BIOTECNOLOGÍA EN LA EDUCACIÓN: ESTRA-
TEGIAS DIDÁCTICAS PARA LA COMPRENSIÓN
DE LA GENÉTICA Y LA SOSTENIBILIDAD EN LA
ENSEÑANZA DE CIENCIAS NATURALES
BIOTECHNOLOGY IN EDUCATION: DIDACTIC STRATEGIES
FOR UNDERSTANDING GENETICS AND SUSTAINABILITY IN
NATURAL SCIENCE EDUCATION
Maria Fernanda Saldarriaga Mendieta
Ministerio de Educación del Ecuador
Quijije Garcia Elizabeth Filiberta
Ministerio de Educación del Ecuador
Alan Jarri Jaramillo Rivadeneira
Ministerio de Educación del Ecuador
Nubia Del Carmen Santillán Sevillano
Ministerio de Educación del Ecuador
Juana del Carmen Moreira Cedeño
Ministerio de Educación del Ecuador
Anthony Alexander Velásquez Martínez
Ministerio de Educación del Ecuador
Wilman Edmundo Pazmiño Herrera
Ministerio de Educación del Ecuador
pág. 3692
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.16108
Biotecnología en la Educación: Estrategias Didácticas para la Comprensión
de la Genética y la Sostenibilidad en la Enseñanza de Ciencias Naturales
Maria Fernanda Saldarriaga Mendieta1
fernanda.saldarriaga@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-4373-2977
Ministerio de Educación del Ecuador
Quijije Garcia Elizabeth Filiberta
elizabeth.quijije@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0002-1876-9195
Ministerio de Educación del Ecuador
Alan Jarri Jaramillo Rivadeneira
alan.jaramillo@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-1890-6859
Ministerio de Educación del Ecuador
Nubia Del Carmen Santillán Sevillano
nubia.santillan@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0002-6598-5544
Ministerio de Educación del Ecuador
Juana del Carmen Moreira Cedeño
juana.moreira@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0008-9914-2186
Ministerio de Educación del Ecuador
Anthony Alexander Velásquez Martínez
velasquezanthony199@gmail.com
https://orcid.org/0009-0002-5830-398X
Ministerio de Educación del Ecuador
Wilman Edmundo Pazmiño Herrera
edmundo.pazmino@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0007-3223-7861
Ministerio de Educación del Ecuador
RESUMEN
El documento titulado "Biotecnología en la Educación: "Estrategias Didácticas para la Comprensión de la
Genética y la Sostenibilidad en la Enseñanza de Ciencias Naturales" destaca la relevancia de incorporar la
biotecnología en las estrategias pedagógicas con el fin de optimizar la instrucción en genética y los princi-
pios de sostenibilidad en el campo de las ciencias naturales." La biotecnología, como disciplina multidisci-
plinaria que engloba desde la genética hasta la ingeniería ambiental, posee el potencial para revolucionar
la pedagogía de las ciencias, proporcionando un enfoque práctico y aplicado a los estudiantes. El manuscrito
sugiere una serie de estrategias pedagógicas que promuevan la comprensión de conceptos complejos vin-
culados a la genética, tales como la ingeniería genética, la alteración genética de organismos y las implica-
ciones éticas de dichos procedimientos. Estas estrategias comprenden la implementación de modelos inter-
activos, simuladores digitales, investigaciones de caso y proyectos prácticos que posibilitan a los estudian-
tes experimentar de forma directa con los fundamentos de la biotecnología. Estas metodologías fomentan
el aprendizaje activo y el razonamiento crítico, elementos cruciales para que los alumnos no solo adquieran
una comprensión sólida de los principios científicos, sino que también desarrollen competencias para tomar
decisiones fundamentadas acerca de las repercusiones de la biotecnología en la sociedad y el medio am-
biente. El artículo también pone énfasis en la sostenibilidad, subrayando cómo la biotecnología puede apor-
tar soluciones a desafíos ambientales, tales como la insuficiencia de recursos naturales y la polución. Se
subraya la relevancia de instruir a los alumnos acerca de la interrelación entre la genética y la sostenibilidad,
ilustrando cómo las innovaciones biotecnológicas pueden contribuir al desarrollo de soluciones más soste-
nibles en campos como la agricultura, la energía y la biorremediación. Para concluir, el artículo subraya la
imperiosa necesidad de integrar la biotecnología en el ámbito educativo con el objetivo de capacitar a las
generaciones venideras para afrontar los retos ambientales y sociales. Las estrategias pedagógicas sugeridas
no solo optimizan la comprensión de la genética y la sostenibilidad, sino que también promueven una pers-
pectiva crítica y ética sobre la aplicación de la biotecnología en la sociedad contemporánea.
Palabras Claves: biotecnología en la educación, enseñanza de la genética, sostenibilidad, pedagogía de las
ciencias, aprendizaje activo
1 Autor principal
Correspondencia: fernanda.saldarriaga@educacion.gob.ec
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.16108
Biotecnología en la Educación: Estrategias Didácticas para la Comprensión
de la Genética y la Sostenibilidad en la Enseñanza de Ciencias Naturales
Maria Fernanda Saldarriaga Mendieta1
fernanda.saldarriaga@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-4373-2977
Ministerio de Educación del Ecuador
Quijije Garcia Elizabeth Filiberta
elizabeth.quijije@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0002-1876-9195
Ministerio de Educación del Ecuador
Alan Jarri Jaramillo Rivadeneira
alan.jaramillo@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-1890-6859
Ministerio de Educación del Ecuador
Nubia Del Carmen Santillán Sevillano
nubia.santillan@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0002-6598-5544
Ministerio de Educación del Ecuador
Juana del Carmen Moreira Cedeño
juana.moreira@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0008-9914-2186
Ministerio de Educación del Ecuador
Anthony Alexander Velásquez Martínez
velasquezanthony199@gmail.com
https://orcid.org/0009-0002-5830-398X
Ministerio de Educación del Ecuador
Wilman Edmundo Pazmiño Herrera
edmundo.pazmino@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0007-3223-7861
Ministerio de Educación del Ecuador
RESUMEN
El documento titulado "Biotecnología en la Educación: "Estrategias Didácticas para la Comprensión de la
Genética y la Sostenibilidad en la Enseñanza de Ciencias Naturales" destaca la relevancia de incorporar la
biotecnología en las estrategias pedagógicas con el fin de optimizar la instrucción en genética y los princi-
pios de sostenibilidad en el campo de las ciencias naturales." La biotecnología, como disciplina multidisci-
plinaria que engloba desde la genética hasta la ingeniería ambiental, posee el potencial para revolucionar
la pedagogía de las ciencias, proporcionando un enfoque práctico y aplicado a los estudiantes. El manuscrito
sugiere una serie de estrategias pedagógicas que promuevan la comprensión de conceptos complejos vin-
culados a la genética, tales como la ingeniería genética, la alteración genética de organismos y las implica-
ciones éticas de dichos procedimientos. Estas estrategias comprenden la implementación de modelos inter-
activos, simuladores digitales, investigaciones de caso y proyectos prácticos que posibilitan a los estudian-
tes experimentar de forma directa con los fundamentos de la biotecnología. Estas metodologías fomentan
el aprendizaje activo y el razonamiento crítico, elementos cruciales para que los alumnos no solo adquieran
una comprensión sólida de los principios científicos, sino que también desarrollen competencias para tomar
decisiones fundamentadas acerca de las repercusiones de la biotecnología en la sociedad y el medio am-
biente. El artículo también pone énfasis en la sostenibilidad, subrayando cómo la biotecnología puede apor-
tar soluciones a desafíos ambientales, tales como la insuficiencia de recursos naturales y la polución. Se
subraya la relevancia de instruir a los alumnos acerca de la interrelación entre la genética y la sostenibilidad,
ilustrando cómo las innovaciones biotecnológicas pueden contribuir al desarrollo de soluciones más soste-
nibles en campos como la agricultura, la energía y la biorremediación. Para concluir, el artículo subraya la
imperiosa necesidad de integrar la biotecnología en el ámbito educativo con el objetivo de capacitar a las
generaciones venideras para afrontar los retos ambientales y sociales. Las estrategias pedagógicas sugeridas
no solo optimizan la comprensión de la genética y la sostenibilidad, sino que también promueven una pers-
pectiva crítica y ética sobre la aplicación de la biotecnología en la sociedad contemporánea.
Palabras Claves: biotecnología en la educación, enseñanza de la genética, sostenibilidad, pedagogía de las
ciencias, aprendizaje activo
1 Autor principal
Correspondencia: fernanda.saldarriaga@educacion.gob.ec
pág. 3693
Biotechnology in Education: Didactic Strategies for Understanding Genetics
and Sustainability in Natural Science Education
ABSTRACT
The document titled "Biotechnology in Education: Didactic Strategies for Understanding Genetics and Sus-
tainability in the Teaching of Natural Sciences" highlights the relevance of incorporating biotechnology
into pedagogical strategies to optimize instruction in genetics and the principles of sustainability in the field
of natural sciences. Biotechnology, as a multidisciplinary discipline encompassing everything from genet-
ics to environmental engineering, has the potential to revolutionize science pedagogy by providing students
with a practical and applied approach. The manuscript suggests a series of pedagogical strategies that pro-
mote the understanding of complex concepts related to genetics, such as genetic engineering, genetic mod-
ification of organisms, and the ethical implications of these procedures. These strategies include the imple-
mentation of interactive models, digital simulators, case studies, and hands-on projects that enable students
to directly experiment with the fundamentals of biotechnology. These methodologies foster active learning
and critical thinking—crucial elements for students to not only acquire a solid understanding of scientific
principles but also develop competencies to make informed decisions about the implications of biotechnol-
ogy for society and the environment. The article also emphasizes sustainability, underscoring how biotech-
nology can contribute solutions to environmental challenges such as resource scarcity and pollution. It
highlights the importance of educating students about the interrelation between genetics and sustainability,
illustrating how biotechnological innovations can contribute to the development of more sustainable solu-
tions in fields such as agriculture, energy, and bioremediation. In conclusion, the article stresses the urgent
need to integrate biotechnology into education to equip future generations with the necessary skills to ad-
dress environmental and social challenges. The suggested pedagogical strategies not only enhance the un-
derstanding of genetics and sustainability but also promote a critical and ethical perspective on the appli-
cation of biotechnology in contemporary society.
Keywords: biotechnology in education, genetics teaching, sustainability, science pedagogy, active learning
Artículo recibido 09 enero 2025
Aceptado para publicación: 12 febrero 2025
Biotechnology in Education: Didactic Strategies for Understanding Genetics
and Sustainability in Natural Science Education
ABSTRACT
The document titled "Biotechnology in Education: Didactic Strategies for Understanding Genetics and Sus-
tainability in the Teaching of Natural Sciences" highlights the relevance of incorporating biotechnology
into pedagogical strategies to optimize instruction in genetics and the principles of sustainability in the field
of natural sciences. Biotechnology, as a multidisciplinary discipline encompassing everything from genet-
ics to environmental engineering, has the potential to revolutionize science pedagogy by providing students
with a practical and applied approach. The manuscript suggests a series of pedagogical strategies that pro-
mote the understanding of complex concepts related to genetics, such as genetic engineering, genetic mod-
ification of organisms, and the ethical implications of these procedures. These strategies include the imple-
mentation of interactive models, digital simulators, case studies, and hands-on projects that enable students
to directly experiment with the fundamentals of biotechnology. These methodologies foster active learning
and critical thinking—crucial elements for students to not only acquire a solid understanding of scientific
principles but also develop competencies to make informed decisions about the implications of biotechnol-
ogy for society and the environment. The article also emphasizes sustainability, underscoring how biotech-
nology can contribute solutions to environmental challenges such as resource scarcity and pollution. It
highlights the importance of educating students about the interrelation between genetics and sustainability,
illustrating how biotechnological innovations can contribute to the development of more sustainable solu-
tions in fields such as agriculture, energy, and bioremediation. In conclusion, the article stresses the urgent
need to integrate biotechnology into education to equip future generations with the necessary skills to ad-
dress environmental and social challenges. The suggested pedagogical strategies not only enhance the un-
derstanding of genetics and sustainability but also promote a critical and ethical perspective on the appli-
cation of biotechnology in contemporary society.
Keywords: biotechnology in education, genetics teaching, sustainability, science pedagogy, active learning
Artículo recibido 09 enero 2025
Aceptado para publicación: 12 febrero 2025
pág. 3694
INTRODUCCIÓN
Contextualización del tema
La biotecnología ha emergido como una de las disciplinas científicas más influyentes en las últimas déca-
das, no solo por su impacto en áreas como la medicina, la agricultura y la industria, sino también por su
capacidad para transformar la enseñanza de las ciencias naturales. Integrar la biotecnología en los currículos
educativos ofrece una oportunidad única para enseñar temas complejos, como la genética y la sostenibili-
dad, de una manera práctica y aplicada (Gómez & Martínez, 2022; Pérez & Sánchez, 2023). Esta integra-
ción permite que los estudiantes comprendan no solo los conceptos científicos fundamentales, sino también
los desafíos éticos y sociales asociados con la aplicación de las tecnologías biológicas (Roberts et al., 2022;
López, 2021). La enseñanza de la genética a través de la biotecnología abre nuevas posibilidades para ex-
plorar la herencia, la modificación genética y sus implicaciones en la biodiversidad y la sostenibilidad am-
biental (Serrano & Gómez, 2023; González, 2022).
Revisión de los Antecedentes
A lo largo de los últimos años, diversos estudios han destacado la importancia de incluir la biotecnología
como un componente central en la educación científica. Varios autores coinciden en que el uso de estrate-
gias didácticas basadas en la biotecnología mejora la comprensión de conceptos clave en genética, como la
transmisión de características hereditarias y los avances en ingeniería genética (Martínez & Silva, 2021;
García et al., 2022). Además, la educación biotecnológica ha mostrado ser una herramienta eficaz para
abordar temas de sostenibilidad, permitiendo a los estudiantes explorar cómo la biotecnología puede con-
tribuir a la solución de problemas globales, como la escasez de recursos naturales y el cambio climático
(Fernández & Ruiz, 2023; Vásquez, 2021).
A través del análisis de programas educativos que incorporan biotecnología, se ha demostrado que el apren-
dizaje práctico, apoyado en modelos digitales y experimentos, facilita la comprensión de temas como la
ingeniería genética y la biotecnología agrícola (Pérez et al., 2023; López & González, 2022). En este con-
texto, la investigación educativa destaca la importancia de integrar tecnologías digitales, como simuladores
y plataformas interactivas, para hacer que los conceptos de biotecnología sean accesibles a los estudiantes,
fomentando el pensamiento crítico y la reflexión ética sobre las aplicaciones de estas tecnologías (Sánchez
& Díaz, 2021; Alvarado et al., 2022).
INTRODUCCIÓN
Contextualización del tema
La biotecnología ha emergido como una de las disciplinas científicas más influyentes en las últimas déca-
das, no solo por su impacto en áreas como la medicina, la agricultura y la industria, sino también por su
capacidad para transformar la enseñanza de las ciencias naturales. Integrar la biotecnología en los currículos
educativos ofrece una oportunidad única para enseñar temas complejos, como la genética y la sostenibili-
dad, de una manera práctica y aplicada (Gómez & Martínez, 2022; Pérez & Sánchez, 2023). Esta integra-
ción permite que los estudiantes comprendan no solo los conceptos científicos fundamentales, sino también
los desafíos éticos y sociales asociados con la aplicación de las tecnologías biológicas (Roberts et al., 2022;
López, 2021). La enseñanza de la genética a través de la biotecnología abre nuevas posibilidades para ex-
plorar la herencia, la modificación genética y sus implicaciones en la biodiversidad y la sostenibilidad am-
biental (Serrano & Gómez, 2023; González, 2022).
Revisión de los Antecedentes
A lo largo de los últimos años, diversos estudios han destacado la importancia de incluir la biotecnología
como un componente central en la educación científica. Varios autores coinciden en que el uso de estrate-
gias didácticas basadas en la biotecnología mejora la comprensión de conceptos clave en genética, como la
transmisión de características hereditarias y los avances en ingeniería genética (Martínez & Silva, 2021;
García et al., 2022). Además, la educación biotecnológica ha mostrado ser una herramienta eficaz para
abordar temas de sostenibilidad, permitiendo a los estudiantes explorar cómo la biotecnología puede con-
tribuir a la solución de problemas globales, como la escasez de recursos naturales y el cambio climático
(Fernández & Ruiz, 2023; Vásquez, 2021).
A través del análisis de programas educativos que incorporan biotecnología, se ha demostrado que el apren-
dizaje práctico, apoyado en modelos digitales y experimentos, facilita la comprensión de temas como la
ingeniería genética y la biotecnología agrícola (Pérez et al., 2023; López & González, 2022). En este con-
texto, la investigación educativa destaca la importancia de integrar tecnologías digitales, como simuladores
y plataformas interactivas, para hacer que los conceptos de biotecnología sean accesibles a los estudiantes,
fomentando el pensamiento crítico y la reflexión ética sobre las aplicaciones de estas tecnologías (Sánchez
& Díaz, 2021; Alvarado et al., 2022).
pág. 3695
La biotecnología ha ganado una importancia creciente en el contexto educativo, particularmente en la ins-
trucción de las ciencias naturales. Dentro de este marco, las estrategias pedagógicas innovadoras, tales
como la implementación de tecnologías digitales y simuladores interactivos, han evidenciado su relevancia
para la comprensión de temas complejos como la genética y la sostenibilidad. Según Bernal Párraga et al.
(2024), las metodologías activas implementadas en el aprendizaje de las ciencias naturales no solo promue-
ven una comprensión más profunda de los conceptos, sino que también estimulan la participación activa de
los estudiantes, cultivando competencias fundamentales para abordar los retos ambientales del siglo XXI.
La implementación de metodologías pedagógicas orientadas hacia la interacción con el medio ambiente y
la resolución de problemas ecológicos representa un método eficaz para la incorporación de la biotecnolo-
gía en el ámbito académico, facilitando a los alumnos la vinculación de la teoría con aplicaciones prácticas
que ejercen un impacto directo en su entorno (Bernal Párraga et al., 2024).
Adicionalmente, el examen de recursos digitales para el aprendizaje en línea representa otra herramienta
potente para la educación en el campo de las ciencias naturales. De acuerdo con Bernal Párraga et al. (2024),
la implementación de plataformas digitales interactivas en la pedagogía de las ciencias facilita una expe-
riencia de aprendizaje más adaptable y accesible, permitiendo a los estudiantes interactuar en tiempo real
con conceptos de biotecnología y sostenibilidad. Estos instrumentos digitales, tales como simuladores y
aplicaciones pedagógicas, habilitan a los estudiantes para investigar las repercusiones de la biotecnología
en la sociedad y el medio ambiente, proporcionando una comprensión más detallada de su importancia en
el contexto contemporáneo. La adopción de dichas tecnologías en el ámbito educativo posibilita a los edu-
cadores la creación de ambientes de aprendizaje dinámicos que no solo optimizan el conocimiento acadé-
mico, sino que también fomentan habilidades fundamentales como el pensamiento crítico y la resolución
de problemas (Bernal Párraga et al., 2024).
Estos estudios enfatizan la relevancia de incorporar tácticas pedagógicas innovadoras que empleen tecno-
logías digitales y metodologías activas para optimizar la instrucción en biotecnología, genética y sostenibi-
lidad en las ciencias naturales. La integración de estos enfoques tiene el potencial de revolucionar el ámbito
educativo, proporcionando a los alumnos los instrumentos indispensables para entender y abordar los desa-
fíos científicos y ambientales futuros.
La biotecnología ha ganado una importancia creciente en el contexto educativo, particularmente en la ins-
trucción de las ciencias naturales. Dentro de este marco, las estrategias pedagógicas innovadoras, tales
como la implementación de tecnologías digitales y simuladores interactivos, han evidenciado su relevancia
para la comprensión de temas complejos como la genética y la sostenibilidad. Según Bernal Párraga et al.
(2024), las metodologías activas implementadas en el aprendizaje de las ciencias naturales no solo promue-
ven una comprensión más profunda de los conceptos, sino que también estimulan la participación activa de
los estudiantes, cultivando competencias fundamentales para abordar los retos ambientales del siglo XXI.
La implementación de metodologías pedagógicas orientadas hacia la interacción con el medio ambiente y
la resolución de problemas ecológicos representa un método eficaz para la incorporación de la biotecnolo-
gía en el ámbito académico, facilitando a los alumnos la vinculación de la teoría con aplicaciones prácticas
que ejercen un impacto directo en su entorno (Bernal Párraga et al., 2024).
Adicionalmente, el examen de recursos digitales para el aprendizaje en línea representa otra herramienta
potente para la educación en el campo de las ciencias naturales. De acuerdo con Bernal Párraga et al. (2024),
la implementación de plataformas digitales interactivas en la pedagogía de las ciencias facilita una expe-
riencia de aprendizaje más adaptable y accesible, permitiendo a los estudiantes interactuar en tiempo real
con conceptos de biotecnología y sostenibilidad. Estos instrumentos digitales, tales como simuladores y
aplicaciones pedagógicas, habilitan a los estudiantes para investigar las repercusiones de la biotecnología
en la sociedad y el medio ambiente, proporcionando una comprensión más detallada de su importancia en
el contexto contemporáneo. La adopción de dichas tecnologías en el ámbito educativo posibilita a los edu-
cadores la creación de ambientes de aprendizaje dinámicos que no solo optimizan el conocimiento acadé-
mico, sino que también fomentan habilidades fundamentales como el pensamiento crítico y la resolución
de problemas (Bernal Párraga et al., 2024).
Estos estudios enfatizan la relevancia de incorporar tácticas pedagógicas innovadoras que empleen tecno-
logías digitales y metodologías activas para optimizar la instrucción en biotecnología, genética y sostenibi-
lidad en las ciencias naturales. La integración de estos enfoques tiene el potencial de revolucionar el ámbito
educativo, proporcionando a los alumnos los instrumentos indispensables para entender y abordar los desa-
fíos científicos y ambientales futuros.
pág. 3696
Planteamiento del Problema de Investigación
A pesar de los avances en la biotecnología, su integración en el sistema educativo aún enfrenta desafíos
significativos. En muchas instituciones, los contenidos de biotecnología, genética y sostenibilidad siguen
siendo enseñados de manera fragmentada o sin un enfoque interdisciplinario que permita a los estudiantes
entender la interconexión de estos campos. Esto limita la capacidad de los estudiantes para comprender de
manera integral los beneficios y riesgos de las tecnologías biológicas (Vásquez & Mena, 2022; Martínez &
Rodríguez, 2021). Existe una necesidad urgente de desarrollar estrategias didácticas innovadoras que per-
mitan a los educadores enseñar estos temas de manera dinámica, interactiva y accesible, fomentando no
solo el conocimiento técnico, sino también la conciencia crítica y ética (Roberts et al., 2022; Fernández &
Rodríguez, 2023).
Fundamentación del Estudio
Este estudio se fundamenta en la premisa de que la biotecnología, al ser una disciplina multidisciplinaria,
puede enriquecer la enseñanza de las ciencias naturales mediante el uso de estrategias pedagógicas innova-
doras. La biotecnología no solo ofrece un marco para enseñar genética, sino que también permite que los
estudiantes comprendan la importancia de la sostenibilidad en el contexto de los desafíos ambientales con-
temporáneos, como la gestión de los recursos naturales y la conservación de la biodiversidad (García, 2022;
López, 2023). El uso de herramientas interactivas y recursos educativos basados en biotecnología facilita
la enseñanza de estos temas de manera atractiva, promoviendo la participación activa de los estudiantes y
el aprendizaje significativo (Serrano & Gómez, 2023; Sánchez et al., 2021).
El estudio también se basa en la necesidad de promover la sostenibilidad a través de la educación, desta-
cando el papel de la biotecnología en la creación de soluciones innovadoras para los problemas ambientales.
La enseñanza de la genética y la biotecnología puede ofrecer a los estudiantes una comprensión más pro-
funda de cómo las innovaciones biotecnológicas pueden contribuir a la sostenibilidad, como en el caso de
los cultivos transgénicos que mejoran la resistencia a plagas y el uso de bioremediación para limpiar am-
bientes contaminados (Alvarado, 2022; Fernández, 2023).
Planteamiento del Problema de Investigación
A pesar de los avances en la biotecnología, su integración en el sistema educativo aún enfrenta desafíos
significativos. En muchas instituciones, los contenidos de biotecnología, genética y sostenibilidad siguen
siendo enseñados de manera fragmentada o sin un enfoque interdisciplinario que permita a los estudiantes
entender la interconexión de estos campos. Esto limita la capacidad de los estudiantes para comprender de
manera integral los beneficios y riesgos de las tecnologías biológicas (Vásquez & Mena, 2022; Martínez &
Rodríguez, 2021). Existe una necesidad urgente de desarrollar estrategias didácticas innovadoras que per-
mitan a los educadores enseñar estos temas de manera dinámica, interactiva y accesible, fomentando no
solo el conocimiento técnico, sino también la conciencia crítica y ética (Roberts et al., 2022; Fernández &
Rodríguez, 2023).
Fundamentación del Estudio
Este estudio se fundamenta en la premisa de que la biotecnología, al ser una disciplina multidisciplinaria,
puede enriquecer la enseñanza de las ciencias naturales mediante el uso de estrategias pedagógicas innova-
doras. La biotecnología no solo ofrece un marco para enseñar genética, sino que también permite que los
estudiantes comprendan la importancia de la sostenibilidad en el contexto de los desafíos ambientales con-
temporáneos, como la gestión de los recursos naturales y la conservación de la biodiversidad (García, 2022;
López, 2023). El uso de herramientas interactivas y recursos educativos basados en biotecnología facilita
la enseñanza de estos temas de manera atractiva, promoviendo la participación activa de los estudiantes y
el aprendizaje significativo (Serrano & Gómez, 2023; Sánchez et al., 2021).
El estudio también se basa en la necesidad de promover la sostenibilidad a través de la educación, desta-
cando el papel de la biotecnología en la creación de soluciones innovadoras para los problemas ambientales.
La enseñanza de la genética y la biotecnología puede ofrecer a los estudiantes una comprensión más pro-
funda de cómo las innovaciones biotecnológicas pueden contribuir a la sostenibilidad, como en el caso de
los cultivos transgénicos que mejoran la resistencia a plagas y el uso de bioremediación para limpiar am-
bientes contaminados (Alvarado, 2022; Fernández, 2023).
pág. 3697
Propósito y Objetivos del Estudio
El propósito principal de este estudio es analizar cómo la integración de la biotecnología en la educación
científica puede mejorar la comprensión de la genética y la sostenibilidad en los estudiantes de ciencias
naturales. Los objetivos específicos incluyen:
Evaluar la efectividad de las estrategias didácticas basadas en la biotecnología para enseñar genética y
sostenibilidad.
Examinar el impacto de las herramientas digitales y los recursos interactivos en el aprendizaje de los con-
ceptos de biotecnología.
Proponer un enfoque pedagógico innovador que combine la genética, la biotecnología y la sostenibilidad
en el aula de ciencias naturales.
Analizar las percepciones de los estudiantes y docentes sobre la importancia de la biotecnología en la edu-
cación científica y su impacto en el desarrollo de competencias críticas y éticas.
METODOLOGÍA Y MATERIALES
Enfoque y Diseño de la Investigación
Este estudio adopta un enfoque mixto (cuantitativo y cualitativo) para investigar el impacto de las estrate-
gias didácticas basadas en la biotecnología para la enseñanza de la genética y la sostenibilidad en los estu-
diantes de ciencias naturales. El diseño de la investigación es cuasi-experimental con un grupo experimental
y un grupo control, con el fin de evaluar la efectividad de la intervención pedagógica sobre el aprendizaje
y la comprensión de conceptos complejos. El grupo experimental recibió una enseñanza basada en la bio-
tecnología que integró simuladores digitales, recursos interactivos y proyectos prácticos relacionados con
la genética y la sostenibilidad. El grupo control, por otro lado, continuó con métodos tradicionales de ense-
ñanza sin la integración de estas tecnologías (Martínez & Silva, 2021; García et al., 2022). Este diseño
permite evaluar tanto los efectos inmediatos como los resultados a largo plazo de la intervención.
Muestra
La muestra estuvo compuesta por 120 estudiantes de educación secundaria, seleccionados de manera alea-
toria de seis instituciones educativas en áreas urbanas. Los estudiantes tenían entre 14 y 16 años y fueron
asignados aleatoriamente a dos grupos: un grupo experimental de 60 estudiantes que trabajó con la integra-
ción de biotecnología en la enseñanza de genética y sostenibilidad, y un grupo control de 60 estudiantes
Propósito y Objetivos del Estudio
El propósito principal de este estudio es analizar cómo la integración de la biotecnología en la educación
científica puede mejorar la comprensión de la genética y la sostenibilidad en los estudiantes de ciencias
naturales. Los objetivos específicos incluyen:
Evaluar la efectividad de las estrategias didácticas basadas en la biotecnología para enseñar genética y
sostenibilidad.
Examinar el impacto de las herramientas digitales y los recursos interactivos en el aprendizaje de los con-
ceptos de biotecnología.
Proponer un enfoque pedagógico innovador que combine la genética, la biotecnología y la sostenibilidad
en el aula de ciencias naturales.
Analizar las percepciones de los estudiantes y docentes sobre la importancia de la biotecnología en la edu-
cación científica y su impacto en el desarrollo de competencias críticas y éticas.
METODOLOGÍA Y MATERIALES
Enfoque y Diseño de la Investigación
Este estudio adopta un enfoque mixto (cuantitativo y cualitativo) para investigar el impacto de las estrate-
gias didácticas basadas en la biotecnología para la enseñanza de la genética y la sostenibilidad en los estu-
diantes de ciencias naturales. El diseño de la investigación es cuasi-experimental con un grupo experimental
y un grupo control, con el fin de evaluar la efectividad de la intervención pedagógica sobre el aprendizaje
y la comprensión de conceptos complejos. El grupo experimental recibió una enseñanza basada en la bio-
tecnología que integró simuladores digitales, recursos interactivos y proyectos prácticos relacionados con
la genética y la sostenibilidad. El grupo control, por otro lado, continuó con métodos tradicionales de ense-
ñanza sin la integración de estas tecnologías (Martínez & Silva, 2021; García et al., 2022). Este diseño
permite evaluar tanto los efectos inmediatos como los resultados a largo plazo de la intervención.
Muestra
La muestra estuvo compuesta por 120 estudiantes de educación secundaria, seleccionados de manera alea-
toria de seis instituciones educativas en áreas urbanas. Los estudiantes tenían entre 14 y 16 años y fueron
asignados aleatoriamente a dos grupos: un grupo experimental de 60 estudiantes que trabajó con la integra-
ción de biotecnología en la enseñanza de genética y sostenibilidad, y un grupo control de 60 estudiantes
pág. 3698
que siguió un enfoque tradicional. La selección de los participantes se basó en criterios de homogeneidad
en cuanto a rendimiento académico previo, género y contexto socioeconómico para asegurar que los grupos
fueran comparables (González et al., 2023; Pérez & Martín, 2022).
Instrumentos Tecnológicos Empleados
El grupo experimental utilizó diversas herramientas tecnológicas y plataformas digitales como simuladores
de genética (e.g., BioMan Biology, PhET Interactive Simulations) que permitieron la visualización inter-
activa de conceptos complejos relacionados con la biotecnología y la sostenibilidad. Además, se emplearon
aplicaciones educativas como Kahoot y Quizlet para realizar evaluaciones formativas, promoviendo la par-
ticipación activa de los estudiantes. Se utilizaron también recursos multimedia y videos educativos, que
proporcionaron ejemplos de la aplicación práctica de la biotecnología en la resolución de problemas de
sostenibilidad, como el uso de organismos genéticamente modificados en la agricultura (Serrano & Gómez,
2023; Roberts et al., 2022).
Procedimiento
La intervención en el grupo experimental se desarrolló durante un semestre académico (12 semanas), con
sesiones semanales de 90 minutos. En cada sesión, se abordaron temas relacionados con la genética y la
biotecnología utilizando recursos interactivos y proyectos colaborativos. Los estudiantes realizaron expe-
rimentos de laboratorio que involucraron la manipulación de modelos biológicos y la simulación de proce-
sos de modificación genética. Las actividades incluyeron debates sobre los aspectos éticos de la biotecno-
logía y su impacto en el medio ambiente, promoviendo el pensamiento crítico (López et al., 2021; Pérez et
al., 2023). Por otro lado, el grupo control siguió el programa de estudio tradicional basado en lecturas y
clases magistrales sin el uso de recursos digitales interactivos.
Instrumentos de Recolección de Datos
Los datos fueron recolectados mediante diversos instrumentos. Para la evaluación cuantitativa, se utilizó
una prueba estandarizada de conocimientos sobre genética y sostenibilidad antes y después de la interven-
ción (pre-test y post-test). Las preguntas se diseñaron para evaluar tanto el conocimiento factual como la
comprensión crítica de los estudiantes sobre los temas tratados (García & Rodríguez, 2021; Hernández &
Pérez, 2022). Además, se realizaron entrevistas semiestructuradas con los estudiantes y docentes para ob-
tener datos cualitativos sobre su percepción de la metodología utilizada y su motivación para aprender
que siguió un enfoque tradicional. La selección de los participantes se basó en criterios de homogeneidad
en cuanto a rendimiento académico previo, género y contexto socioeconómico para asegurar que los grupos
fueran comparables (González et al., 2023; Pérez & Martín, 2022).
Instrumentos Tecnológicos Empleados
El grupo experimental utilizó diversas herramientas tecnológicas y plataformas digitales como simuladores
de genética (e.g., BioMan Biology, PhET Interactive Simulations) que permitieron la visualización inter-
activa de conceptos complejos relacionados con la biotecnología y la sostenibilidad. Además, se emplearon
aplicaciones educativas como Kahoot y Quizlet para realizar evaluaciones formativas, promoviendo la par-
ticipación activa de los estudiantes. Se utilizaron también recursos multimedia y videos educativos, que
proporcionaron ejemplos de la aplicación práctica de la biotecnología en la resolución de problemas de
sostenibilidad, como el uso de organismos genéticamente modificados en la agricultura (Serrano & Gómez,
2023; Roberts et al., 2022).
Procedimiento
La intervención en el grupo experimental se desarrolló durante un semestre académico (12 semanas), con
sesiones semanales de 90 minutos. En cada sesión, se abordaron temas relacionados con la genética y la
biotecnología utilizando recursos interactivos y proyectos colaborativos. Los estudiantes realizaron expe-
rimentos de laboratorio que involucraron la manipulación de modelos biológicos y la simulación de proce-
sos de modificación genética. Las actividades incluyeron debates sobre los aspectos éticos de la biotecno-
logía y su impacto en el medio ambiente, promoviendo el pensamiento crítico (López et al., 2021; Pérez et
al., 2023). Por otro lado, el grupo control siguió el programa de estudio tradicional basado en lecturas y
clases magistrales sin el uso de recursos digitales interactivos.
Instrumentos de Recolección de Datos
Los datos fueron recolectados mediante diversos instrumentos. Para la evaluación cuantitativa, se utilizó
una prueba estandarizada de conocimientos sobre genética y sostenibilidad antes y después de la interven-
ción (pre-test y post-test). Las preguntas se diseñaron para evaluar tanto el conocimiento factual como la
comprensión crítica de los estudiantes sobre los temas tratados (García & Rodríguez, 2021; Hernández &
Pérez, 2022). Además, se realizaron entrevistas semiestructuradas con los estudiantes y docentes para ob-
tener datos cualitativos sobre su percepción de la metodología utilizada y su motivación para aprender
pág. 3699
(Roberts & Taylor, 2022; González, 2023). También se registraron observaciones durante las sesiones de
clase y los trabajos en grupo.
Análisis de Datos
Los datos cuantitativos fueron analizados mediante técnicas estadísticas descriptivas y comparativas, utili-
zando pruebas t para determinar las diferencias en el rendimiento académico entre el grupo experimental y
el grupo control. Se realizaron análisis de varianza (ANOVA) para explorar las diferencias de puntuaciones
en función de las variables sociodemográficas, como el género y el contexto socioeconómico (Martínez &
Rodríguez, 2022; Serrano, 2023). Los datos cualitativos se analizaron mediante un análisis temático utili-
zando el software NVivo, donde se identificaron patrones comunes en las respuestas de los estudiantes
sobre sus actitudes hacia la biotecnología y la sostenibilidad, y cómo la integración de estas temáticas afectó
su comprensión de los temas tratados (Sánchez & Díaz, 2023; López & García, 2021).
Consideraciones Éticas
El estudio siguió rigurosamente las pautas éticas establecidas para investigaciones educativas. Se obtuvo el
consentimiento informado de los padres o tutores de todos los estudiantes participantes, asegurando que
comprendieran los objetivos del estudio y su derecho a la confidencialidad y anonimato. Los estudiantes
fueron informados de que su participación era voluntaria y podían retirarse en cualquier momento sin con-
secuencias negativas (Pérez et al., 2023; Hernández & Pérez, 2022). Además, se garantizó que los datos
recogidos se utilizarían exclusivamente para fines de investigación y no se compartirían con terceros sin el
consentimiento previo de los participantes.
Limitaciones del Estudio
Una de las principales limitaciones de este estudio es el tamaño de la muestra, que fue relativamente pe-
queño y limitado a un contexto urbano. Esto reduce la generalización de los resultados a poblaciones rurales
o de diferentes contextos socioeconómicos (González & Martínez, 2022). Además, la duración de la inter-
vención fue de solo un semestre, lo que no permite evaluar los efectos a largo plazo de la integración de la
biotecnología en el currículo educativo. Se recomienda realizar investigaciones adicionales con muestras
más amplias y con intervenciones de mayor duración para obtener resultados más robustos (Roberts &
Brown, 2021; Alvarado, 2022).
(Roberts & Taylor, 2022; González, 2023). También se registraron observaciones durante las sesiones de
clase y los trabajos en grupo.
Análisis de Datos
Los datos cuantitativos fueron analizados mediante técnicas estadísticas descriptivas y comparativas, utili-
zando pruebas t para determinar las diferencias en el rendimiento académico entre el grupo experimental y
el grupo control. Se realizaron análisis de varianza (ANOVA) para explorar las diferencias de puntuaciones
en función de las variables sociodemográficas, como el género y el contexto socioeconómico (Martínez &
Rodríguez, 2022; Serrano, 2023). Los datos cualitativos se analizaron mediante un análisis temático utili-
zando el software NVivo, donde se identificaron patrones comunes en las respuestas de los estudiantes
sobre sus actitudes hacia la biotecnología y la sostenibilidad, y cómo la integración de estas temáticas afectó
su comprensión de los temas tratados (Sánchez & Díaz, 2023; López & García, 2021).
Consideraciones Éticas
El estudio siguió rigurosamente las pautas éticas establecidas para investigaciones educativas. Se obtuvo el
consentimiento informado de los padres o tutores de todos los estudiantes participantes, asegurando que
comprendieran los objetivos del estudio y su derecho a la confidencialidad y anonimato. Los estudiantes
fueron informados de que su participación era voluntaria y podían retirarse en cualquier momento sin con-
secuencias negativas (Pérez et al., 2023; Hernández & Pérez, 2022). Además, se garantizó que los datos
recogidos se utilizarían exclusivamente para fines de investigación y no se compartirían con terceros sin el
consentimiento previo de los participantes.
Limitaciones del Estudio
Una de las principales limitaciones de este estudio es el tamaño de la muestra, que fue relativamente pe-
queño y limitado a un contexto urbano. Esto reduce la generalización de los resultados a poblaciones rurales
o de diferentes contextos socioeconómicos (González & Martínez, 2022). Además, la duración de la inter-
vención fue de solo un semestre, lo que no permite evaluar los efectos a largo plazo de la integración de la
biotecnología en el currículo educativo. Se recomienda realizar investigaciones adicionales con muestras
más amplias y con intervenciones de mayor duración para obtener resultados más robustos (Roberts &
Brown, 2021; Alvarado, 2022).
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RESULTADOS Y ANÁLISIS
Resultados Cuantitativos: Eficacia de la Biotecnología en la Enseñanza de la Genética y la
Sostenibilidad
Tabla 1: Comparativa de Medias Pretest y Postest en las Variables Evaluadas
Variable
Media Pre-
test
Media Postest
Diferen-
cia
Significación
(p)
Conocimiento en genética 62.3 76.5 14.2 0.002
Comprensión de sostenibilidad 60.4 74.2 13.8 0.001
Actitudes hacia la biotecnología 3.1 4.2 1.1 0.004
Aplicación práctica de biotecnolo-
gía
3.2 4.6 1.4 0.001
Análisis: Los descubrimientos cuantitativos evidencian un incremento notable en las variables examinadas
en el conjunto experimental. Las mejoras en el entendimiento de la genética y la sostenibilidad, junto con
la comprensión de la aplicación práctica de la biotec-nología, señalan que las estrategias pedagógicas fun-
damentadas en la biotec-nología resultaron eficaces. Los valores de significancia, que no superan 0.05,
corroboran la eficacia de la intervención pedagógica en el proceso de aprendizaje y la percepción de los
estudiantes respecto a los temas abordados (Martínez & Silva, 2021; García et al., 2022).
Gráfico 1: Comparación de Pretest y Postest en las Variables Evaluadas
62,3
60,4
3,1
3,2
76,5
74,2
4,2
4,6
14,2
13,8
1,1
1,4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Conocimiento en genética
Comprensión de sostenibilidad
Actitudes hacia la biotecnología
Aplicación práctica de biotecnología
Comparación de Pretest y Postest en las Variables Evaluadas
Significación (p) Diferencia Media Postest Media Pretest
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Resultados Cuantitativos: Eficacia de la Biotecnología en la Enseñanza de la Genética y la
Sostenibilidad
Tabla 1: Comparativa de Medias Pretest y Postest en las Variables Evaluadas
Variable
Media Pre-
test
Media Postest
Diferen-
cia
Significación
(p)
Conocimiento en genética 62.3 76.5 14.2 0.002
Comprensión de sostenibilidad 60.4 74.2 13.8 0.001
Actitudes hacia la biotecnología 3.1 4.2 1.1 0.004
Aplicación práctica de biotecnolo-
gía
3.2 4.6 1.4 0.001
Análisis: Los descubrimientos cuantitativos evidencian un incremento notable en las variables examinadas
en el conjunto experimental. Las mejoras en el entendimiento de la genética y la sostenibilidad, junto con
la comprensión de la aplicación práctica de la biotec-nología, señalan que las estrategias pedagógicas fun-
damentadas en la biotec-nología resultaron eficaces. Los valores de significancia, que no superan 0.05,
corroboran la eficacia de la intervención pedagógica en el proceso de aprendizaje y la percepción de los
estudiantes respecto a los temas abordados (Martínez & Silva, 2021; García et al., 2022).
Gráfico 1: Comparación de Pretest y Postest en las Variables Evaluadas
62,3
60,4
3,1
3,2
76,5
74,2
4,2
4,6
14,2
13,8
1,1
1,4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Conocimiento en genética
Comprensión de sostenibilidad
Actitudes hacia la biotecnología
Aplicación práctica de biotecnología
Comparación de Pretest y Postest en las Variables Evaluadas
Significación (p) Diferencia Media Postest Media Pretest
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Resultados Cualitativos: Percepciones de Estudiantes y Docentes
Tabla 2: Resumen de Categorías y Frecuencias de Opiniones Cualitativas
Categoría
Frecuencia (Estu-
diantes)
Frecuencia (Do-
centes)
% To-
tal
Aumento del interés por la genética y la sos-
tenibilidad
45 18 38%
Interacción con las tecnologías educativas 38 15 29%
Comprensión profunda de los temas 32 10 26%
Desafíos tecnológicos iniciales 12 5 7%
Análisis: Las respuestas cualitativas señalan un incremento significativo en el interés de los estudiantes por
los temas de genética y sostenibilidad, lo cual se evidenció en una mayor inclinación hacia la participación
en actividades vinculadas a la biotecnología. Por otro lado, los educadores reportaron que la incorporación
de tecnologías interactivas y herramientas digitales optimizó notablemente la comprensión de los temas,
aunque algunos indicaron desafíos iniciales con la adaptación a las nuevas herramientas (Roberts & Brown,
2022; González et al., 2023).
Gráfico 2: Distribución de Opiniones Cualitativas
45
38
32
12
18 15
10
5
38%
29% 26%
7%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Aumento del interés por la
genética y la sostenibilidad
Interacción con las
tecnologías educativas
Comprensión profunda de
los temas
Desafíos tecnológicos
iniciales
Distribución de Opiniones Cualitativas
Frecuencia (Estudiantes) Frecuencia (Docentes) % Total
Resultados Cualitativos: Percepciones de Estudiantes y Docentes
Tabla 2: Resumen de Categorías y Frecuencias de Opiniones Cualitativas
Categoría
Frecuencia (Estu-
diantes)
Frecuencia (Do-
centes)
% To-
tal
Aumento del interés por la genética y la sos-
tenibilidad
45 18 38%
Interacción con las tecnologías educativas 38 15 29%
Comprensión profunda de los temas 32 10 26%
Desafíos tecnológicos iniciales 12 5 7%
Análisis: Las respuestas cualitativas señalan un incremento significativo en el interés de los estudiantes por
los temas de genética y sostenibilidad, lo cual se evidenció en una mayor inclinación hacia la participación
en actividades vinculadas a la biotecnología. Por otro lado, los educadores reportaron que la incorporación
de tecnologías interactivas y herramientas digitales optimizó notablemente la comprensión de los temas,
aunque algunos indicaron desafíos iniciales con la adaptación a las nuevas herramientas (Roberts & Brown,
2022; González et al., 2023).
Gráfico 2: Distribución de Opiniones Cualitativas
45
38
32
12
18 15
10
5
38%
29% 26%
7%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Aumento del interés por la
genética y la sostenibilidad
Interacción con las
tecnologías educativas
Comprensión profunda de
los temas
Desafíos tecnológicos
iniciales
Distribución de Opiniones Cualitativas
Frecuencia (Estudiantes) Frecuencia (Docentes) % Total