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Impacto de la planeación neurodidáctica
en Ingeniería de Sistemas: mejora de
actitudes hacia la física
Kelly Johana Infante Beltrán1
Cómo citar este artículo / To reference this article / Para citar
este artigo. Infante-Beltrán, K. J. (2024). Impacto de la planeación
neurodidáctica en Ingeniería de Sistemas: mejora de actitudes hacia
la física. Revista UNIMAR, 42(2), 206-223. https://doi.org/10.31948/
ru.v42i2.4293
Fecha de recepción: 17 de julio de 2024
Fecha de revisión: 18 de agosto de 2024
Fecha de aprobación: 8 de octubre de 2024
Resumen
El objetivo del estudio consistió en analizar los factores que influyen en el bajo
rendimiento académico de los estudiantes de tercer semestre de Ingeniería
de Sistemas y Computación de la Universidad de Cundinamarca en conceptos
de física. La investigación se desarrolló bajo un enfoque mixto y diseño
cuasiexperimental. Para la recolección de información, se utilizaron cuestionarios
de escala Likert para medir actitudes hacia la física, abarcando tres componentes:
enseñanza, interacción y características. La metodología se estructuró en
cuatro fases: diagnóstico inicial, mediante un pretest; implementación de la
planeación neurodidáctica en el grupo experimental; evaluación postest de las
actitudes, y análisis comparativo de los grupos. Se trabajó con 76 estudiantes,
organizados en dos grupos: experimental y control. A través de la aplicación
de los instrumentos, se logró identificar en los estudiantes altos niveles de
desmotivación, baja autoestima y dificultades en la comprensión de conceptos.
Además, se compararon los datos, a fin de detectar patrones en los estudiantes
con bajo rendimiento. El análisis de la información permitió formular la
siguiente hipótesis: la implementación de una planeación neurodidáctica mejora
significativamente las actitudes y la comprensión de los estudiantes hacia
conceptos de la física, como oscilaciones y ondas mecánicas. Los resultados
señalaron una mejora significativa en las dimensiones afectiva, cognitiva y
conductual de los estudiantes, por ende, demostraron mayor disposición hacia la
física. Finalmente, la planeación neurodidáctica generó mejoras significativas en
las actitudes de los estudiantes hacia la física, especialmente en los componentes
de características, interacciones y enseñanza.
Palabras clave: neuroeducación; neurodidáctica; actitudes estudiantiles;
enseñanza de la física; educación superior
1 Doctoranda en Educación e Innovación, UIIX México. Docente investigadora, Universidad de Cundinamarca; integrante del grupo
de investigación INGENIUM SUTA, Fusagasugá, Cundinamarca, Colombia. Correo electrónico: kinfante@ucundinamarca.edu.co
Revista Unimar Julio-Diciembre 2024
e-ISSN: 2216-0116 ISSN: 0120-4327 DOI: https://doi.org/10.31948/rev.unimar
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Artículo resultado de la investigación titulada: Actitudes y planeación neurodidáctica: enseñanza de oscilaciones y ondas mecánicas
en Ingeniería de Sistemas y Computación, desarrollada desde el 5 de febrero de 2021 hasta el 24 de noviembre de 2023, en el
departamento de Cundinamarca, Colombia.
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Impact of neurodidactic planning in Systems
Engineering: improving attitudes towards physics
Abstract
To analyze the factors that influence the low academic performance of third
semester students of Systems and Computer Engineering of the Universidad de
Cundinamarca in physics concepts. The research was developed under a mixed
approach and quasi-experimental design. For the collection of information,
Likert scale questionnaires were used to measure attitudes towards physics,
covering three components: teaching, interaction and characteristics. The
methodology was structured in four phases: initial diagnosis through a
pretest; implementation of the neurodidactic plan in the experimental group;
posttest evaluation of attitudes; and comparative analysis of the groups.
We worked with 76 students, organized in two groups: experimental and
control. Through the application of the instruments it was possible to identify
high levels of demotivation, low self-esteem and difficulties in understanding
concepts. In addition, the data were compared to identify patterns in those
with low performance. The analysis of the information allowed us to formulate
the following hypothesis: the implementation of neurodidactic planning
significantly improves students’ attitudes and understanding of physics
concepts such as oscillations and mechanical waves. The results show a
significant improvement in the affective, cognitive and behavioral dimensions
of the students; therefore, they show a greater disposition towards physics.
Neurodidactic planning generated significant improvements in students’
attitudes towards physics, especially in the components of characteristics,
interactions and teaching.
Keywords: neuroeducation; neurodidactics; student attitudes; physics
education; higher education
Impacto do planejamento neurodidático na
Engenharia de Sistemas: melhoria das atitudes em
relação à física
Resumo
Analisar os fatores que influenciam o baixo desempenho acadêmico dos alunos
do terceiro semestre de Engenharia de Sistemas e Computação da Universidad
de Cundinamarca em conceitos de física. A pesquisa foi desenvolvida sob
um enfoque misto e um desenho quase experimental. Para a coleta de
informações, foram utilizados questionários em escala Likert para medir as
atitudes em relação à física, abrangendo três componentes: ensino, interação
e características. A metodologia foi estruturada em quatro fases: diagnóstico
inicial por meio de um pré-teste; implementação do plano neurodidático no
grupo experimental; avaliação pós-teste das atitudes; e análise comparativa
dos grupos. Trabalhamos com 76 alunos, organizados em dois grupos:
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experimental e controle. Com a aplicação dos instrumentos, foi possível
identificar altos níveis de desmotivação, baixa autoestima e dificuldades
na compreensão de conceitos. Além disso, os dados foram comparados
para identificar padrões naqueles com baixo desempenho. A análise das
informações nos permitiu formular a seguinte hipótese: a implementação
do planejamento neurodidático melhora significativamente as atitudes dos
alunos e a compreensão dos conceitos de física, como oscilações e ondas
mecânicas. Os resultados mostram uma melhora significativa nas dimensões
afetiva, cognitiva e comportamental dos alunos; portanto, eles demonstram
uma maior disposição em relação à física. O planejamento neurodidático
gerou melhorias significativas nas atitudes dos alunos em relação à física,
especialmente nos componentes de características, interações e ensino.
Palavras-chave: neuroeducação; neurodidatas; atitudes dos alunos; ensino
de física; ensino superior
Introducción
La enseñanza de la física en la educación superior
enfrenta dificultades continuas, especialmente
en conceptos importantes como oscilaciones
y ondas mecánicas. En la Universidad de
Cundinamarca, los estudiantes han mostrado
falta de motivación, bajo rendimiento
académico y actitudes desfavorables hacia
las clases, lo que refleja una desconexión
entre métodos pedagógicos y emociones
(Saquicela Richards, 2022). La integración de
la neurociencia en la educación ha generado
un creciente interés entre investigadores y
docentes, a fin de cerrar las brechas entre
el conocimiento científico y su aplicación
pedagógica (Calzadilla, 2017; Díaz-Cabriales,
2021; Figueroa Molina et al., 2021). Asimismo,
cabe señalar que las técnicas neurocientíficas
permiten entender el funcionamiento cerebral
y desarrollar estrategias innovadoras centradas
en el aprendizaje significativo. Por ejemplo,
los estilos de aprendizaje son fundamentales
para que los estudiantes se apropien de la
información (Codina et al., 2022; Sánchez
Tallabas et al., 2023).
Por otra parte, el uso de plataformas tecnológicas
ha adquirido importancia, especialmente durante
y después de la pandemia, ya que facilitan nuevas
metodologías de enseñanza, que incrementan la
motivación y participación estudiantil. Estudios
recientes han destacado su impacto en la
efectividad del aprendizaje, evidenciando que
la adaptación a tecnologías educativas puede
mejorar significativamente la experiencia de
aprendizaje (Rodríguez et al., 2023).
Por lo tanto, el objetivo principal de esta
investigación es evaluar el impacto de las
estrategias neurodidácticas en la educación
superior, específicamente en la enseñanza de
la física. Se busca mejorar las actitudes de
los estudiantes durante su aprendizaje hacia
conceptos complejos y reducir la distancia entre
los avances neurocientíficos y su implementación
en la práctica educativa, promoviendo un
ambiente inclusivo (Figueroa Molina et al.,
2021; Saquicela Richards, 2022). Para ello, se
optó por una metodología mixta que integró
enfoques cualitativos y cuantitativos, con un
diseño experimental en dos grupos (control y
experimental) y recolección de opiniones a
través de entrevistas y grupos focales (Muchiut
et al., 2024; Díaz-Cabriales, 2021; Sánchez
Tallabas et al., 2023).
Este enfoque justifica una comprensión
detallada de los fenómenos estudiados y
permite la triangulación de datos cualitativos y
cuantitativos para validar la información (Codina
et al., 2022; Pérez Marrero, 2023). La elección
de la neurodidáctica como herramienta de
enseñanza se fundamenta en investigaciones
que han demostrado su eficacia en la mejora
del aprendizaje académico y las habilidades
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emocionales de los estudiantes (Briones Cedeño
y Benavides Bailón, 2021; Pérez Marrero, 2023).
Asimismo, estudios recientes destacan la
importancia de las tecnologías educativas y la
integración de la neurodidáctica en la formación
docente (Ibáñez-Cubillas, 2022; Saquicela
Richards, 2022). Este enfoque enfatiza la
relevancia de las actitudes en el aprendizaje y
propone estructuras de evaluación alineadas
con los principios neurodidácticos (Calatayud
Salom, 2018), lo que permite una evaluación
más detallada, inclusiva y personalizada.
En este contexto, se buscar analizar cómo
las estrategias neurodidácticas potencian la
enseñanza inclusiva y mejoran las funciones
ejecutivas en los adolescentes, además de
fomentar una cultura de autorregulación
emocional y aprendizaje autónomo (Intriago
Plaza et al., 2022; Sánchez Tallabas et al., 2023).
De esta manera, la investigación contribuirá a la
construcción de una base empírica sólida que
sustente futuras innovaciones pedagógicas en
el campo de la educación superior.
Metodología
Esta investigación se llevó a cabo mediante
un diseño cuasiexperimental. Se desarrolló en
dos fases, pretest y postest, para dos grupos:
control y experimental. El objetivo fue evaluar
el impacto de la intervención neurodidáctica en
las actitudes y en la comprensión de conceptos
específicos de física, como oscilaciones y ondas
mecánicas, en los estudiantes de tercer semestre
de Ingeniería de Sistemas y Computación de la
Universidad de Cundinamarca, sede Fusagasugá.
La población del estudio estuvo conformada por
estudiantes matriculados en tercer semestre.
Estos estudiantes se organizaron en dos grupos:
experimental, conformado por 40 estudiantes
que recibieron intervención neurodidáctica,
y control, formado por 36 estudiantes que
mantuvieron el método de enseñanza tradicional.
Para la recolección de información, se utilizaron
cuestionarios tipo Likert en las fases de pretest
y postest, con el fin de medir las actitudes de los
estudiantes hacia la física. Estos cuestionarios
incluyeron ítems diseñados y adaptados del test
original de actitudes de Vásquez y Manassero
(1995), mediante el cual se evaluaron los
componentes de características, interacciones
y enseñanza, así como las dimensiones
conductual, cognitiva y afectiva de las actitudes.
Además, se llevaron a cabo observaciones
directas durante la implementación de la
planeación neurodidáctica, a partir de lo cual
se registró el comportamiento, la participación
y el nivel de atención de los estudiantes. En
consecuencia, se realizó un análisis de cada
una de las actividades para identificar cómo se
fortalecieron las dimensiones evaluadas.
El análisis de datos se llevó a cabo mediante
técnicas cuantitativas y cualitativas. Los datos
cuantitativos fueron analizados mediante
estadística descriptiva y la prueba t de Student,
con el fin de comparar las diferencias entre
el pretest y el postest en ambos grupos. Los
datos cualitativos se analizaron con codificación
temática en el software Atlas.ti, lo que permitió
identificar patrones recurrentes relacionados con
las actitudes y la comprensión de los estudiantes.
Para complementar el análisis, se elaboró
un esquema donde se sintetizó el proceso
investigativo, permitiendo una triangulación y
relación entre los componentes, dimensiones
y los resultados esperados de aprendizaje
(REA) asociados a cada una de las actividades
realizadas en la intervención neurodidáctica.
Es importante destacar que la planeación
neurodidáctica es flexible y permite establecer
tiempos, actividades y elementos sorpresa, lo
que enriquece la experiencia de aprendizaje
al contextualizarlo en situaciones reales.
Este enfoque se basa en los principios de la
neurodidáctica, que enfatizan la conexión
entre la teoría y la práctica, promoviendo un
aprendizaje significativo.
Resultados
El análisis estadístico e inferencial de los datos
se realizó en el programa SPSS, con un Alfa de
Cronbach de 0,74. Esto indica que las preguntas
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evaluadas en el pretest presentan un equilibrio
interno y que todas miden una misma variable o
dimensión de manera coherente. Adicionalmente,
se verificaron los resultados de cada componente
y cada grupo, para posteriormente realizar un
comparativo y verificar si la implementación de
la planeación neurodidáctica permitió obtener
mejoras significativas en las actitudes de los
estudiantes.
La neurodidáctica es un enfoque educativo
que integra principios de la neurociencia con
prácticas pedagógicas para optimizar el proceso
de enseñanza-aprendizaje. Este enfoque busca
comprender cómo aprenden los estudiantes a
nivel cerebral y utilizar esta información para
diseñar estrategias educativas más efectivas
que se adapten a sus necesidades (Briones
Cedeño y Benavides Bailón, 2021; Figueroa
Molina et al., 2021). Respecto a los datos
obtenidos en el análisis general del pretest
para el grupo experimental, el 77,5 % de los
estudiantes mostró actitudes favorables hacia
la física, mientras que el 22,5 % presentó
actitudes desfavorables. Estos resultados
indican que, en su mayoría, las actitudes son
favorables. Sin embargo, es necesario evaluar
cada componente para determinar en cuáles se
presentan mayores dificultades y así verificar
si la implementación de estrategias basadas en
neurociencia produce cambios significativos en
las actitudes.
Para el componente de características, los
resultados señalan que el 75,5 % de los
estudiantes está de acuerdo con sus habilidades
en contextos de la física; no obstante, el 7,5 %
muestra total desacuerdo, y el 17,5 % está en
desacuerdo con estas habilidades. Por lo tanto,
es necesario identificar los factores que influyen
en este porcentaje de estudiantes.
En cuanto al componente de interacciones,
las actitudes de los estudiantes muestran el
27,5 % de favorabilidad, el 67,5 % de acuerdo
y el 75,5 % de total favorabilidad hacia
las interacciones sociales en contextos de
enseñanza de la física.
Para el componente de enseñanza, que evaluó
la calidad y eficacia de la enseñanza de la
física, se observan porcentajes importantes: el
37,5 % está en desacuerdo y, la mayoría, el
62,5 % está de acuerdo con dichas estrategias.
Es importante recordar que estos datos
corresponden inicialmente al pretest del grupo
experimental.
Posteriormente, se realizó el análisis cualitativo
de las dimensiones evaluadas para cada actividad
programada en la planeación neurodidáctica;
luego se compararon los resultados con los
datos porcentuales en cada componente con
los estudiantes del grupo control. Después
de revisar los datos del pretest, se lograron
establecer algunos indicadores, que brindaron
las herramientas necesarias para seleccionar
las actividades más apropiadas de acuerdo con
el objetivo de la investigación, en este caso,
mejorar las actitudes y verificar el impacto
posterior a la implementación de la planeación
neurodidáctica en el aula.
Además, se tuvo en cuenta el Modelo educativo
digital transmoderno (MEDIT) de la Universidad
de Cundinamarca, en el cual se plantean
resultados esperados de aprendizaje (REA) en
cada asignatura para programas resignificados.
En el caso particular de Ingeniería de Sistemas y
Computación de Fusagasugá, se implementaron
3 específicos y uno general. A continuación, se
describirán algunas de las actividades realizadas,
y se presentará un cuadro de análisis de cada
dimensión actitudinal, donde se reflexionará
sobre cada uno de los REA; también se describen
algunas de las opiniones de los estudiantes
frente a cada actividad.
Inicialmente, se consideró el REA general, que
estableció resolver fenómenos ondulatorios
aplicados a la ingeniería a partir de la ecuación
de onda (ver Tabla 1).
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Tabla 1
Resultados de las actividades por componente y dimensión (REA I)
REA especíco I: reconocer las características del movimiento oscilatorio a partir del péndulo
simple en el laboratorio.
Actividad Componentes de actitudes
hacia la física
Opiniones de los
estudiantes
Dimensiones de las
actitudes
Sesiones en la biblioteca de la universidad
Componente de
característica: la biblioteca
proporcionó acceso a una amplia
variedad de información, lo que
generó conanza en su validez
y precisión. Esto fue útil para
utilizar adecuadamente los
recursos disponibles
Estudiante 1: «La
actividad en la biblioteca
fue una manera efectiva
de adquirir nuevos
conocimientos de forma
didáctica, logrando
aprender más rápido
y reteniendo mejor la
información»
Afectiva: despertó
interés y curiosidad,
generando emociones
positivas y motivación
por el aprendizaje
Componente de enseñanza:
el interés en los temas motivó
a los estudiantes a buscar más
información. La capacidad de
encontrar información relevante
en la biblioteca fue indispensable
Estudiante 2: «Fue
entretenido, me retó y me
distrajo. Me ayudó con
la memoria al analizar
la información, y me
desaé a mí mismo para
comprender el tema»
Cognitiva: estimuló
el pensamiento
crítico y el análisis
de información,
mejorando las
habilidades cognitivas
y el conocimiento del
tema
Componente de interacción:
ayudó a los estudiantes
a evaluar y seleccionar la
información más relevante.
Sin embargo, algunos se
confundieron con libros muy
complejos sobre oscilaciones y
ondas, por ende, fue necesario
usar textos más simples
Conductual:
fomentó la práctica
de hábitos de lectura
e investigación,
mejorando la
disciplina para lograr
objetivos
Laboratorios de
Física
Componente de Interacción:
la experimentación con el
péndulo simple permitió a
los estudiantes entender la
aplicación de la física en la
vida diaria y en la tecnología
moderna, demostrando cómo los
principios cientícos afectan la
sociedad y tienen un impacto en
la vida cotidiana
Estudiante 1: «La
actividad es muy
interesante, es una forma
práctica de enseñar el
tema y que realmente
se quede en nuestra
memoria, haciéndonos
ver con la interacción
situaciones de la vida
cotidiana»
Afectiva: despertó el
interés y la curiosidad,
generando emociones
positivas y motivación
por el aprendizaje
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Laboratorios de Física
Componente de enseñanza:
el experimento con el péndulo
simple presentó dicultades,
y los estudiantes necesitaron
perseverar para comprenderlo
en su totalidad. Trabajaron en
equipo para construir y probar
el péndulo, promoviendo la
colaboración
Estudiante 2: «En el
laboratorio me sentí muy
emocionado y entendí que
la física no solo es teoría,
sino que se debe llevar de
la mano con la práctica.
Esto exige una excelente
interpretación lógica y
razonable. Debemos
considerar entrar más en
profundidad en la física»
Cognitiva: estimuló
el pensamiento crítico
y la resolución de
problemas, mejorando
las habilidades
cognitivas y el
conocimiento del tema
Componente de
Característica: los estudiantes
se sintieron inseguros al
enfrentar la idea de que los
resultados de los experimentos
pueden ser inciertos y
entendieron que el conocimiento
en física puede cambiar con
nuevos experimentos
Conductual: fomentó
la práctica de
habilidades creativas
y la aplicación de
conocimientos
a situaciones
reales, mejorando
las habilidades
conductuales y la
capacidad para
resolver problemas
Exposiciones grupales
Componente de interacción:
los estudiantes compartieron
conocimientos, demostrando
conanza en la importancia
de la física y comunicando
ecazmente los resultados del
laboratorio. Además, mostraron
curiosidad y disposición
Estudiante 1: «En cuanto
a la exposición, al inicio
sentí ansiedad y estrés;
sin embargo, con el
tiempo mejoré el pánico a
equivocarme, ya que mis
compañeros me apoyaron
y me dieron seguridad»
Afectiva: fomentó
la autoconanza
y la autoestima,
generando emociones
positivas y mejorando
la autoimagen
Componente de enseñanza:
se evidenció una actitud crítica
y reexiva para analizar y
evaluar la información recibida,
además de la capacidad para
trabajar en equipo y colaborar
con sus compañeros. Algunos
estudiantes presentaron
inseguridad y nerviosismo al
hablar en público
Cognitiva: estimuló
el pensamiento crítico
y la argumentación
fundamentada,
mejorando las
habilidades cognitivas
y el conocimiento del
tema en cuestión
Componente de Característica:
Comprensión de que el
conocimiento de la física
se basa en la observación,
experimentación y razonamiento
lógico.
Conductual:
fomentó la práctica
de habilidades
comunicativas y
la aplicación de
conocimientos
a situaciones
reales, mejorando
las habilidades
conductuales y la
capacidad para
resolver problemas
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Verificando el impacto de la planeación neurodidáctica en Ingeniería de Sistemas, se observan
avances significativos en las actitudes de los estudiantes hacia la física, esenciales para un
aprendizaje efectivo y el desarrollo académico en disciplinas técnicas. A través del diseño de
actividades educativas que exploraron conceptos complejos como oscilaciones y ondas mecánicas,
se evidenció una transformación en las dimensiones de las actitudes.
En el componente de características, las sesiones en la biblioteca universitaria fueron fundamentales
para acceder a una amplia gama de recursos. Este entorno fortaleció la confianza de los estudiantes
en la selección y revisión de la información disponible, facilitando así la búsqueda y utilización
efectiva de los recursos. Los estudiantes expresaron que estas actividades no solo mejoraron
su capacidad para adquirir conocimientos de manera didáctica y entretenida, sino que también
incrementaron su capacidad de retención de información, asegurando un éxito académico continuo.
En el componente de enseñanza, las actividades planteadas resultaron efectivas para motivar
a los estudiantes a buscar información importante y profundizar en su aprendizaje. Se fomentó
una actitud crítica y reflexiva entre los estudiantes, mejorando sus habilidades cognitivas y su
capacidad para evaluar la información de manera acertada. A pesar de las dificultades con conceptos
abstractos, estas dificultades ayudaron a mejorar la comprensión del tema. Los laboratorios y
exposiciones permitieron a los estudiantes compartir conocimientos y fortalecer su confianza en
la comunicación, aunque algunos mostraron nerviosismo al hablar en público. El apoyo mutuo y la
colaboración en equipo ayudaron a superar estas inseguridades, destacando la importancia de las
habilidades comunicativas y la aplicación práctica del conocimiento.
En términos de dimensiones afectivas, el estudio despertó un renovado interés y curiosidad por
la física entre los estudiantes, generando emociones positivas y una mayor motivación por el
aprendizaje continuo en la disciplina. La dimensión cognitiva se vio enriquecida con el estímulo
del pensamiento crítico y la capacidad para resolver problemas complejos, mejorando así las
habilidades cognitivas y el dominio del contenido específico de física. Finalmente, la dimensión
conductual se fortaleció al fomentar la práctica de habilidades creativas y la aplicación efectiva
de conocimientos teóricos a situaciones prácticas, preparando a los estudiantes para enfrentar
dificultades reales en su campo profesional.
Finalmente, cabe destacar que la integración de la planeación neurodidáctica surge como una
estrategia eficaz para mejorar tanto el desempeño académico como las actitudes hacia la física
en estudiantes de Ingeniería de Sistemas. Estos resultados destacan la importancia de adoptar
enfoques basados en la neurociencia educativa para optimizar los procesos de enseñanza-
aprendizaje en disciplinas técnicas y científicas, ya que preparan a los estudiantes para enfrentar
los retos que plantea del mundo moderno.
A continuación, se presentan los resultados de la REA II, donde se destacan todos los elementos o
factores que mejoraron en el proceso de enseñanza de la física; también, se resalta las opiniones
de los estudiantes, quienes fueron fundamentales en el proceso investigativo.
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Tabla 2
Resultados de las actividades por componente y dimensión (REA II)
REA especíco II: representar soluciones analíticas de la ecuación de onda variando
parámetros como la amplitud, el periodo o la longitud de ondear fenómenos.
Actividad Componentes de actitudes
hacia la física
Opiniones de los
estudiantes
Dimensiones de las
actitudes
Padlet
Componente de
característica: los
estudiantes mostraron
curiosidad acerca de cómo se
construyen los conceptos y
principios de la física, fueron
críticos y cuestionaron teorías
y principios
Estudiante 1: «En
general, la actividad
estuvo muy atractiva;
al procurar resolver
y sintetizar la
información, pudimos
disolver un poco el
estrés y concentrarnos
en el texto de ondas
mecánicas, promovidos
por el entusiasmo»
Afectiva: se reejó una
actitud positiva frente al
tema y disposición para
aprender más, mostraron
entusiasmo y relacionaron
la información suministrada
con experiencias personales
Componente de enseñanza:
desarrollaron interés y
entusiasmo por aprender
sobre los conceptos y
principios de la física,
utilizando su creatividad
para encontrar soluciones a
problemas complejos
Cognitiva: permitió
que el estudiante se
enfocara en presentar
información clara y precisa,
demostrando conocimiento
y comprensión de los
conceptos relevantes
Componente de
interacción: observaron
cómo se aplica la física
en la vida cotidiana y en
el mundo, apreciaron los
avances tecnológicos que
han sido posibles gracias a la
física. Pensaron críticamente
sobre los efectos positivos y
negativos de la física en la
sociedad y el medioambiente
Conductual: presentaron
la información de manera
organizada y estructurada.
Algunos estudiantes
lograron comunicar de
manera efectiva lo que
comprendieron sobre el
contenido
Escalando muros
Componente de
interacción: al escalar muros,
los estudiantes tomaron
conciencia de cómo la física
se maniesta en actividades
cotidianas y su aplicación en
diferentes campos
Estudiante 5: «Sentí
un poco de miedo por
la altura, pero luego de
lograr llegar al punto
máximo lo disfruté. Me
dio curiosidad y risa
como mis compañeros
se preocuparon cuando
me convertí en un
péndulo desde la
altura»
Afectiva: estimuló la
conanza en sí mismos y en
sus habilidades para escalar
muros, animándolos a
superar sus propios límites
y retos
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Componente de enseñanza:
la actividad se llevó a cabo
en un muro de escalada de la
Universidad de Cundinamarca,
bajo la supervisión de
docentes de educación física.
Se integraron conceptos de
fuerza, gravedad, fricción y
energía, permitiendo a los
estudiantes aplicar teorías
físicas en un entorno práctico.
Se midieron variables como
la distancia recorrida, el
ángulo de inclinación y la
fuerza necesaria para escalar,
utilizando cintas métricas
e inclinómetros, lo cual fue
fundamental para entender
la relación entre teoría y
práctica. Posteriormente, los
estudiantes reexionaron
sobre su desempeño y la
aplicación de los conceptos
físicos, promoviendo así un
aprendizaje colaborativo y
signicativo
Estudiante 6: «La
actividad es muy
interesante; es una
forma práctica de
enseñar el tema y que
realmente se quede
en nuestra memoria,
haciéndonos ver cada
interacción sobre casos
cotidianos»
Cognitiva: se invitó a los
estudiantes a cuestionar y
analizar los conceptos de
física aplicados al escalar
muros, fomentando la
curiosidad y la apertura a
nuevas ideas y perspectivas
sobre la física y su
aplicación en el mundo real
Componente de
característica: los
estudiantes comprendieron
la importancia de la
experimentación y la
observación en la física, y
cómo el conocimiento se
construye a través de la
exploración
Conductual: los
estudiantes aplicaron
conceptos de física
en su técnica de
escalada, a través de
la experimentación y la
práctica de diferentes
estrategias y movimientos
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Experimentos caseros de ondas
Componente de enseñanza:
los estudiantes mostraron una
actitud positiva hacia la física,
al participar activamente
en experimentos caseros,
demostrando disposición para
aprender nuevos conceptos y
principios cientícos
Estudiante 1:
«Se trabajaron
experimentos
mecánicos (cubeta
de ondas, efecto
Doppler y ondas
en cuerdas), donde
tuvimos que analizar,
experimentar y concluir
el funcionamiento de
estos. Nos sentimos
bien, dado que
los experimentos
nos trajeron la
curiosidad de niños
que solíamos tener,
surgiendo emociones
agradables de
tranquilidad, además
de desestresarnos de
las clases típicas y
entendiendo muchísimo
mejor la teoría y la
explicación que se nos
da normalmente en
clase»
Afectiva: la mayoría de
los estudiantes reejaron
una actitud positiva hacia
la ciencia y el aprendizaje
experimental, demostrando
entusiasmo y motivación
por la realización de
experimentos caseros,
y relacionando el
experimento con la vida
cotidiana y su relevancia
para la sociedad
Componente de
Característica: Mostraron
una actitud crítica hacia los
experimentos, analizando los
resultados y evaluando su
validez. Hicieron preguntas
y establecieron conclusiones
para comprender mejor la
naturaleza de la física como
disciplina cientíca.
Cognitiva: los estudiantes
se enfocaron en presentar
de manera clara y precisa
los pasos y materiales
del experimento,
donde demostraron
que comprendieron los
principios cientícos, que
los sustentan a través de la
guía
Componente de
interacción: comprendieron
la relación de la física con la
vida cotidiana, mostrando
una actitud positiva hacia
su aplicación práctica y
disposición para compartir los
resultados de los experimentos
con sus compañeros, además,
se destacó la importancia de la
física en la sociedad
Conductual: realización
de observaciones precisas
y evaluación crítica de
los resultados mediante
retroalimentación nal de la
actividad
En la Tabla 2, se muestran las actividades que les permitieron a los estudiantes responder al REA
II; cuya finalidad fue representar soluciones analíticas de la ecuación de onda, variando parámetros
como la amplitud, el periodo o la longitud de ondear fenómenos. Para ello, fue indispensable la
actividad de Padlet, la cual les permitió despertar su curiosidad por la construcción de conceptos
físicos, siendo críticos y cuestionando teorías y principios ya existentes; a partir de esto, se
propició un debate acerca de lo creado por personajes históricamente reconocidos y que han sido
tomados como referentes en la ciencia. Gracias a esta actividad, los estudiantes demostraron
entusiasmo y creatividad, y reflexionaron sobre la aplicación de la física en la vida diaria y la
sociedad. Esto finalmente logró que los estudiantes adoptaran una actitud positiva y se motivaran
por el aprendizaje.
Respecto a los experimentos caseros de ondas estacionarias, los estudiantes adoptaron una
actitud positiva frente al aprendizaje experimental, en consecuencia, participaron activamente
y mostraron una comprensión crítica de los experimentos. Asimismo, relacionaron los conceptos
con la vida cotidiana y valoraron la práctica como una forma efectiva de aprendizaje.
En la actividad de escalada de muros, los estudiantes vivieron cómo la física se aplica en
situaciones cotidianas, en conceptos como fuerza, gravedad y energía. Esta experiencia no solo
les ayudó a ganar confianza en sus habilidades y despertar su interés en la física, sino que
también les permitió superar dificultades y fortalecer sus capacidades prácticas. Además de
mostrar habilidades deportivas, interactuaron de manera significativa con conceptos que antes
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solo conocían teóricamente. Romper con la rutina y hacer que los estudiantes sean protagonistas
del aprendizaje es clave para mantener su interés y comprensión de conceptos abstractos. Esta
actividad es una excelente opción para docentes que buscan innovar sus métodos de enseñanza.
A partir de los resultados, se puede concluir que la integración de la planeación neurodidáctica
promueve un enfoque efectivo para mejorar el aprendizaje y las actitudes hacia la física en
estudiantes de Ingeniería de Sistemas, ya que los prepara para enfrentar las dificultades del
mundo contemporáneo.
Finalmente, en la Tabla 3, se muestra el análisis realizado para el REA III, según las actividades
programadas e implementadas en la planeación neurodidáctica.
Tabla 3
Resultados de las actividades por componente y dimensión (REA III)
REA especíco III: demostrar el comportamiento de una onda sonora, a partir de
simulaciones en software especializado Phet y codicación en Matlab (comparación con Sonic
Visualiser)
Actividad Componentes de actitudes
hacia la física
Opiniones de los
estudiantes
Dimensiones de las
actitudes
Al pin Al pon-Retahíla-Concentración (Salomón Burgos, 2023)
Componente de
característica: los
estudiantes desarrollaron
habilidades de liderazgo y
colaboración al trabajar juntos
en actividades que resultaron
adecuadas y divertidas para
todos
Estudiante 1: «Me
sentí nerviosa y ansiosa
porque no me acordaba
de muchas cosas. Me
gustan estas actividades
porque con el tiempo me
pueden quitar la timidez
y el miedo a participar.
Así aprendo más»
Afectiva: fomentó
la diversión y la
relajación, reduciendo
el estrés y la ansiedad
en los estudiantes
Componente de
Enseñanza: los estudiantes
se conectaron socialmente
y aprendieron a trabajar
juntos, creando un ambiente
de apoyo y bienestar en su
entorno de aprendizaje
Estudiante 2: «Me
dio ansiedad y miedo
de equivocarme,
pero estuvo chévere
obtener las respuestas
de lo que no sabía o
había escuchado y no
recordaba. Me gustan
más las clases con
dinámicas porque me
dan ganas de saber y no
sentirme mal al momento
de intentarlo»
Cognitiva:
en el juego de
concentración, se
evidenció una mejora
en la memoria y la
atención. En el juego
Al pin Al pon, se
observó un avance en
la planicación y toma
de decisiones, dado
que debían pensar
estratégicamente para
ganar
Componente de
interacción: los estudiantes
tomaron conciencia de los
diferentes recursos y opciones
para aprender, y cómo esto
puede mejorar su bienestar y
calidad de vida
Conductual: enseñó
a los estudiantes
a ganar y perder
de manera justa
y a respetar a sus
compañeros de juego
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Filtrado de sonido e imágenes mediante modelación
Componente de
interacción: los estudiantes
mostraron responsabilidad
y compromiso al utilizar
avances en la modelación
de ltrado de imágenes y
sonido con la transformada de
Fourier; reexionaron sobre
su impacto y evolución para el
benecio social
Estudiante 5: «La
clase de hoy aprendí a
trabajar en equipo, ya
que, si uno hace algo
mal, todo queda mal,
y con esto se siente a
veces frustración, pero
los demás ayudan a
solucionar el problema y
ya las cosas mejoran»
Afectiva: valoraron
la importancia de
la transformada
de Fourier en la
modelación de ltrado
de imágenes y sonido
Componente de
enseñanza: se observó
una actitud positiva hacia
la modelación de imágenes
y sonido; aumentó la
motivación e interés en
algunos estudiantes,
aunque otros la encontraron
compleja y estresante. La
revista cientíca recopiló
experimentos sobre ondas
realizados por estudiantes,
como la cubeta de ondas,
el efecto Doppler, ondas
en cuerdas, resonancia y
la reexión y refracción de
la luz con un prisma. Estas
actividades fomentaron la
comprensión teórica de las
ondas y promovieron la
participación activa en la
investigación
Cognitiva: analizaron
y evaluaron la ecacia
de los métodos de
ltrado de Fourier en
la mejora de imágenes
y sonidos
Componente de
característica: se
notó la complejidad y
la incertidumbre en la
modelación de ltrado de
imágenes y sonido con
Fourier, ya que, para algunos
estudiantes, resultó difícil
comprender la herramienta de
modelación
Conductual:
trabajaron de
manera colaborativa
y comunicativa para
resolver problemas de
ltrado de Fourier en
imágenes y sonido
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Debate y creación de revista cientíca
Componente de
interacción: se evidenció
la conciencia de la inuencia
de la física en la tecnología
y en la toma de decisiones,
así como la comprensión de
las aplicaciones de la física
en diferentes campos, como
la medicina, la ingeniería, la
tecnología y la astronomía
Estudiante 6: «Me
gustó la actividad y
aprendí muchas cosas
que, como se dijo en el
debate, son de cultura
general sobre física»
Afectiva: se aumentó
la motivación
y el interés en
su aprendizaje;
los estudiantes
demostraron una
actitud reexiva y
crítica
Componente de
enseñanza: los estudiantes
mostraron interés por
comprender los fenómenos
físicos, participaron
activamente en las
actividades de aprendizaje
y estuvieron dispuestos
a realizar experimentos.
Además, demostraron
iniciativa al hacer preguntas
y buscar respuestas, y
habilidades para comunicar
los conceptos físicos a los
demás
Cognitiva: analizaron
y evaluaron la
información,
sintetizándola
para comunicarla
de manera clara y
coherente. Exploraron
diferentes puntos de
vista y perspectivas
sobre los temas
Componente de
característica: se
evidenciaron diferentes
perspectivas y
cuestionamientos de las ideas
preconcebidas
Conductual:
trabajaron en equipo
para la creación de
una revista cientíca,
para ello, colaboraron
en la investigación, el
diseño y la edición
Después de analizar cada una de las actividades generadas en la planeación neurodidáctica, se
realizó el postest, obteniendo los siguientes resultados: el porcentaje general mostró el 95 % de
acuerdo y el 5 % totalmente de acuerdo. Estos resultados indican que, tras la implementación de
la estrategia, los estudiantes avalan y muestran una mejoría en sus actitudes. El porcentaje inicial
del 22,5 % de desacuerdo se distribuyó ahora en actitudes favorables, lo que fortalece la necesidad
de optar por nuevas prácticas educativas donde el estudiante sea el protagonista, adquiera y
aplique los conocimientos en contextos reales. En los componentes, también se evidencia una
importante mejoría.
En el componente de características, el 90 % de los estudiantes está de acuerdo; el 2,5 %,
totalmente de acuerdo, y el 7,5 %, en desacuerdo, lo cual, aunque mínimo, aún requiere atención.
Para las interacciones, se logró el 90 % de acuerdo y totalmente de acuerdo, y el 10 % en
desacuerdo, lo que abre la posibilidad de detallar más a fondo aquellos factores que aún no
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satisfacen completamente a la muestra de estudio. Finalmente, en el componente de enseñanza,
se ha minimizado el porcentaje de desacuerdo, obteniendo el 92,5 % de favorabilidad. Estos
resultados destacan la efectividad de las estrategias neurodidácticas para la mejora de las actitudes
y la participación activa de los estudiantes.
Ahora bien, es importante recordar que, dentro de las fases metodológicas, se planteó comparar
los resultados de los grupos control y experimental. En la Tabla 4, se presentan los datos generales
y comparativos de las medias, lo cual pondrá en evidencia los elementos que permitieron mejorar
las actitudes en los estudiantes.
Tabla 4
Resultados del grupo experimental
Comparativo de resultados del pretest y postest
Grupo experimental
Media general Componente Media por componente Diferencia por
componente
Pretest Postest Pretest Postest
33.85 41.375 Componente de
característica
3.42 3.88 0.46
Componente de
interacciones
3.5 3.85 0.35
7.525 Componente de
enseñanza
3.42 4.15 0.73
Grupo control
Media general Componente Media por componente Diferencia por
componente
Pretest Postest Pretest Postest
29.028 31.694 Componente de
característica
3.81 3 -0.81
Componente de
interacciones
3.25 3.22 -0.03
2.666 Componente de
enseñanza
2.22 2.56 0.34
Nota. Resultados del análisis estadístico comparativo de pretest y postest.
En la Tabla 4 se muestra las medias generales y por componente para los grupos experimental
y control, destacando las diferencias observadas antes y después de la implementación de la
estrategia neurodidáctica.
Para el grupo experimental, se pudieron obtener algunas reflexiones sobre los datos obtenidos en
la evaluación de actitudes. Inicialmente, la media general en el pretest fue de 33.85 y aumentó
a 41.375 en el postest, indicando una mejora significativa en las actitudes evaluadas. Además,
en el componente de características, la media pasó de 3.42 a 3.88, con una diferencia de 0.46
puntos, lo que muestra un incremento en la valoración de las características del aprendizaje. En el
componente de interacciones, la media subió de 3.5 a 3.85, reflejando un aumento de 0.35 puntos
en la percepción de las interacciones educativas. Finalmente, en el componente de enseñanza, se
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observó un aumento significativo de 3.42 a 4.15,
con una diferencia de 0.73 puntos, indicando
una mejora sustancial en la percepción sobre la
calidad del proceso de enseñanza.
Por otro lado, el grupo control arrojó los
siguientes resultados: la media general en el
pretest fue de 29.028 y aumentó a 31.694 en el
postest, mostrando una mejora, aunque menos
pronunciada que en el grupo experimental.
Adicionalmente, en el componente de
características, la media bajó de 3.81 a
3.00, con una diferencia de -0.81 puntos,
señalando una disminución en la valoración
de las características del aprendizaje. En el
componente de interacciones, la media se
mantuvo casi igual, con un ligero descenso
de 3.25 a 3.22, representando una mínima
disminución de -0.03 puntos en la actitud en
las interacciones educativas. Finalmente, en el
componente de enseñanza, la media aumentó
de 2.22 a 2.56, con una diferencia de 0.34
puntos, lo que establece una mejora, aunque
menos marcada que en el grupo experimental.
Estos resultados muestran que la estrategia
neurodidáctica tuvo un impacto positivo en el
grupo experimental en comparación con el grupo
control, especialmente en los componentes de
características y enseñanza. La interpretación
de estos datos ratifica que la estrategia
contribuyó significativamente a mejorar las
actitudes estudiantiles evaluadas.
Discusión
Los resultados de esta investigación destacan el
impacto positivo de la intervención neurodidáctica
en el aprendizaje de la física, evidenciado por
una mejora significativa en las actitudes de
los estudiantes hacia esta asignatura. Estos
resultados están alineados con investigaciones
recientes que resaltan la efectividad de las
estrategias neurodidácticas en la educación
(Briones Cedeño y Benavides Bailón, 2021;
Sánchez Tallabas et al., 2023). Las mejoras se
reflejan en las dimensiones afectiva, cognitiva
y conductual del aprendizaje, lo que confirma
que la integración de experiencias prácticas
en la enseñanza puede aumentar el interés, la
motivación y el pensamiento crítico (Benavidez y
Flores, 2019; Codina et al., 2022). Sin embargo,
persisten dificultades como la inseguridad en la
comunicación y la comprensión de conceptos
abstractos, que deben ser abordadas mediante
sesiones de apoyo adicionales (Díaz-Cabriales,
2021; Muchiut et al., 2024). Esto insinúa que,
aunque efectivas, las estrategias neurodidácticas
requieren soporte continuo para maximizar el
aprendizaje.
En esta investigación, se aplicaron principios de
neurodidáctica que enfatizan la conexión entre
la teoría y la práctica en el aprendizaje. Se
utilizó una metodología de enfoque mixto que
combinó métodos cualitativos y cuantitativos.
En particular, se implementaron actividades
prácticas, como la cubeta de ondas y el efecto
Doppler, que permitieron a los estudiantes
experimentar directamente conceptos físicos.
Además, se llevaron a cabo sesiones de
retroalimentación y análisis de los resultados,
centrándose en cómo estas experiencias
impactaron en la comprensión y las actitudes
de los estudiantes hacia la física. Este enfoque
permitió obtener una visión completa de los
elementos y procesos que facilitaron la mejora en
el aprendizaje y la motivación de los estudiantes.
Finalmente, se recomienda que futuras
investigaciones profundicen en la neurodidáctica
y su aplicación en diversos contextos educativos;
además, incluir más elementos metodológicos
para mejorar los resultados.
Conclusiones
La implementación de la planeación
neurodidáctica generó mejoras significativas
en las actitudes de los estudiantes hacia la
física, especialmente en los componentes de
características, interacciones y enseñanza.
Se observó un aumento en la disposición y
motivación de los estudiantes para participar
en actividades relacionadas con oscilaciones y
ondas mecánicas, lo que facilitó un ambiente de
aprendizaje activo y comprometido.
Los resultados del postest mostraron
incrementos notables en las medias del grupo
experimental en comparación con el grupo
control. En el componente de características,
hubo un aumento de 0.46 puntos, lo que indica
una mejora en la actitud hacia las habilidades en
contextos de física. Las interacciones sociales
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también mejoraron, con un incremento de 0.35
puntos, mientras que la enseñanza recibió una
evaluación positiva, con un aumento de 0.73
puntos en la media postest.
Estos resultados respaldan la hipótesis inicial
de que la neurodidáctica puede impactar
positivamente las actitudes y la comprensión de
conceptos complejos. La investigación resalta
la necesidad de considerar las dimensiones
afectivas, cognitivas y conductuales para
promover un aprendizaje más significativo.
La secuencia implementada en la planeación
neurodidáctica creó un entorno propicio para
el aprendizaje, fomentando la interacción y el
compromiso de los estudiantes.
Se recomienda que las prácticas educativas
se beneficien de la integración de datos
neurocientíficos en el diseño curricular y que
futuras investigaciones profundicen en la
neurodidáctica y su aplicación en diversas
disciplinas.
Conflicto de interés
La autora de este artículo declara no tener
ningún tipo de conflicto de intereses que
pudieran comprometer la confiabilidad de esta
publicación.
Responsabilidades éticas
El consentimiento informado fue firmado por
cada participante, para ello, primero, se les
explicó claramente el propósito del estudio,
los procedimientos involucrados, los posibles
riesgos y beneficios, así como su derecho a
retirarse en cualquier momento sin ninguna
consecuencia. Los datos recopilados se utilizaron
exclusivamente para fines de investigación y se
garantizó la confidencialidad de la información
proporcionada por los estudiantes.
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Contribución
Kelly Johana Infante Beltrán: Investigador
principal. Procesamiento estadístico de datos,
escritura de materiales y métodos y obtención
de los resultados. Análisis e interpretación
de resultados, escritura de la introducción,
métodos, discusión y conclusiones.
La autora elaboró el manuscrito, lo leyó y
aprobó.
