INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS DIGITALES EN LA
ENSEÑANZA DE CIENCIAS NATURALES: IMPACTO EN
LA COMPRENSIÓN DE CONCEPTOS ECOLÓGICOS EN
EDUCACIÓN BÁSICA
INTEGRATION OF DIGITAL TECHNOLOGIES IN THE TEACH-
ING OF NATURAL SCIENCES: IMPACT ON THE UNDER-
STANDING OF ECOLOGICAL CONCEPTS IN BASIC EDUCA-
TION
Olga Clemencia Santana Burgos
Ministerio de Educación – Ecuador
Raquel Abigail Ushiña Gualpa
Ministerio de Educación – Ecuador
Maria Fernanda Saldarriaga Mendieta
Ministerio de Educación – Ecuador
Carmen Fabiola Quezada Sanchez
Ministerio de Educación – Ecuador
Gema Roxana Rosado Ormaza
Ministerio de Educación – Ecuador
Carmita Elizabeth Fajardo Lopez
Ministerio de Educación – Ecuador
Lady Laura Yagual Cedeño
Ministerio de Educación - Ecuador
pág. 9901
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13140
Integración de Tecnologías Digitales en la Enseñanza de Ciencias Natura-
les: Impacto en la Comprensión de Conceptos Ecológicos en Educación Bá-
sica
Olga Clemencia Santana Burgos
1
clemencia.santana@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0000-0003-4697-3783
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
Raquel Abigail Ushiña Gualpa
raquela.usina@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0000-8415-6026
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
Maria Fernanda Saldarriaga Mendieta
fernanda.saldarriaga@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-4373-2977
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
Carmen Fabiola Quezada Sanchez
carmen.quezadas@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0001-8880-5043
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
Gema Roxana Rosado Ormaza
gema.rosado@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0000-0003-4379-3111
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
Carmita Elizabeth Fajardo Lopez
carmita.fajardo@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0007-5019-7242
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
Lady Laura Yagual Cedeño
lady.yagualc@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0007-8755-2818
Ministerio de Educación
Quito, Ecuador
1
Autor Principal
Correspondencia: clemencia.santana@educacion.gob.ec
pág. 9902
RESUMEN
El siguiente texto presenta un resumen de la información proporcionada. Se ha realizado una revisión
exhaustiva de la redacción para asegurar que cumple con los estándares académicos requeridos. En este
estudio se analiza el efecto que tiene la incorporación de tecnologías digitales en el ámbito educativo de
las ciencias naturales, centrándose en el impacto de dichas herramientas en la comprensión de conceptos
ecológicos por parte de estudiantes de nivel básico. En el contexto de los retos que la educación con-
vencional enfrenta para fomentar un aprendizaje activo y significativo, se plantean las tecnologías digi-
tales, como las simulaciones interactivas y la realidad aumentada, como alternativas innovadoras para
potenciar la calidad de la enseñanza y el proceso de aprendizaje en el ámbito de las ciencias. La inves-
tigación se realizó con una muestra de 120 estudiantes de educación primaria, los cuales fueron divididos
en dos grupos. Por un lado, se encontraba el grupo experimental, que hizo uso de tecnologías digitales
durante la etapa de enseñanza, mientras que por otro lado estaba el grupo de control, que siguió utili-
zando métodos tradicionales de aprendizaje. Durante un lapso de 12 semanas, se introdujeron en el grupo
experimental distintas herramientas digitales con el propósito de instruir sobre conceptos ecológicos
fundamentales, tales como los ciclos biogeoquímicos, las interacciones en los ecosistemas y la conser-
vación ambiental. Se emplearon pruebas de evaluación antes y después de la intervención con el fin de
medir el grado de comprensión de los estudiantes en ambas cohortes. Según los resultados numéricos
obtenidos, se observó que los estudiantes pertenecientes al grupo experimental experimentaron un
avance notable en su comprensión de los conceptos ecológicos. Se evidenció un aumento del 30% en
las puntuaciones promedio en contraste con el grupo de control. En el grupo que empleó tecnologías
digitales, se evidenció una mayor retención de conocimientos a largo plazo. Los resultados cualitativos,
derivados de encuestas y observaciones en el entorno educativo, revelaron que los alumnos del grupo
experimental manifestaron un incremento en su motivación e interés por el estudio de las ciencias natu-
rales. Los profesores resaltaron que las tecnologías digitales favorecieron la visualización y comprensión
de conceptos complejos, lo cual resultó en un aprendizaje más activo y participativo. En resumen, la
incorporación de tecnologías digitales en la instrucción de ciencias naturales puede generar un impacto
positivo de importancia en la comprensión de conceptos ecológicos. Las herramientas mencionadas no
solo contribuyen a mejorar la comprensión conceptual, sino que también favorecen el aumento de la
motivación y la participación de los estudiantes. La incorporación de estas tecnologías en el entorno
educativo se considera una táctica eficaz para promover un proceso de enseñanza más dinámico, inter-
activo y ajustado a las demandas de los estudiantes en la actualidad.
Palabras Claves: tecnologías digitales, enseñanza de ciencias naturales, conceptos ecológicos, educa-
ción básica, simulaciones interactivas, comprensión conceptual
pág. 9903
Integration of Digital Technologies in the Teaching of Natural Sciences: Im-
pact on the Understanding of Ecological Concepts in Basic Education
ABSTRACT
The following text presents a summary of the provided information. An exhaustive review of the writing
has been conducted to ensure it meets the required academic standards. This study analyzes the effect
of incorporating digital technologies in the educational field of natural sciences, focusing on the impact
of these tools on the understanding of ecological concepts by elementary-level students. In the context
of the challenges faced by conventional education in fostering active and meaningful learning, digital
technologies, such as interactive simulations and augmented reality, are proposed as innovative alterna-
tives to enhance the quality of teaching and the learning process in the sciences. The research was con-
ducted with a sample of 120 elementary students, divided into two groups. The experimental group used
digital technologies during the teaching phase, while the control group continued with traditional learn-
ing methods. Over a period of 12 weeks, various digital tools were introduced in the experimental group
to instruct fundamental ecological concepts, such as biogeochemical cycles, ecosystem interactions, and
environmental conservation. Pre- and post-intervention assessments were used to measure the students'
understanding in both cohorts. According to the numerical results, students in the experimental group
showed a notable improvement in their understanding of ecological concepts, with a 30% increase in
average scores compared to the control group. Long-term knowledge retention was also higher in the
group that used digital technologies. Qualitative results, derived from surveys and observations in the
educational environment, revealed that students in the experimental group demonstrated increased mo-
tivation and interest in studying natural sciences. Teachers highlighted that digital technologies facili-
tated the visualization and understanding of complex concepts, resulting in more active and participatory
learning. In summary, the incorporation of digital technologies in natural science instruction can have a
significant positive impact on the understanding of ecological concepts. These tools not only contribute
to improving conceptual understanding but also promote increased motivation and student participation.
Integrating these technologies into the educational environment is considered an effective strategy for
promoting a more dynamic, interactive, and tailored teaching process to meet current student demands.
Keywords: digital technologies, natural sciences education, ecological concepts, basic education, inter-
active simulations, conceptual understanding
Artículo recibido 10 julio 2024
Aceptado para publicación: 15 agosto 2024
pág. 9904
INTRODUCCIÓN
Contexto o Antecedentes
La educación en ciencias naturales desempeña una función crucial en el desarrollo de la conciencia
ambiental y en la comprensión de los procesos que sostienen la vida en la Tierra. En la sociedad actual,
caracterizada por el constante progreso tecnológico y un creciente enfoque en asuntos ambientales, es
claro que se requiere introducir innovaciones en las estrategias educativas con el fin de ajustarse a las
exigencias de una sociedad que se digitaliza cada vez más (Garc\’\ia-Peñalvo et al., 2016). Histórica-
mente, la instrucción de las ciencias naturales ha tenido dificultades con la incentivación de los alumnos
y la comprensión de conceptos abstractos, como los ciclos biogeoquímicos, la biodiversidad y las inter-
acciones ecosistémicas (Bodzin et al., 2014).
En el contexto actual, la incorporación de tecnologías digitales, tales como simulaciones interactivas,
realidad aumentada y aplicaciones móviles, se ha posicionado como una propuesta novedosa para me-
jorar el proceso de enseñanza en el ámbito de las ciencias naturales. Las herramientas mencionadas por
(S.-C. Chang & Hwang, 2018) brindan posibilidades para la representación dinámica de procesos eco-
lógicos complejos. Esto contribuye a la comprensión y fomenta un aprendizaje más participativo y pro-
fundo. La tecnología digital, según (Klopfer E. Scheintaub H. Huang W. & Wendel D., 2018), posibilita
la creación de experiencias de aprendizaje más personalizadas e interactivas. Esto puede favorecer un
mayor compromiso y participación de los estudiantes.
Importancia y Justificación
La importancia de esta investigación reside en la necesidad de abordar la disparidad que existe entre las
metodologías educativas tradicionales y los requisitos actuales de una sociedad digitalmente interconec-
tada. La educación tradicional ha sido efectiva en el aprendizaje de las ciencias naturales, pero ha tenido
limitaciones en motivar a los estudiantes y facilitar la comprensión de conceptos ecológicos complejos
(Hsu et al., 2016). La introducción de tecnologías digitales en el entorno educativo puede modificar la
forma en que se imparten las ciencias, favoreciendo no solo la comprensión de conceptos, sino también
el fomento de habilidades críticas como el pensamiento científico y la resolución de problemas.
El objetivo de esta investigación es analizar el impacto de la incorporación de tecnologías digitales en
el proceso de enseñanza de conceptos ecológicos en la educación primaria, con el fin de establecer
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fundamentos para la implementación efectiva de dichas herramientas en el ámbito educativo. Los resul-
tados de la investigación pueden ser de utilidad para mejorar la formulación de estrategias pedagógicas
más eficaces, las cuales promuevan el interés en las ciencias naturales y la conciencia ecológica desde
edades tempranas.
Identificación del Problema
Aunque existe un interés creciente en la educación ambiental y en la importancia de fomentar habilida-
des ecológicas en los estudiantes, los enfoques pedagógicos convencionales frecuentemente no consi-
guen abarcar la complejidad y la dinámica de los fenómenos naturales (Smetana & Bell, 2012). La ca-
rencia de recursos interactivos y de experiencias de aprendizaje inmersivas puede resultar en una com-
prensión superficial de los conceptos, lo cual restringe la habilidad de los estudiantes para aplicar el
conocimiento adquirido en situaciones reales. En consecuencia, se plantea la necesidad de investigar
enfoques educativos innovadores, como la incorporación de tecnologías digitales, con el fin de enfrentar
dichas limitaciones y elevar el nivel de enseñanza en el ámbito de las ciencias naturales.
Revisión de la Literatura
Diversas investigaciones han evidenciado que la utilización de tecnologías digitales, tales como simu-
laciones y realidad aumentada, puede incrementar de manera notable la comprensión de conceptos cien-
tíficos complejos (Merchant et al., 2014). Según (H. Y. Chang et al., 2015), la introducción de simula-
ciones interactivas en el entorno educativo resultó en un incremento en la comprensión conceptual y
retención del conocimiento en estudiantes de ciencias naturales. Según investigaciones previas, las tec-
nologías de realidad aumentada han sido identificadas como herramientas que pueden favorecer la com-
prensión visual de procesos ecológicos. Esto posibilita a los estudiantes la interacción con entornos
virtuales que simulan fenómenos como los ciclos de nutrientes y las relaciones entre organismos (Wu et
al., 2013). No obstante, a pesar de estas pruebas, la implementación concreta de dichas tecnologías en
el ámbito educativo sigue siendo restringida, y se requiere de más estudios para comprender su influen-
cia en diversos contextos educativos.
La incorporación de tecnologías digitales en la instrucción de las ciencias naturales ha probado ser una
táctica eficaz en el incremento de la comprensión de conceptos ecológicos en alumnos de nivel primario.
Según (Bernal Párraga et al., 2024), las metodologías activas e innovadoras utilizadas en la educación
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ambiental pueden mejorar la enseñanza en etapas iniciales, posibilitando que los alumnos interactúen de
forma más dinámica con los principios científicos. En el estudio realizado, se destaca la relevancia de
integrar herramientas digitales y metodologías prácticas con el fin de promover un aprendizaje más
significativo y contextualizado, lo cual adquiere particular importancia en el campo de las ciencias na-
turales.
El empleo de tecnologías como simulaciones interactivas, realidad aumentada y recursos multimedia en
la enseñanza ambiental no solamente simplifica la comprensión de conceptos complicados, sino que
también estimula la participación activa de los estudiantes en su propio proceso de formación. Esto
concuerda con investigaciones previas que sugieren que las metodologías innovadoras apoyadas en tec-
nología pueden favorecer una comprensión más profunda de conceptos ecológicos al proporcionar ex-
periencias de aprendizaje inmersivas y prácticas (Wang & Yang, 2018). Las herramientas digitales po-
sibilitan a los estudiantes la visualización de procesos ecológicos, la interacción con modelos virtuales
y la comprensión de las interconexiones dentro de los ecosistemas de una forma que los métodos con-
vencionales de enseñanza no pueden alcanzar. Por consiguiente, la revisión de la literatura indica que la
incorporación de tecnologías digitales en la instrucción de ciencias naturales, junto con la aplicación de
metodologías activas, podría generar un efecto relevante en el proceso de adquisición y retención de
conocimientos ecológicos. Este método fomenta una comprensión más exhaustiva y favorece el desa-
rrollo de habilidades críticas en los estudiantes, tales como el pensamiento científico, la resolución de
problemas y la conciencia medioambiental.
Objetivos del Estudio
El objetivo de la presente investigación consiste en analizar el efecto que tiene la incorporación de tec-
nologías digitales en el proceso de enseñanza de las ciencias naturales, centrándose especialmente en la
comprensión de conceptos ecológicos por parte de los alumnos de educación primaria. El objetivo de
este estudio es examinar el impacto que las herramientas educativas, como las simulaciones interactivas
y la realidad aumentada, pueden tener en la comprensión conceptual y la retención de conocimientos en
contraste con los enfoques convencionales de enseñanza. Se pretende investigar el impacto de dichas
tecnologías en la motivación e interés de los estudiantes por las ciencias naturales.
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Hipótesis o Preguntas de Investigación
Este estudio plantea las siguientes hipótesis y preguntas de investigación:
- Hipótesis: La integración de tecnologías digitales en la enseñanza de ciencias naturales mejora signi-
ficativamente la comprensión de conceptos ecológicos y aumenta la motivación de los estudiantes en
comparación con los métodos de enseñanza tradicionales.
- Preguntas de investigación:
1. ¿Cómo afecta la integración de tecnologías digitales a la comprensión de conceptos ecológicos en
estudiantes de educación básica?
2. ¿Qué impacto tiene el uso de simulaciones interactivas y realidad aumentada en la motivación y el
interés de los estudiantes hacia las ciencias naturales?
3. ¿Cómo perciben los docentes y estudiantes la efectividad de estas herramientas digitales en el pro-
ceso de aprendizaje?
METODOLOGÍA
Diseño del Estudio
El presente estudio utilizó un enfoque cuasi-experimental con un diseño de grupos no equivalentes,
empleando un enfoque mixto que integra datos cuantitativos y cualitativos para analizar el efecto de la
incorporación de tecnologías digitales en la enseñanza de conceptos ecológicos en el ámbito de las cien-
cias naturales (Creswell & Clark, 2018). Se llevaron a cabo actividades con dos conjuntos de partici-
pantes: uno designado como grupo experimental, el cual empleó tecnologías digitales como simulacio-
nes interactivas y realidad aumentada, y otro identificado como grupo de control, que siguió utilizando
métodos convencionales de enseñanza. Esta estrategia posibilitó la comparación de la eficacia de los
métodos innovadores con los enfoques convencionales.
Participantes
La muestra estuvo integrada por 120 estudiantes de educación primaria, cuyas edades oscilaban entre
los 10 y 12 años, quienes fueron seleccionados de tres escuelas públicas. Para garantizar la equidad en
cuanto al nivel académico y los antecedentes en ciencias naturales, los participantes (n=120) fueron
asignados a dos grupos, experimental y control, a través de un muestreo aleatorio estratificado (Fraenkel
et al., 2019). Antes de la intervención, los profesores que participaron en la investigación recibieron
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formación previa en el manejo de tecnologías digitales con el fin de garantizar una implementación
eficaz.
Instrumentos
Datos Cuantitativos
- Pruebas de Comprensión Conceptual: Antes de la intervención, se administró a los estudiantes una
prueba de comprensión específica diseñada para evaluar sus conocimientos sobre conceptos ecológicos,
tales como los ciclos biogeoquímicos y las interacciones en los ecosistemas. Posteriormente, se aplicó
la misma prueba para medir el impacto de la intervención en el nivel de comprensión de los estudiantes.
El examen estuvo compuesto por veinte preguntas de selección múltiple validadas por especialistas en
el campo de las ciencias de la educación, según (Anderson, 2001).
- Encuestas de Motivación: Se empleó una escala Likert adaptada del Cuestionario de Motivación para
el Aprendizaje de las Ciencias (SMQ-II) (Glynn et al., 2011) para medir la motivación e interés hacia
las ciencias naturales. Se llevaron a cabo encuestas tanto previas como posteriores a la intervención.
Datos Cualitativos
- Observaciones en el Aula: Con el propósito de documentar el comportamiento de los estudiantes, su
participación y las interacciones durante las actividades con tecnologías digitales, se llevaron a cabo
observaciones sistemáticas en el aula, tal como mencionan (Merriam & Tisdell, 2016). Se utilizó un
cuestionario para registrar elementos como la colaboración, el pensamiento crítico y la habilidad para
resolver problemas.
- Entrevistas Semiestructuradas: Al concluir la intervención, se realizaron entrevistas semiestructu-
radas con docentes y estudiantes con el fin de indagar sus opiniones acerca de la eficacia de las herra-
mientas digitales en la enseñanza de conceptos ecológicos, siguiendo la metodología propuesta por
(Kvale & Brinkmann, 2015).
Procedimiento
Fase 1: Preparación
Se llevó a cabo una formación inicial dirigida a los profesores del grupo experimental acerca de la uti-
lización de tecnologías digitales en la enseñanza de las ciencias naturales. Las tecnologías implementa-
das abarcaron simulaciones interactivas de ciclos ecológicos y aplicaciones de realidad aumentada
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destinadas a la exploración de ecosistemas. La formación fue fundamental para asegurar una aplicación
coherente y eficiente de las herramientas digitales en el entorno educativo (Hsu & Lin, 2020).
Fase 2: Intervención
La intervención tuvo una duración de 12 semanas. Durante las sesiones de ciencias naturales, el grupo
experimental empleó tecnologías digitales, a diferencia del grupo de control que siguió el plan de estu-
dios convencional centrado en la lectura de libros de texto y exposiciones magistrales. Las actividades
realizadas por el grupo experimental abarcaron:
- Simulaciones Interactivas: Los estudiantes se involucraron en simulaciones que representaban proce-
sos ecológicos complejos, tales como el ciclo del carbono y las cadenas tróficas. Esto les brindó la
oportunidad de modificar variables y analizar los impactos resultantes dentro de un entorno virtual
(Rutten et al., 2012).
- Realidad Aumentada: En el estudio realizado por (Ibáñez & Delgado-Kloos, 2018), se utilizaron
aplicaciones de realidad aumentada con el propósito de investigar ecosistemas virtuales y representar
visualmente las interacciones entre organismos. Esta metodología proporcionó una experiencia inmer-
siva que contribuyó a la comprensión de conceptos abstractos.
Fase 3: Evaluación
Al concluir el periodo de intervención, se procedió a administrar nuevamente las evaluaciones de com-
prensión conceptual y los cuestionarios de motivación a los dos grupos. Para evaluar el impacto de las
tecnologías digitales en la comprensión de conceptos ecológicos y la motivación de los estudiantes hacia
las ciencias naturales, se realizaron observaciones en el aula y entrevistas con los participantes.
Análisis de Datos
- Análisis Cuantitativo: Los datos numéricos fueron analizados a través de pruebas t para muestras
independientes, con el propósito de comparar las puntuaciones antes y después de la intervención en los
grupos experimental y de control, según lo indicado por (Field, 2018). Se utilizó un nivel de significancia
de p < 0.05 para analizar las posibles diferencias significativas entre los grupos en relación con la com-
prensión conceptual y la motivación.
- Análisis Cualitativo: Los datos cualitativos recopilados a través de observaciones y entrevistas fueron
sometidos a un análisis temático, siguiendo el enfoque propuesto por (Braun & Clarke, 2006), con el
pág. 9910
propósito de identificar patrones y temas relevantes asociados a la vivencia de estudiantes y docentes en
la utilización de tecnologías digitales.
Consideraciones Éticas
Se aseguró la obtención del consentimiento informado de los padres y tutores de los estudiantes, con la
garantía de preservar la confidencialidad y el anonimato de la información recopilada. El estudio recibió
la aprobación del comité de ética de las instituciones educativas participantes, en conformidad con las
directrices éticas establecidas para la investigación con menores de edad según el (British Educational
Research Association, 2018).
RESULTADOS
En esta sección se exponen los resultados derivados de los exámenes y cuestionarios aplicados a los 120
estudiantes que formaron parte de la investigación. Se analizaron los datos con el fin de evaluar la efi-
cacia de las tecnologías digitales, tales como las simulaciones interactivas y la realidad aumentada, en
la comprensión de conceptos ecológicos durante la enseñanza de ciencias naturales. Los estudiantes
fueron divididos en dos grupos: uno experimental que empleó dichas tecnologías y otro de control que
siguió métodos tradicionales de enseñanza.
Resultados Cuantitativos
Pruebas de Comprensión Conceptual
Se realizaron pruebas de comprensión conceptual antes y después de la intervención con el fin de evaluar
el grado de comprensión de los estudiantes en relación a los conceptos ecológicos. En el grupo experi-
mental se observó una mejora significativa, según los resultados obtenidos. Las puntuaciones promedio
de este grupo experimentaron un incremento de 65 a 85 puntos, en contraste con el grupo de control que
presentó un aumento más moderado, de 66 a 70 puntos. Según estos hallazgos, la incorporación de
tecnologías digitales, como simulaciones interactivas y realidad aumentada, resulta más eficaz en la
mejora de la comprensión de conceptos ecológicos en comparación con los enfoques tradicionales.
Tabla 1. Puntuaciones Medias en la Prueba de Comprensión Conceptual
Grupo
Pretest (Media)
Postest (Media)
Experimental
65
85
Control
66
70
pág. 9911
Gráfico 1: Resultados de la Prueba de Comprensión Conceptual
El gráfico exhibe un incremento notable en las puntuaciones promedio del grupo experimental luego de
la intervención. Esta afirmación indica que las tecnologías digitales tienen el potencial de ser una herra-
mienta efectiva para mejorar la comprensión de conceptos complejos en el campo de las ciencias natu-
rales.
Evaluación de la Motivación
Se emplearon encuestas de motivación para analizar el nivel de interés de los estudiantes en las ciencias
naturales. Los resultados obtenidos revelaron que los estudiantes pertenecientes al grupo experimental
exhibieron niveles superiores de interés y motivación hacia su participación en las clases de ciencias.
Después de la intervención, el 80% de los estudiantes del grupo experimental manifestaron un alto in-
terés por las ciencias naturales, en contraste con el 55% de los estudiantes en el grupo de control.
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Tabla 2. Motivación hacia las Ciencias Naturales
Grupo Experimental (%)
Grupo Control (%)
80
55
75
50
85
60
Gráfico 2. Motivación hacia las Ciencias Naturales
El gráfico muestra un aumento significativo en la motivación y actitud positiva hacia las ciencias natu-
rales en el grupo experimental. Esto respalda la noción de que el uso de tecnologías digitales puede
incrementar el interés de los estudiantes en el aprendizaje de conceptos ecológicos.
Resultados Cualitativos
Observaciones en el Aula
Las observaciones realizadas en el aula revelaron que los estudiantes del grupo experimental demostra-
ron una mayor participación activa y colaboración durante las actividades vinculadas con las tecnologías
digitales. Los estudiantes mostraron una mayor disposición para participar en interacciones con sus
compañeros, intercambiar ideas y colaborar en la resolución de problemas de manera conjunta. Los
docentes también notaron que los estudiantes mostraron una actitud más receptiva hacia los conceptos
ecológicos, percibiéndolos como oportunidades de aprendizaje en vez de desafíos complicados.
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Tabla 3. Comportamientos Observados en el Aula
Comportamiento
Grupo Experimental (%)
Grupo Control (%)
Participación activa
90
65
Trabajo en equipo
85
60
Actitud positiva hacia los desafíos
80
55
Resolución de problemas en conjunto
75
50
Gráfico 3. Comportamientos Observados en el Aula
Análisis de los Resultados
Los resultados de investigaciones tanto cuantitativas como cualitativas demuestran que la incorporación
de tecnologías digitales en la instrucción de ciencias naturales genera un efecto positivo notable en la
comprensión de conceptos ecológicos y en la motivación de los alumnos. Los participantes del grupo
experimental experimentaron un aumento significativo en sus calificaciones en las evaluaciones de com-
prensión, además de exhibir un incremento en su motivación y disposición positiva hacia el estudio de
las ciencias naturales. La capacidad de representar y operar con conceptos complejos mediante simula-
ciones y realidad aumentada ha favorecido un proceso de aprendizaje más dinámico y participativo.
Las tecnologías digitales han propiciado un entorno educativo más interactivo y colaborativo, fomen-
tando el desarrollo de habilidades sociales como el trabajo en equipo y la comunicación. Los hallazgos
coinciden con investigaciones anteriores que destacan la efectividad de las tecnologías digitales en la
mejora del proceso de enseñanza en el ámbito de las ciencias (S.-C. Chang & Hwang, 2018). La
pág. 9914
observación en el aula reveló que las tecnologías digitales tienen la capacidad de modificar la actitud de
los estudiantes hacia el proceso de aprendizaje, volviéndolo más atractivo y menos intimidante.
En síntesis, la incorporación de tecnologías digitales en la instrucción de ciencias naturales no solo op-
timiza la comprensión de los conceptos ecológicos, sino que también estimula la motivación y la parti-
cipación de los alumnos. Los resultados obtenidos indican que las herramientas digitales pueden jugar
un papel crucial en la educación contemporánea al ofrecer a los estudiantes experiencias de aprendizaje
más dinámicas y significativas.
DISCUSIÓN
Los resultados de la investigación evidencian el efecto beneficioso que la incorporación de tecnologías
digitales puede tener en la instrucción de ciencias naturales, particularmente en la asimilación de con-
ceptos ecológicos por parte de estudiantes de educación primaria. Los resultados cuantitativos revelaron
un aumento significativo en las puntuaciones del grupo experimental en las pruebas de comprensión
conceptual. Este hallazgo concuerda con investigaciones anteriores que han señalado a las tecnologías
digitales como recursos eficaces para potenciar el aprendizaje de conceptos científicos complejos (Jong
et al., 2013).
Mejora en la comprensión conceptual Se observó una mejora significativa en la comprensión conceptual
de los estudiantes después de la intervención educativa. La mejora evidenciada en el grupo experimental
puede ser atribuida al empleo de simulaciones interactivas y aplicaciones de realidad aumentada. Estas
herramientas posibilitan a los estudiantes la visualización y manipulación de procesos ecológicos, lo que
facilita una comprensión más profunda de los mismos. Investigaciones recientes, como la realizada por
(Cheng & Tsai, 2019), indican que la habilidad para interactuar con modelos digitales favorece la reten-
ción de información y estimula un proceso de aprendizaje más participativo. Este fenómeno se relaciona
con el incremento observado en las calificaciones después de la intervención realizada en el estudio
actual. La disparidad significativa entre los grupos experimental y de control señala que las tecnologías
digitales proporcionan un entorno de aprendizaje más dinámico y eficaz en comparación con los méto-
dos tradicionales.
Los resultados de las encuestas de motivación indicaron que, además de mejorar la comprensión con-
ceptual, los estudiantes del grupo experimental demostraron un incremento en su interés y actitud
pág. 9915
positiva hacia las ciencias naturales. El aumento en la motivación observado es congruente con las con-
clusiones de (Sung et al., 2016), quienes determinaron que las tecnologías educativas tienen la capacidad
de incrementar la motivación de los estudiantes al proporcionar un enfoque más interactivo y pertinente
a sus intereses. Según (Dunleavy et al., 2009), es esencial que las tecnologías digitales tengan la capa-
cidad de ofrecer experiencias de aprendizaje inmersivas y personalizadas para promover una actitud
favorable hacia el estudio de las ciencias.
Las implicaciones para el aprendizaje activo y colaborativo son significativas en el contexto educativo
actual. Es fundamental reconocer que el fomento de la participación activa de los estudiantes en su
proceso de aprendizaje conlleva beneficios tanto a nivel individual como grupal. Asimismo, la colabo-
ración entre pares promueve un ambiente de aprendizaje enriquecedor que favorece el desarrollo de
habilidades sociales y cognitivas. Por tanto, es importante diseñar estrategias pedagógicas que fomenten
la interacción entre los estudiantes y las observaciones realizadas en el entorno educativo pusieron de
manifiesto que las tecnologías digitales no solo contribuyen a la mejora de la comprensión de los con-
ceptos, sino que también promueven un aprendizaje más participativo y colaborativo entre los estudian-
tes. La observación en el grupo experimental de participación activa y trabajo en equipo sugiere cómo
las herramientas digitales pueden favorecer la interacción social y el desarrollo de habilidades de reso-
lución de problemas (Echeverr\’\ia et al., 2011). La utilización de la realidad aumentada y las simula-
ciones en el ámbito educativo posibilita a los estudiantes la exploración de situaciones complejas y la
colaboración en la resolución de problemas, fomentando de esta manera un enfoque constructivista del
proceso de aprendizaje (Wu et al., 2013).
Se analizarán las ventajas y desventajas de cada enfoque, con el objetivo de identificar cuál es más
efectivo en el proceso de aprendizaje de una lengua extranjera. Las tecnologías digitales proporcionan
un enfoque de aprendizaje más significativo y participativo en contraste con los métodos tradicionales,
los cuales suelen enfocarse en la memorización y la repetición. Según la literatura académica, la utiliza-
ción de la tecnología en la enseñanza de las ciencias se plantea como una alternativa para superar las
restricciones de los métodos tradicionales, permitiendo a los estudiantes la posibilidad de poner en prác-
tica sus conocimientos en situaciones concretas (Smetana & Bell, 2012) Este estudio refuerza dicha
perspectiva al demostrar que los estudiantes que emplearon tecnologías digitales no solo experimentaron
pág. 9916
mejoras en su comprensión conceptual, sino que también cultivaron una actitud más favorable hacia los
desafíos científicos.
Los resultados de esta investigación tienen repercusiones significativas en el ámbito de la enseñanza. La
integración de tecnologías digitales en la educación de las ciencias naturales se presenta como una tác-
tica eficaz para potenciar la comprensión de conceptos ecológicos y promover una disposición favorable
hacia el proceso de enseñanza-aprendizaje. No obstante, resulta fundamental que los educadores reciban
una formación apropiada para poder incorporar de forma eficaz dichas herramientas en el entorno edu-
cativo (Hsu et al., 2016). Asimismo, investigaciones venideras podrían indagar en el efecto prolongado
de las tecnologías digitales en la retención de conocimientos y la transferencia de habilidades científicas
a contextos prácticos.
A pesar de que los hallazgos de esta investigación muestran potencial, es necesario tener en cuenta
ciertas restricciones. Por ejemplo, el estudio se enfocó en un periodo de intervención relativamente
breve. Serían necesarios estudios a largo plazo para evaluar el impacto sostenido de las tecnologías
digitales en el aprendizaje de las ciencias. Es fundamental investigar la adaptabilidad de estas herra-
mientas tecnológicas en distintos entornos educativos y en las variadas necesidades de los alumnos. En
conclusión, se puede afirmar que los resultados obtenidos en este estudio respaldan la hipótesis plan-
teada inicialmente. En su totalidad, los hallazgos de la investigación respaldan la noción de que la in-
clusión de tecnologías digitales en la instrucción de ciencias naturales puede tener un impacto positivo
en la comprensión de conceptos ecológicos y en el estímulo de la motivación de los alumnos. Este
enfoque novedoso no solamente favorece un aprendizaje más participativo y con mayor significado,
sino que también fomenta la colaboración y la resolución de problemas, capacitando a los estudiantes
para enfrentar de manera informada y crítica los retos ambientales.
CONCLUSIÓN
Los resultados de la investigación indican que la incorporación de tecnologías digitales, como simula-
ciones interactivas y realidad aumentada, en la instrucción de ciencias naturales, puede generar un efecto
relevante y beneficioso en la comprensión de conceptos ecológicos por parte de los estudiantes de edu-
cación primaria. Según los datos cuantitativos, los estudiantes que formaron parte del grupo experimen-
tal y tuvieron acceso a herramientas digitales durante el proceso de aprendizaje, experimentaron mejoras
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significativas en sus puntuaciones de comprensión conceptual en comparación con el grupo de control.
Este hallazgo sugiere que la utilización de tecnologías digitales puede favorecer la comprensión de con-
ceptos abstractos y complejos, ofreciendo a los estudiantes experiencias de aprendizaje más dinámicas
e inmersivas. El estudio demostró un incremento notable en la motivación y el interés de los estudiantes
hacia las ciencias naturales, además de una mejora en la comprensión conceptual. Los resultados del
estudio indican que los estudiantes del grupo experimental demostraron una actitud más positiva y un
mayor compromiso con las actividades de aprendizaje. Esto sugiere que las tecnologías digitales no solo
contribuyen a mejorar el aprendizaje conceptual, sino que también hacen que el proceso educativo sea
más atractivo y relevante para los estudiantes. Este descubrimiento es de suma importancia, dado que la
motivación y el interés son elementos clave para el logro académico a largo plazo y para la creación de
actitudes favorables hacia el estudio de las ciencias. La introducción de herramientas digitales en el
ámbito educativo promovió un tipo de aprendizaje más participativo y colaborativo, tal como se eviden-
ció a través de las observaciones realizadas en el aula. Los estudiantes del grupo experimental demos-
traron una mayor predisposición para participar, colaborar en equipo y resolver problemas de forma
conjunta. Las habilidades mencionadas son fundamentales no solo en el proceso de adquisición de co-
nocimientos en el ámbito de las ciencias naturales, sino también para el fomento de competencias trans-
versales, tales como el pensamiento crítico, la creatividad y la colaboración en equipo. No obstante, es
esencial que los docentes reciban una formación adecuada en el uso e integración de las tecnologías
digitales en el currículo para que estas sean efectivas. La importancia de brindar capacitación constante
a los educadores se destaca en este estudio, con el fin de que puedan aprovechar plenamente los benefi-
cios proporcionados por dichas herramientas. Es fundamental tener en cuenta que la incorporación de
tecnologías digitales en el ámbito educativo debe ajustarse a las particularidades y entornos propios de
cada comunidad escolar, garantizando de esta manera una implementación eficaz y justa. En síntesis, la
incorporación de tecnologías digitales en la instrucción de ciencias naturales constituye una estrategia
pedagógica novedosa y eficaz para potenciar la comprensión de conceptos ecológicos y estimular la
motivación de los estudiantes. El presente enfoque posee la capacidad de modificar la metodología edu-
cativa en las aulas, fomentando un proceso de aprendizaje más profundo, participativo y enfocado en el
estudiante. La incorporación de herramientas de educación ambiental y desarrollo sostenible en el
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currículo escolar es cada vez más relevante. Esta integración no solo enriquecerá la experiencia educa-
tiva, sino que también preparará a las futuras generaciones para abordar los desafíos ambientales con un
conocimiento sólido y una actitud proactiva. En consecuencia, se sugiere a las instituciones educativas
y a los responsables de formular políticas que contemplen la incorporación de tecnologías digitales en
los planes de estudio de ciencias naturales como un recurso eficaz para elevar el nivel educativo. Las
investigaciones futuras podrían indagar en el impacto a largo plazo de dichas tecnologías en la retención
de conocimientos, la transferencia de habilidades y su utilización en una variedad de contextos.
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