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POTENCIANDO EL APRENDIZAJE EN QUÍMICA: UNA
PROPUESTA DE UN MODELO DIDACTICO ENFOCADO EN EL
APRENDIZAJE BASADO EN INVESTIGACIÓN PARA MEJORAR
EL APRENDIZAJE DE LOS ESTUDIANTES DE DÉCIMO Y
ONCEAVO GRADO EN EL MUNICIPIO DE GUAMO
POWERING LEARNING IN CHEMISTRY: A PROPOSAL FOR A
DIDACTIC MODEL FOCUSED ON RESEARCH BASED LEARNING TO
IMPROVE THE LEARNING OF TENTH AND ELEVENTH GRADE
STUDENTS IN THE MUNICIPALITY OF GUAMO
German Leonardo Diaz Linares
Universidad Metropolitana de Educación Ciencia y Tecnología UMECIT, Panamá
pág. 5050
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11704
Potenciando el Aprendizaje en Química: Una Propuesta de un Modelo
Didactico Enfocado en el Aprendizaje Basado en Investigación para
Mejorar el Aprendizaje de los Estudiantes de Décimo y Onceavo Grado en
el Municipio de Guamo
German Leonardo Diaz Linares
1
germandiaz@umecit.edu.pa
https://orcid.org/0000-0003-4233-8686
Universidad Metropolitana de Educación
Ciencia y Tecnología UMECIT
Panamá
RESUMEN
El Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) en la enseñanza de la química surge como un enfoque
pedagógico que permite a los estudiantes participar activamente en proyectos de investigación,
promoviendo la construcción de conocimiento y el desarrollo de habilidades investigativas. Este
método, en contraste con enfoques tradicionales, se fundamenta en premisas como la aplicación del
método científico, la contextualización de los conceptos y la colaboración entre pares. Desde una
perspectiva histórica, se observa una transición hacia modelos educativos centrados en el estudiante y
orientados a la investigación, reflejando una evolución en la comprensión del aprendizaje y la necesidad
de preparar a los estudiantes para los desafíos contemporáneos. Además, el contexto social y cultural
influye en la implementación del ABI, ya que aspectos como la diversidad socioeconómica y cultural,
así como la accesibilidad a la tecnología, deben ser considerados al diseñar programas educativos
efectivos. Comprender este contexto proporciona información valiosa para optimizar la efectividad y
relevancia del ABI en la enseñanza de la química, preparando a los estudiantes para un aprendizaje
significativo y duradero
Palabras clave: aprendizaje basado en indagación (ABI), enseñanza de la química, investigación activa,
método científico
1
Autor principal
Correspondencia: germandiaz@umecit.edu.pa
pág. 5051
Powering Learning in Chemistry: A Proposal for a Didactic Model Focused
on Research Based Learning to Improve the Learning of Tenth and
Eleventh Grade Students in the Municipality of Guamo
ABSTRACT
Inquiry-Based Learning (ABI) in the teaching of chemistry arises as a pedagogical approach that allows
students to actively participate in research projects, promoting the construction of knowledge and the
development of research skills. This method, in contrast to traditional approaches, is based on premises
such as the application of the scientific method, the contextualization of concepts and peer
collaboration. From a historical perspective, there is a transition to student-centered and research-
oriented educational models, reflecting an evolution in the understanding of learning and the need to
prepare students for contemporary challenges. In addition, the social and cultural context influences the
implementation of the ABI, since aspects such as socioeconomic and cultural diversity, as well as
accessibility to technology, must be considered when designing effective educational programs.
Understanding this context provides valuable information to optimize the effectiveness and relevance
of ABI in the teaching of chemistry, preparing students for meaningful and lasting learning.
Keywords: inquiry-based learning (ABI), chemistry teaching, active research, scientific method
Artículo recibido 20 mayo 2024
Aceptado para publicación: 22 junio 2024
pág. 5052
INTRODUCCIÓN
El Guamo, es uno de los 47 municipios del Tolima, este enfrenta desafíos significativos en el ámbito
educativo, como lo demuestran los bajos resultados obtenidos en las pruebas ICFES hasta el año 2023.
Los colegios públicos de este municipio se encuentran en la categoría D, reflejando un rendimiento
académico considerablemente bajo (Gomez, 2016). Esta circunstancia destaca la necesidad imperiosa
de revisar y mejorar las metodologías de enseñanza utilizadas, ya que las estrategias pedagógicas
actuales no están logrando los resultados esperados.
El Aprendizaje Basado en Investigación (ABI) representa un enfoque pedagógico que centra el proceso
de aprendizaje en la realización de investigaciones concretas por parte de los estudiantes (Molina,
2021). En este modelo, los estudiantes desempeñan el papel de investigadores, indagando activamente
sobre cuestiones significativas relacionadas con su campo de estudio. Durante este proceso, participan
en la formulación de hipótesis, el diseño y ejecución de experimentos, la recopilación y análisis de
datos, culminando con la interpretación y presentación de los resultados obtenidos. Este enfoque no
solo profundiza la comprensión de los contenidos académicos, sino que también desarrolla habilidades
esenciales como el pensamiento analítico, la resolución de problemas y la colaboración, preparando a
los estudiantes para futuros retos tanto en el ámbito académico como profesional (Moreno et al, 2024).
Dada la situación educativa desafiante en El Guamo, la implementación del Aprendizaje Basado en
Investigación (ABI) podría ofrecer un enfoque renovador y efectivo para abordar los bajos resultados
en las pruebas estandarizadas y la insatisfacción general con los métodos de enseñanza actuales (Leon
et al., 2014). Esto permite integrar el currículo y abordar problemas locales relevantes, como la calidad
del agua o la agricultura, utilizando conceptos de química. La investigación práctica fomenta una
comprensión profunda y duradera de los conceptos científicos, mientras desarrolla habilidades
esenciales como el análisis crítico y la resolución de problemas.
Para garantizar la efectividad del ABI, es crucial que los docentes reciban formación adecuada en
métodos de investigación, diseño experimental y análisis de datos (Villoria, 2021). Es importante hacer
una propuesta implementar sistema de evaluación que no solo mida el conocimiento adquirido, sino
también el desarrollo de habilidades de investigación y críticas.
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Además, la implicación de la comunidad local en los proyectos de investigación puede aumentar su
relevancia y fomentar un mayor apoyo comunitario para las iniciativas educativas (Jimenez, 2011).
Estos pasos no solo mejorarán los resultados académicos en El Guamo, sino que también transformarán
la forma en que los estudiantes perciben y se involucran con su educación, preparándolos para desafíos
futuros tanto en ámbitos académicos como profesionales.
La aplicación del Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) en el campo de la química es una estrategia
educativa altamente relevante y prometedora. La disciplina de la química ofrece una amplia gama de
temas que pueden ser explorados a través de proyectos de investigación, lo que proporciona a los
estudiantes la oportunidad de no solo aprender conceptos teóricos, sino también de experimentar y
comprender su aplicación en situaciones del mundo real. Al involucrarse en proyectos de investigación,
los estudiantes tienen la oportunidad de aplicar el método científico para formular preguntas, diseñar y
llevar a cabo experimentos, analizar datos y sacar conclusiones basadas en evidencia (Olivieri, 20217).
Este enfoque no solo mejora la comprensión de los principios químicos, sino que también desarrolla
habilidades prácticas y de pensamiento crítico fundamentales para el éxito en el estudio y la práctica de
la química.El uso del método científico en el contexto del Aprendizaje Basado en Indagación es
fundamental (Torres et al., 2020). El método científico es una herramienta esencial para la investigación
en biología y otras ciencias. A través de este método, los estudiantes aprenden a formular preguntas,
plantear hipótesis, diseñar experimentos, recopilar datos, analizar resultados y sacar conclusiones. Al
aplicar el método científico en proyectos de investigación, los alumnos desarrollan habilidades críticas
como el pensamiento analítico, la resolución de problemas y la toma de decisiones informadas.
La aplicación del Aprendizaje Basado en Indagación en química no solo ayuda a los estudiantes a
comprender mejor los conceptos científicos, sino que también los prepara para enfrentar desafíos del
mundo real y les inculca una mentalidad investigativa y de curiosidad que pueden aplicar en su vida
académica y profesional (Giraldo y Molina, 2001). Además, promueve el desarrollo de habilidades
transferibles, como la comunicación efectiva, el trabajo en equipo y la colaboración, que son esenciales
en cualquier campo de estudio y carrera profesional. En resumen, el Aprendizaje Basado en Indagación
en química es una herramienta poderosa para motivar a los estudiantes, fomentar su comprensión de la
ciencia y prepararlos para un futuro exitoso en diversos ámbitos.
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El ABI no se limita a la adquisición de conocimientos teóricos, sino que también desarrolla habilidades
críticas y competencias prácticas que son altamente valoradas en el mundo profesional (Gutierrez,
2012). Al involucrar a los estudiantes en proyectos de investigación donde formulen preguntas, diseñen
experimentos y analicen datos, se fomenta el pensamiento analítico, la resolución de problemas y la
toma de decisiones informadas. Estas habilidades son fundamentales para el éxito en cualquier carrera
científica o técnica, así como para la resolución de problemas complejos en cualquier ámbito laboral.
Además, el ABI promueve una mentalidad investigativa y una curiosidad por el mundo que trasciende
los límites del aula (Gutierrez et al, 2023). Al animar a los estudiantes a explorar y cuestionar
activamente su entorno, se fomenta un aprendizaje más auténtico y duradero. Esta mentalidad
investigativa no solo es valiosa en el ámbito académico, sino que también fomenta el pensamiento
crítico y la innovación en la vida profesional y personal de los estudiantes. En resumen, abordar el tema
del ABI en la enseñanza de la química es crucial para promover una educación más relevante,
significativa y preparatoria para los desafíos del siglo XXI.
El trabajo sobre el Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) en la enseñanza de la química se
fundamenta en una variedad de teorías educativas y marcos teóricos relevantes. Entre estas teorías se
encuentran el constructivismo, el aprendizaje significativo, la teoría socioconstructivista y la teoría del
aprendizaje experiencial. Según el constructivismo, el aprendizaje es un proceso activo de construcción
del conocimiento por parte del estudiante, lo que encuentra resonancia en el ABI al permitir que los
estudiantes construyan su comprensión de los conceptos químicos a través de la investigación y la
exploración activa (Arceo & Rojas, 2010).
Por su parte, la teoría del aprendizaje significativo postula que el aprendizaje es más efectivo cuando
los nuevos conocimientos se relacionan con la estructura cognitiva existente del estudiante, lo que se
refleja en el ABI al permitir que los estudiantes conecten los conceptos químicos con experiencias de
la vida real que les resulten relevantes (Muñoz, 2016). Además, la teoría socioconstructivista, basada
en las ideas de Vygotsky, enfatiza el papel de la interacción social y la colaboración en el aprendizaje.
En el contexto del ABI, los estudiantes trabajan en proyectos de investigación en grupos, lo que les
brinda la oportunidad de colaborar, discutir ideas y construir conocimiento de manera conjunta (Serna,
2013).
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Por último, la teoría del aprendizaje experiencial, presentada por Dewey, enfatiza que el aprendizaje a
través de la reflexión directa. En el ABI, los estudiantes aprenden haciendo al participar en proyectos
de investigación práctica, lo que les permite experimentar conceptos químicos en acción y reflexionar
sobre su aprendizaje (Espinoza, 2023). Estas teorías proporcionan un marco teórico sólido para entender
cómo y por qué el ABI puede ser efectivo para promover el aprendizaje significativo y el desarrollo de
habilidades en los estudiantes de química. Al integrar estos principios teóricos en la práctica educativa,
se puede mejorar la calidad de la enseñanza y potenciar el aprendizaje de los estudiantes en el campo
de la química.
El Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) en la enseñanza de la química se fundamenta en una serie
de premisas fundamentales que orientan su implementación y efectividad. Entre estas premisas se
destacan la activa participación de los estudiantes en proyectos de investigación, donde tienen la
oportunidad de formular preguntas, diseñar experimentos y analizar datos según el método científico.
Esta metodología no solo promueve el desarrollo de habilidades investigativas y de pensamiento crítico,
sino que también contextualiza los conceptos químicos en situaciones del mundo real, lo que aumenta
la relevancia y aplicabilidad del aprendizaje para los estudiantes (Martinez et al, 2024).
Además, el ABI fomenta la colaboración y el trabajo en equipo entre los estudiantes, lo que potencia el
intercambio de conocimientos, la discusión de ideas y la construcción colectiva de entendimiento
(Graciá, 2019). Esta dimensión social del aprendizaje no solo enriquece la experiencia educativa, sino
que también refleja la importancia de las interacciones sociales en la construcción del conocimiento
según las teorías socioconstructivistas. En resumen, el ABI en la enseñanza de la química se sustenta
en la participación activa de los estudiantes, la aplicación del método científico, la contextualización de
los conceptos y la colaboración entre pares, elementos clave que contribuyen a un aprendizaje
significativo y duradero en esta disciplina.
El contexto en el que se desarrolla la investigación sobre el Aprendizaje Basado en Indagación (ABI)
en la enseñanza de la química abarca una serie de dimensiones que contextualizan la relevancia y la
aplicación práctica de este enfoque pedagógico. Desde una perspectiva histórica, se observa una
evolución en los métodos de enseñanza de la química, pasando de enfoques más tradicionales centrados
en la transmisión de conocimientos a modelos más orientados al estudiante que promueven la
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investigación activa y el descubrimiento del conocimiento. Este cambio ha sido impulsado por avances
en la comprensión del aprendizaje y por la necesidad de preparar a los estudiantes para enfrentar los
desafíos del siglo XXI (Garcia, 2002).
Además de los aspectos históricos, el contexto social y cultural también influye en la implementación
del ABI en la enseñanza de la química. En un mundo cada vez más conectado y diverso, es crucial
adaptar las prácticas educativas para satisfacer las necesidades y contextos únicos de los estudiantes.
Factores como la accesibilidad a la tecnología, las diferencias socioeconómicas y culturales, y las
demandas cambiantes del mercado laboral son consideraciones importantes al diseñar e implementar
programas educativos basados en el ABI (Ormeño, 2017).
Los propositos de esta investigacion se enmarcan basicamente en identificar los conocimientos que se
tienen en contegnidos y competencias en quimica, evaluar cuales sonn los conocimientos que tienen los
estudiantes en quimca, estalbecer que no entienden los estudiantes y que como se puede mejorar.
METODOLOGÍA
El paradigma interpretativo ofrece un enfoque valioso para el diseño del modelo didáctico en el contexto
del Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) en la enseñanza de la química. Al adoptar este paradigma,
se privilegia la comprensión profunda de las experiencias, perspectivas y significados que los
estudiantes atribuyen al proceso de aprendizaje. Esto implica que el diseño del modelo didáctico se
enfocará en capturar la riqueza de estas interpretaciones individuales y colectivas, reconociendo la
diversidad de contextos sociales, culturales y personales de los estudiantes (Saldibar, 2017).
El enfoque interpretativo en el diseño del modelo didáctico también implica una atención especial a la
interacción entre los estudiantes y el entorno educativo, así como a la influencia mutua entre los
diferentes elementos del proceso de enseñanza y aprendizaje. Se busca crear un entorno didáctico que
permita la expresión y exploración de las interpretaciones individuales, fomentando la reflexión, el
diálogo y la construcción colectiva del conocimiento. Además, este enfoque puede integrar métodos
cualitativos de investigación, como la observación participante y las entrevistas, para recopilar datos
sobre las experiencias y percepciones de los estudiantes, lo que enriquece el diseño del modelo didáctico
al considerar una variedad de perspectivas (Zuñiga et al, 2023)
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En el contexto de esta investigación educativa, la metodología más adecuada es la proyectiva, la cual
puede emplearse para comprender las percepciones, expectativas y motivaciones de los estudiantes en
relación con determinados aspectos del proceso de enseñanza y aprendizaje. Por ejemplo, se podrían
utilizar técnicas proyectivas como el dibujo de figuras, la asociación de palabras o la narración de
historias para explorar los pensamientos y sentimientos de los estudiantes hacia la química como
materia escolar, sus experiencias previas en el aula o sus expectativas sobre diferentes enfoques
pedagógicos, como el Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) (Ravela, & Loureiro, 2020).
Siendo así que el método utilizado facilita la creación de un sistema de categorías que derivan de los
objetivos del estudio y que sirven para abordarlos mediante los instrumentos de investigación (Galeano,
2018). Estas categorías funcionan como herramientas conceptuales que contribuyen a la organización
y clasificación de los datos recolectados durante el proceso investigativo.
Además, estas categorías pueden ser flexibles y ajustarse a medida que progresa la investigación, lo que
posibilita una adaptación continua conforme se identifican nuevas perspectivas o se obtienen nuevos
conocimientos a partir de los datos (Durall et al, 2012). El desarrollo de un sistema de categorías en el
marco del método de investigación proporciona un marco organizativo y analítico que facilita la
exploración y comprensión de los fenómenos estudiados, permitiendo así abordar de manera efectiva
los objetivos de la investigación.
La población objetivo de este estudio se deriva lógicamente de la población problema, comprendiendo
seis instituciones de educación media académica o técnica, tanto rurales como urbanas, públicas,
ubicadas en el Guamo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El enfoque de evaluación enmarcado dentro de las políticas educativas nacionales, como Resolución
03353 del Ministerio de Educación Nacional de 1993 y la Ley General de Educación (Ley 115, 1994),
enfatiza la importancia de desarrollar programas que mejoren la calidad de la educación. Estas políticas
subrayan la necesidad de incorporar la educación sexual como parte integral de los Proyectos
Educativos Institucionales (PEI), destacando su papel en el desarrollo integral de los estudiantes.
Además, los Lineamientos Curriculares y los estándares de competencias proporcionan un marco para
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diseñar, desarrollar y evaluar currículos escolares, con el objetivo de garantizar una educación de
calidad y el desarrollo integral de los estudiantes.
Los resultados de la evaluación de competencias en Química en las instituciones educativas del Guamo
Tolima revelan deficiencias significativas en la comprensión de conceptos científicos fundamentales y
la capacidad para explicar fenómenos químicos. Casi la mitad de los estudiantes se encuentra en un
nivel bajo de comprensión científica, y la gran mayoría tiene dificultades para aplicar los conceptos
aprendidos. Esta situación resalta la necesidad urgente de mejorar las estrategias de enseñanza y
fortalecer la formación docente para asegurar un entendimiento y aplicación efectiva de los principios
científicos entre los estudiantes.
Para diseñar un modelo didáctico efectivo en Química, es esencial partir de los resultados de los
cuestionarios de evaluación que identifican las competencias y contenidos a desarrollar. La competencia
científica se conceptualiza como una habilidad fundamental que permite a los individuos entender y
aplicar principios científicos en diversas áreas. Sin embargo, hay una discrepancia entre el
reconocimiento de su importancia por parte de los docentes y su implementación efectiva en el aula. Es
crucial que los docentes revisen y adapten sus enfoques de enseñanza para integrar más efectivamente
la competencia científica, utilizando estrategias prácticas y recursos tecnológicos para mejorar el
aprendizaje.
La metodología de enseñanza de la Química debe evolucionar hacia enfoques más interactivos y
participativos. La enseñanza tradicional, caracterizada por la transmisión pasiva de información, no es
suficiente para fomentar una comprensión profunda y un aprendizaje significativo. Es fundamental que
los docentes adopten prácticas pedagógicas más inclusivas y dinámicas, diversificando las estrategias
de enseñanza para adaptarse a las diversas necesidades y estilos de aprendizaje de los estudiantes. La
contextualización de los contenidos y una evaluación que priorice la comprensión y aplicación de
conceptos sobre la memorización también son cruciales para mejorar el proceso de enseñanza-
aprendizaje.
El Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) se presenta como una estrategia pedagógica efectiva para
la enseñanza de la Química. Este enfoque promueve la participación de los estudiantes en la exploración
de conceptos, fomentando la autonomía y conectando la materia con situaciones del mundo real. El
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ABI requiere una planificación cuidadosa y la formulación de preguntas desafiantes por parte del
docente, lo que facilita el desarrollo de habilidades de pensamiento crítico y creativo. Al integrar el ABI
en la práctica docente, se pueden abordar las discrepancias identificadas en la enseñanza de la Química,
promoviendo una comprensión más profunda y un aprendizaje significativo entre los estudiantes
CONCLUSIONES
Las políticas educativas nacionales en Colombia, como la Resolución 03353 del Ministerio de
Educación Nacional de 1993 y la Ley General de Educación (Ley 115, 1994), establecen un marco
sólido para mejorar la calidad educativa, subrayando la importancia de la gestión de proyectos y la
investigación en los Proyectos Educativos Institucionales (PEI). Estos lineamientos, junto con los
estándares de competencias y los Derechos Básicos de Aprendizaje (DBA), buscan garantizar una
educación integral y de calidad para todos los estudiantes.
La evaluación de competencias en Química en las instituciones educativas del Guamo Tolima revela
preocupantes deficiencias en la comprensión y aplicación de conceptos científicos. La mayoría de los
estudiantes muestra una comprensión limitada y dificultades significativas para explicar fenómenos
químicos y realizar indagaciones científicas básicas. Estos resultados destacan la necesidad urgente de
mejorar las estrategias de enseñanza de la Química y fortalecer la formación docente para promover un
entendimiento más profundo y una aplicación más efectiva de los principios científicos.
Para diseñar un modelo didáctico efectivo en el aprendizaje de la Química, es crucial partir de los
resultados de las evaluaciones que identifican las competencias y contenidos a desarrollar. La
discrepancia entre el conocimiento teórico de la competencia científica por parte de los docentes y su
aplicación efectiva en el aula sugiere que es necesario revisar y adaptar los enfoques de enseñanza.
Integrar estrategias prácticas, recursos tecnológicos y metodologías centradas en el estudiante puede
ayudar a mejorar el aprendizaje y la motivación de los estudiantes.
La enseñanza de la Química debe evolucionar hacia enfoques más interactivos y participativos,
alejándose de la transmisión pasiva de información. Es esencial adoptar prácticas pedagógicas
inclusivas y dinámicas, diversificando las estrategias de enseñanza y contextualizando los contenidos
para que sean relevantes y aplicables a la vida cotidiana de los estudiantes. Asimismo, la evaluación
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debe priorizar la comprensión y aplicación de conceptos sobre la mera memorización, fomentando un
aprendizaje significativo y el desarrollo de habilidades prácticas.
El Aprendizaje Basado en Indagación (ABI) emerge como una estrategia pedagógica efectiva para
abordar los desafíos en la enseñanza de la Química. Este enfoque promueve la participación activa de
los estudiantes en la exploración y aplicación de conceptos, desarrollando habilidades de pensamiento
crítico y autonomía. Implementar el ABI en la práctica docente puede cerrar la brecha entre el
conocimiento teórico y la aplicación práctica de la competencia científica, mejorando la calidad del
aprendizaje y fomentando un mayor compromiso y comprensión entre los estudiantes
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