de actividades pedagógicas
Cámara de video
Fase 5. Se les aplicó a los estudiantes del grado décimo la técnica: encuesta, mediante el
cuestionario mixto inicial (pretest), que, en esta ocasión, funcionó como postest, el cual, de forma
comparativa, a través de los resultados alcanzados, permitió demostrar el impacto y los avances
de la implementación de la estrategia con relación al fortalecimiento de competencias especícas.
Tabla 5
Técnica(s) e instrumento(s) para la Fase 5 Evaluación de resultados
Técnica(s) Instrumento(s)
Encuesta (postest) Cuestionario mixto
Para la valoración cualitativa de los datos obtenidos en los cuestionarios mixtos, a nivel grupal,
se establecieron niveles de desempeño según la cantidad de aciertos por cada competencia,
adaptándolos a los porcentajes entre 0 y 100 %, como se muestra en la Tabla 6, por lo tanto, para
un 100 % debían tener 125 aciertos; resultado de multiplicar las 5 preguntas por cada competencia
con el número total de estudiantes (25), de esta manera, analizar los datos de forma subjetiva.
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Tabla 6
Adaptación del porcentaje y su conversión en concepto cualitativo de acuerdo con cada nivel
de desempeño
Puntaje % Desempeño
0-59 Bajo
60-79 Básico
80-94 Alto
95-100 Superior
3. Resultados
Con base en la escala cuantitativa (ver Tabla 6), establecida para la elaboración del diagnóstico,
en la que se tomó el total de aciertos correspondiente a cada competencia, se multiplicó por 100
y se dividió entre 125, fue posible armar, según la Figura 1, que para la primera competencia
uso comprensivo del conocimiento, se obtuvo un total de 61 aciertos de los 125 posibles,
correspondiente a un 48,8 %; para la explicación de fenómenos, se contó con 41 respuestas
correctas, correspondiente a un 32,8 %, y en la tercera competencia indagación hubo 51
contestaciones válidas, equivalente a un 40,8 %.
Figura 1
Resultado grupal del nivel de desempeño alcanzado en cada competencia especíca en el pretest
Luego, se retomó el arqueo de archivos para el diseño de las guías de trabajo, correspondiente
a 15 actividades (5 por cada competencia), de modo que, se abarcaron los temas más relevantes
para el fortalecimiento de cada una de las competencias, partiendo de los resultados de desempeño
Bajo que arrojó el pretest, fue necesario la revisión de cuadernillos de pruebas Saber 11, de los
cuales se tomó como referencia situaciones problemas que lograron ser adaptadas y puestas en
práctica, así mismo, ocurrió con información de documentos como libros y consultas en línea.
El ejercicio descrito permitió estructurar las actividades, así: presentación, nombre de la actividad,
pregunta orientadora, objetivo, justicación, tiempo, recursos, lugar, responsables, descripción
de la actividad, interrogantes previos y recomendaciones. Lo anterior evidenció que el arqueo
y análisis de documentos conere fundamentos para estructurar y desarrollar el trabajo con
mayor determinación y certeza, por lo cual se hizo necesario indicar (ver Tabla 7) las fuentes
correspondientes a la revisión documental, donde se implementó la técnica análisis documental
para la construcción de las guías pedagógicas.
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Tabla 7
Base de datos documental utilizada en la elaboración actividades trabajo de campo
Autor
Año de
publicación
Título Editorial/ Url
La manzana
de Newton
2021
Prácticas de Física y Química.
Determinación de densidades
Ciencia y educación. https://
n9.cl/ekma9
Institución
Educativa
Municipal
Guacacallo
2020
Proyecto Educativo
Institucional P.E.I. de
la Institución Educativa
Municipal Guacacallo, Pitalito,
Huila, Colombia
Institución Educativa
Municipal Guacacallo
Icfes 2020
Reporte de resultados Históricos
del examen Saber 11°
Icfes mejor Saber
Icfes 2017
Guía de orientación Saber
11.
o
(4.
a
ed.)
Icfes mejor Saber. https://
n9.cl/padaa
Emilio Reyes
Porras
2017
Un enfoque basado en
estándares y competencias
Guía para el profesor.
Química
Fabio Alberto
Garzón Díaz
2017
El aprendizaje basado en
problemas
Revista Educación y
Desarrollo Social
César
Enrique
Calvopiña
León y
Segundo
Adolfo
Bassante
Jiménez
2016
Aprendizaje basado en
problemas. Un análisis crítico
Revista Publicando
Icfes 2014
Cuadernillo de preguntas
Saber 11.
o
Icfes mejor Saber https://
n9.cl/1lrx
Icfes 2014
Cuadernillo de prueba
Ciencias Naturales 9.
o
grado
Icfes mejor Saber
Icfes 2012
Cuadernillo de prueba
Ciencias Naturales 9.
o
grado
Icfes mejor Saber
Icfes 2009
Cuadernillo de prueba
Ciencias Naturales 9.
o
grado
Icfes mejor Saber
En el octavo momento, se realizó la ejecución de la estrategia con la aplicación de las guías y
demás instrumentos. Para la implementación de cada una de las actividades pedagógicas, se tuvo en
cuenta el siguiente orden: en primer lugar, saludo de bienvenida y agradecimiento a los estudiantes
por la asistencia y participación en el encuentro académico; en segundo lugar, explicación de la
actividad, de tal forma que quedara clara; en tercer lugar, intervención teórica, la cual fue útil al
momento de efectuar los ensayos, de modo que los estudiantes contaron con teoría, práctica y
orientación docente, que les permitió un acercamiento más vivencial al conocimiento, el mismo que
empleaban para dar solución de manera individual o grupal a los interrogantes predeterminados
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y no predeterminados que se planteaban durante las actividades; de forma paralela, se hicieron
las anotaciones en la guía de observación correspondiente (grupal o individual); se nalizó con el
registro de asistencia.
De lo anterior, es preciso mencionar que los dos encuentros académicos que disponían por semana
para la asignatura de Química constaban de 55 minutos cada uno, por lo que hubo actividades
en las que fue necesario emplear los dos espacios (2 h) para la ejecución completa; por tanto, el
tiempo para desarrollar el total de las actividades pedagógicas fue de tres meses (incluyendo la
semana de receso del mes de octubre), del 10 de agosto en que se inició con la guía #1 Aprendamos
sobre los cambios de la materia, hasta el 10 de noviembre, fecha en la que se realizó la guía #15
Experimentando con el pH.
Para las valoraciones de las actividades, en primer lugar, se inició con la lectura de los datos
recopilados y respectivo vaciado de los segmentos (codicación abierta), luego, se realizó la
construcción y adaptación del sistema categorial inductivo para cada guía y, así, proceder con el
último paso, la lectura relacional y codicación axial, con la cual se identicó y valoró el vínculo
entre categorías y subcategorías. La categorización y codicación de los datos que se muestra en
la Tabla 8 es fuente propia de las investigadoras.
Tabla 8
Relación de las subcategorías y categorías inductivas – Guías de actividades pedagógicas
Subcategoría Actividades pedagógicas
Guía N.
o
Categorías inductivas Código
1
Dato discrepante
Veracidad de la información
Manejo de ideas principales
Relación de conceptos
Denición de conceptos
Manejo de términos técnicos
DD
VI
MIP
RC
DC
MTT
2
Dato discrepante
Manejo de conceptos
Baja jerarquización de la información
Media jerarquización de la información
Alta jerarquización de la información
Superior jerarquización de la información
DD
MC
BJ
MJ
AJ
SJ
3
Dato discrepante
Veracidad de la información
Manejo de ideas principales
Relación de conceptos
Manejo de términos técnicos
Interpretación y descripción de ensayo experimental
DD
VI
MIP
RC
MTT
IDEE
4
Dato discrepante
Veracidad de la información nivel bajo
Veracidad de la información nivel medio
Veracidad de la información nivel alto
Veracidad de la información nivel superior
Manejo de términos técnicos
DD
VIB
VIM
VIA
VIS
MTT
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Claudia Patricia Cuellar García
5
Dato discrepante
Veracidad de la información
Identica propiedades extrínsecas
Identica propiedades intrínsecas
Manejo de términos técnicos
DD
VI
IPE
IPI
MTT
6
Dato discrepante
Veracidad de la información
Interpretación y descripción de ensayo experimental
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
Reconoce la densidad como propiedad que inuye en la miscibilidad
de sustancias
DD
VI
IDEE
MIP
MTT
RDMS
7
Dato discrepante
Veracidad de la información
Interpretación de ensayo experimental
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
DD
VI
IEE
MIP
MTT
8
Dato discrepante
Veracidad de la información
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
Relación de conceptos
Interpretación y descripción de ensayo experimental
DD
VI
MIP
MTT
RC
IDEE
9
Dato discrepante
Veracidad de la información
Interpretación del ensayo experimental
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
Reconoce mínimo 2 cambios de estado en la materia
DD
VI
IEE
MIP
MTT
R2CE
10
Dato discrepante
Veracidad de la información
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
Relación de conceptos
Interpretación de ensayo experimental
DD
VI
MIP
MTT
RC
IEE
11
Dato discrepante
Veracidad de la información nivel bajo
Veracidad de la información nivel medio
Veracidad de la información nivel alto
Veracidad de la información nivel superior
Manejo de términos técnicos
Asociación e interpretación gráca
DD
VIB
VIM
VIA
VIS
MTT
AIG
12
Dato discrepante
Veracidad de la información
Interpretación y descripción de ensayo experimental
Aprendizaje alcanzado del proceso de electrólisis
Manejo de términos técnicos
DD
VI
IDEE
APE
MTT
Aprendizaje basado en problemas como estrategia para fortalecer competencias especícas en Química
186
Gladys Patricia Morales Chávez
Claudia Patricia Cuellar García
13
Dato discrepante
Comprende y aplica la ley de conservación de materia
Manejo de términos técnicos
Representa adecuadamente los componentes de una ecuación
química nivel bajo
Representa adecuadamente los componentes de una ecuación
química nivel medio
Representa adecuadamente los componentes de una ecuación
química nivel alto
Representa adecuadamente los componentes de una ecuación
química nivel superior
DD
CALCM
MTT
RCE-B
RCE-M
RCE-A
RCE-S
14
Dato discrepante
Veracidad de la información
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
Interpretación de ensayo experimental
Interpretación y uso de la escala de pH
DD
VI
MIP
MTT
IEE
IUEpH
15
Dato discrepante
Veracidad de la información
Manejo de ideas principales
Manejo de términos técnicos
Interpretación de ensayo experimental
Interpretación y uso de la escala de pH
DD
VI
MIP
MTT
IEE
IUEpH
Al nal, se realizó la evaluación mediante la aplicación del postest (ver Figura 2) y el análisis de
los resultados.
Figura 2
Resultado grupal del nivel de desempeño alcanzado en cada competencia especíca en la
prueba postest
Teniendo en cuenta la suma de aciertos en el postest y sus equivalencias porcentuales según la
escala cuantitativa (ver Tabla 6), la primera competencia: Uso comprensivo del conocimiento,
alcanzó el 76 %; para Explicación de fenómenos, un 72 %, y para Indagación, se obtuvo un 74 %.
Aprendizaje basado en problemas como estrategia para fortalecer competencias especícas en Química
187
Gladys Patricia Morales Chávez
Claudia Patricia Cuellar García
4. Discusión
Con los resultados de la encuesta diagnóstico
(ver Figura 1) se logró determinar el estado de
las competencias especícas de los estudiantes
del grado décimo de la siguiente manera: se
clasicaron las preguntas de la evaluación
de acuerdo con cada competencia; con el
cuestionario de 15 preguntas (distribuidas de
5 por cada una) se esperaba que cada uno
de los estudiantes evaluados respondiera
correctamente cada uno de los 15 puntos del
cuestionario, es decir, obtener 375 respuestas
correctas (15 preguntas x 25 estudiantes),
de esta manera, cualitativamente se pudiera
armar sin lugar a equívocos un desempeño
superior.
De los resultados de la prueba diagnóstico
(ver Figura 1) se evidenció que los estudiantes
del grado décimo, en las tres competencias
especícas de la asignatura de Química, se
ubicaron dentro de un nivel de desempeño Bajo,
puesto que para alcanzar el nivel básico (mínimo
aprobatorio) era necesario haber obtenido por
lo menos el 60 %, equivalente a 75 respuestas
acertadas, situación que no se presentó en
ninguna de las tres competencias evaluadas.
La propuesta que fundamentó el trabajo
investigativo fue diseñada bajo la aplicación
de la estrategia ABP, para lo cual se diseñaron
quince guías pedagógicas prácticas con temas
relacionados con la orientación de la asignatura
de Química, que tuvieron como propósito
fortalecer todas las competencias especícas
de la asignatura. Mediante la aplicación de
las actividades con los estudiantes del grado
décimo de la IEM Guacacallo, se constató lo
siguiente: el ABP permitió despertar el interés
de los alumnos, fomentó el trabajo colaborativo,
la capacidad inventiva y de expresión.
De igual manera, incitó, en las docentes, a que su
rol siempre debía ser de modeladoras y guías de
los procesos, y no de transmisoras de información;
hizo de los espacios académicos oportunidades
propicias para que los jóvenes fueran dejando
de lado la timidez; opinaran de manera abierta
y sin temor a equivocarse; desarrollaran mayor
compromiso y responsabilidad tanto en los
trabajos individuales como grupales; de tal
forma que, con la implementación de la nueva
metodología para la enseñanza de la Química,
sobresalieran, en los discentes, actitudes,
aptitudes y habilidades que en años anteriores
no había sido posible observar por causa de la
ilustración mecanizada de la asignatura.
Finalmente, teniendo en cuenta la suma de aciertos
en el postest (ver Figura 2) y sus equivalencias
porcentuales según la escala cuantitativa (ver
Tabla 6), la primera competencia Uso comprensivo
del conocimiento alcanzó el 76 %; para Explicación
de fenómenos, un 72 %, y en Indagación se
obtuvo un 74 %. Lo anterior permite asegurar que
hubo una implementación adecuada del ABP como
estrategia pedagógica para el fortalecimiento
de competencias especíca de la asignatura
de Química, de manera que, los desempeños
alcanzados por los estudiantes del grado décimo
pasaron de un nivel Bajo a un nivel Básico, como
se indica en la Tabla 9.
Tabla 9
Resultados porcentuales generales y nivel de desempeño alcanzados en las encuestas
(pretest y postest)
Puntaje %
0-59 Bajo 60-79 Básico 80-94 Alto 95-100 Superior
Encuesta
Competencias especícas
Uso comprensivo del
conocimiento
Explicación de
fenómenos
Indagación
Pretest
48 %
Bajo
32 %
Bajo
40 %
Bajo
Postest
76 %
Básico
72 %
Básico
74 %
Básico
Aprendizaje basado en problemas como estrategia para fortalecer competencias especícas en Química
188
Gladys Patricia Morales Chávez
Claudia Patricia Cuellar García
De los datos porcentuales precedentes se
inere que el diseño y empleo de las actividades
pedagógicas fueron transformadoras, porque
favorecieron la motivación e interés por el
saber orientado, el trabajo en equipo de los
estudiantes, la realización de ensayos prácticos,
la socialización y comunicación de información,
así como la obtención de conocimientos y el
refuerzo de otros durante el trabajo de campo,
contribuyendo a mejorar signicativamente el
nivel de desempeño en las tres competencias
especícas de la asignatura de Química.
En cuanto a las manifestaciones de actitudes que
resaltaron en los discentes, durante y después
de las prácticas, se encuentran las siguientes:
entusiasmo, curiosidad, dedicación y disciplina;
además, según los estudiantes, en diálogos
informales que surgieron, los encuentros
académicos dejaron de ser monótonos y pasivos
porque podían expresar o compartir sus ideas
cuando querían, sin miedo a las calicaciones
negativas cuando se equivocaban durante los
experimentos o si no llegaban a responder los
interrogantes que se hacían, cada actividad les
parecía interesante y entretenida, a la vez que
aprendían sobre química, además de encontrarle
utilidad en la vida cotidiana al conocimiento
adquirido.
5. Conclusiones
Durante esta investigación se pudo determinar
que, aunque los lineamientos y estándares
básicos en Ciencias Naturales están fundados
desde el enfoque por competencias, se
hicieron notorias varias situaciones: el uso
de metodologías tradicionales que primaron
en el aula; desatención de las situaciones
propias del contexto y de los educandos; la
falta de actividades prácticas que facilitaran
correlacionar temas, intereses de los estudiantes
y la construcción de conocimientos, además,
la implementación desacertada del modelo
constructivista sociocultural de la institución,
hechos que no contribuyeron al desarrollo
y fortalecimiento continuo de competencias
especícas para la asignatura de Química en
estudiantes que se encontraban cursando el
grado décimo.
Como consecuencia, a través de los resultados
del pretest, se evidenció que los alumnos
se encontraban con un nivel de desempeño
Bajo en las tres competencias que evalúa las
pruebas nacionales Saber 11: uso comprensivo
del conocimiento, explicación de fenómenos e
indagación, competencias que, durante los años
2017, 2018 y 2019, constataron avances bajos y
discontinuos para el área de Ciencias Naturales.
Por tanto, teniendo en cuenta los resultados del
diagnóstico y su respectivo análisis, se determinó
conveniente fortalecer las tres competencias
especícas de la asignatura de Química: uso
comprensivo del conocimiento, explicación de
fenómenos e indagación, que a su vez fueron los
criterios principales para el diseño de las guías
de actividades pedagógicas bajo la estrategia
ABP que se implementó con los estudiantes del
grado décimo.
Las actividades pedagógicas se diseñaron
bajo el modelo de guías enfocadas en las
competencias especícas de Química, en las
cuales se trataron principalmente temas sobre
la materia (cambios y transformaciones de la
materia, elementos y compuestos, las mezclas,
soluciones, pH y reacciones químicas), que
involucraban actividades prácticas adaptadas
principalmente de los cuadernillos de las pruebas
Saber 11 de diferentes años y otras referencias
documentales, con orientación a la resolución
de problemas y aprendizaje colaborativo.
En lo concerniente a la implementación, durante
la ejecución de las guías se procuró el desarrollo
de habilidades del pensamiento, la activación de
conocimientos previos y de procesos cognitivos,
derecho y respeto por la participación, mostrar
utilidad al conocimiento adquirido, así como
el trabajo en equipo para la resolución de los
interrogantes planteados o que surgieran en el
momento, lo cual permitió que estas actividades
se llevaran a cabo con éxito. Asimismo, se
evidenció respeto colectivo, colaboración,
motivación e interés por los temas tratados,
participación y creatividad, a la vez que, el papel
dirigente del maestro disminuyó o transformó,
permitiendo que el estudiante sea más activo en
su propio aprendizaje.
La implementación de la estrategia tuvo un
impacto signicativo, ya que permitió convertir
el salón de clases en un laboratorio, mediante la
indagación y experimentación, que consiguió ser
plasmada y materializada en las 15 actividades,
cada una con su respectiva pregunta orientadora,
objetivo, justicación, tiempo, recursos, lugar,
responsables, descripción de la actividad,
interrogantes previos y recomendaciones. De
igual manera, mediante el trabajo de campo,
se logró que los estudiantes exploraran,
observaran, participaran de forma individual y
grupal, plantearan alternativas o argumentaran
soluciones a los interrogantes, que se acercaran
al ambiente investigativo de manera innovadora
Aprendizaje basado en problemas como estrategia para fortalecer competencias especícas en Química
189
Gladys Patricia Morales Chávez
Claudia Patricia Cuellar García
a través de la resolución de los problemas que
se generaban en cada una de las actividades
propuestas.
De acuerdo con los resultados de la fase de
evaluación con relación a la implementación
de la estrategia pedagógica del ABP, se arma
que es viable desarrollar y fortalecer no solo
competencias especícas en los estudiantes, sino
también saberes actitudinales, procedimentales,
metacognitivos y cognitivos; siempre y
cuando, desde el quehacer y praxis docente,
se introduzcan nuevas propuestas de trabajo
que sirvan de conexión entre los discentes y el
conocimiento.
La investigación cumplió el objetivo de fortalecer
las competencias especícas en la asignatura
de Química a través de la implementación del
aprendizaje basado en problemas en estudiantes
del grado décimo. Así, las tres competencias
pasaron de estar en un nivel de desempeño
Bajo a Básico, resultado satisfactorio, porque
de manera general los estudiantes evidenciaron
mejoría en su aprendizaje. Además de convertirse
en un proceso de reexión pedagógico sobre
la experiencia de la enseñanza de la ciencia
química, la ejecución y culminación del trabajo
permite a las docentes involucradas disgregar
aprendizajes y compartirlos, con base en los
planteamientos y factores subjetivos que
hicieron parte de la experiencia propia como la
de los estudiantes.
6. Recomendaciones
Se sugiere a la institución educativa municipal
tener en cuenta la investigación para optimizar
el modelo pedagógico, considerando que el
uso del ABP como estrategia dentro del aula
de clase demuestra mejoría en los procesos de
enseñanza y aprendizaje no solo de la Química,
sino también en otras áreas o asignaturas en las
cuales deseen implementarlo.
Desde la básica primaria hasta el grado
undécimo, es necesario incluir en las prácticas
académicas el ABP como parte de estrategias
formativas, para que los alumnos se familiaricen
con este tipo de trabajos que hacen más viable
el aprendizaje cientíco. De ahí que, es preciso
que los docentes se concienticen del papel
fundamental que tiene el modelo pedagógico
institucional, ya que son ellos los encargados de
llevarlo a la práctica de un modo eciente, a tal
punto que, independientemente de continuar o
no con sus estudios formales, los estudiantes
obtengan herramientas que les permitan
aprender continuamente y responder al avance
acelerado de la sociedad.
Se recomienda a la institución educativa
municipal hacer seguimiento durante el
siguiente año al grupo focal de esta investigación
en su desempeño en las pruebas Saber 11,
para identicar si efectivamente hay mejoras
signicativas en los resultados, y de esta
manera vericar si el impacto de esta práctica
investigativa en el aprendizaje de estos jóvenes
se mantiene a un plazo mayor.
7. Conicto de intereses
Las autoras de este artículo declaran no tener
ningún tipo de conicto de intereses del trabajo
presentado.
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Contribución:
Los autores participaron en la elaboración del
manuscrito, lo leyeron y aprobaron.